Die synthetische Biologie ist ein Fachgebiet im Grenzbereich von Molekularbiologie, organischer Chemie, Ingenieurwissenschaften, Nanobiotechnologie und Informationstechnik. Sie wird von einigen ihrer Vertreter als die neueste Entwicklung der modernen Biologie bezeichnet.[1][2]
Im Fachgebiet synthetische Biologie arbeiten Biologen, Chemiker und Ingenieure zusammen, um biologische Systeme zu erzeugen, die in der Natur nicht vorkommen. Der Biologe wird so zum Designer von einzelnen Molekülen, Zellen und Organismen, mit dem Ziel, biologische Systeme mit neuen Eigenschaften zu erzeugen.[1][3][4]
Dabei werden verschiedene Strategien verfolgt:
- Künstliche, biochemische Systeme werden in Lebewesen integriert, die dadurch neue Eigenschaften erhalten.
- Entsprechend den biologischen Vorbildern werden schrittweise chemische Systeme so aufgebaut, dass sie bestimmte Eigenschaften von Lebewesen aufweisen (biomimetische Chemie).
- Organismen werden auf ihre allernotwendigsten Systemkomponenten reduziert (Minimalgenom), die als eine Art „Gerüst“ dienen, um durch den Einbau von sogenannten bioparts biologische Schaltkreise zu erzeugen.
Im Unterschied zur Gentechnik werden nicht nur z. B. einzelne Gene von Organismus A zu Organismus B transferiert, sondern das Ziel der synthetischen Biologie ist es, komplette künstliche biologische Systeme zu erzeugen. Gelungen ist dies allerdings bislang noch nicht. Diese Systeme sind der Evolution unterworfen, sollen aber bis zu einem gewissen Grad „mutationsrobust“ gemacht werden.[5]
Literatur
- Y. Ding, F. Wu, C. Tan: Synthetic Biology: A Bridge between Artificial and Natural Cells. In: Life. Band 4, Nr. 4, 2014, S. 1092–1116, doi:10.3390/life4041092, PMID 25532531, PMC 4284483 (freier Volltext) (Review).
- S. A. Benner, M. A. Sismour: Synthetic Biology. In: Nature Reviews Genetics. Band 6, 2005, S. 533–543 (siehe PDF)
- W. W. Gibbs: Künstliche Biomaschinen. In Spektrum der Wissenschaft Oktober 2004, S. 68 ff; ISSN 0170-2971
- K. Köchy, A. Hümpel (Hrsg.): Synthetische Biologie. Entwicklung einer neuen Ingenieurbiologie? Dornburg, 2012. ISBN 978-3-940647-07-8.
- M. Petter, in Laborjournal, Ausgabe 03, 2004 (siehe Stichwort – Synthetische Biologie)
- J. Schummer: Das Gotteshandwerk: Die künstliche Herstellung von Leben im Labor. Berlin: Suhrkamp (edition unseld), 2011, ISBN 978-3-518-26039-5.
- Alfred Pühler, Bernd Müller-Röber, Marc-Denis Weitze: Synthetische Biologie : die Geburt einer neuen Technikwissenschaft (Hrsg. im Auftrag der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (Acatech)), Berlin ; Heidelberg : Springer 2011, ISBN 978-3-642-22353-2 Seite der Acatech über den Band, mit Download-Möglichkeit
Presseartikel
Weblinks
Multimedia
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Synthetic Biology: Applying Engineering to Biology Report of a NEST High-Level Expert Group. Published by the European Commission 2005
- ↑ L. Serrano: Synthetic biology: promises and challenges. In: Molecular Systems Biology. 3, 2007, S. 158 (synbiosafe.eu PDF; 113 kB).
- ↑ Technology Review. Juli 2006.
- ↑ Drew Endy: Foundations for engineering biology. In: Nature. Band 438, Nr. 7067, 2005, S. 449–453, doi:10.1038/nature04342
- ↑ Nozomu Yachie et al.: Alignment-Based Approach for Durable Data Storage into Living Organisms. In: Biotechnology Progress. Band 23, Nr. 2, 2007, S. 501–505, doi:10.1021/bp060261y, yachie-lab.org (PDF, Volltext).
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