Diese Website verwendet Cookies. Wir können damit die Seitennutzung auswerten, um nutzungsbasiert redaktionelle Inhalte und Werbung anzuzeigen. Mit der Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Unsere Datenschutzhinweise.
Werbung

Nobelpreis für die Biolumne?

  • Von Reinhard Renneberg, Hongkong
  • Lesedauer: 3 Min.
Vignetten: Chow Ming
Vignetten: Chow Ming

Nobelpreisträger Kary Mullis ist überzeugt: »Die PCR auf dem Küchentisch, das wäre der nächste Nobelpreis!« Biolumne-Leser erinnern sich vielleicht: Mullis (Jahrgang 1944) hatte 1985 bei einer nächtlichen Autofahrt die Idee, wie man aus einem einzigen DNA-Bruchstück Millionen völlig identische DNA-Kopien machen kann. Er erfand damit die »Polymerase-Kettenreaktion« (englisch: Polymerase Chain Reaction, PCR). Darauf hatten nicht nur Kriminalisten, sondern auch Gentechniker gewartet. Mit dem vervielfältigten Material wurden zuverlässige DNA-Analysen und gezielte Experimente überhaupt erst möglich.

Mullis' Vision ist eine rigorose Vereinfachung des Nachweises von DNA-Sequenzen. Damit ließen sich z. B. schwer erkennbare Krankheitserreger aufspüren und, wenn möglich, rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten. George W. hätte das Gewicht der Erfinder mit Gold aufgewogen, wenn sie ihm einen echten Beweis für B-Waffen im Irak geliefert hätten!

DNA-Tests sind tatsächlich die Suche nach der Nadel im Heuhaufen: Es gilt, ein winziges DNA-Bruchstück (etwa aus einem Virus) im »Haufen« der gesamten DNA (z. B. eines Körpers) zu finden. Mit Hilfe der PCR wird die Zahl der »Nadeln« millionenfach vermehrt, was die Entdeckung vereinfacht. Allerdings braucht man dazu ein hermetisch abgeschlossenes Labor, teure Reagenzien und Maschinen. Gibt es einen anderen Weg? Das wäre ein Knüller!

Dieter Trau, einst mein Student in Münster, heute Professor in Singapur, hatte dazu die richtige Idee. Wir nennen sie »Supernova«, nach dem astronomischen Ereignis bei den Sternen.

Die vier DNA-Bausteine Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G) in der sogenannten DNA-Doppelhelix stehen sich immer paarweise gegenüber – entweder als A-T oder als C-G. Für jedes gesuchte Muster gibt es ein passendes Gegenstück (z. B. ACTG zu TGAC). Für unser Verfahren werden kurze DNA-Stücke mit dem Gegen-Muster als »Angelhaken« (»Fänger-DNA«) am Reagenzglas fixiert. An diese soll sich die gesuchte DNA binden. Bis hierher ist das gängige Laborpraxis. Neu ist folgender Gedanke: Es wird ein weiteres Such-Gegen-Muster (»Detektor-DNA«) zur nachzuweisenden DNA ins Reagenzglas gegeben. An diesen Detektor ist jeweils ein winziger Kristall gebunden. Das wasserunlösliche Material wurde auf die Minigröße von 100 Nanometern gemahlen (100 millionstel Meter), enthält aber zwei Millionen Farbstoffmoleküle. Wurde die gesuchte DNA im ersten Schritt gefangen, ist sie nun durch »Nano-Farbstoffbomben« markiert. Ein Tropfen organisches Lösungsmittel dazu, und die Nano-Bomben »explodieren« – das Glas verfärbt sich.

Wie läuft das praktisch ab? Ganz einfach: Man füllt die zu untersuchende DNA-Probe in ein mit Fänger-DNA präpariertes Plastik-Reagenzglas, wäscht nach einer Reaktionszeit die ungebundene DNA weg, gibt den DNA-Detektor (mit Bombe) und nach erneutem Waschen die »Zünder«-Lösung dazu. (Gründliches Waschen vermeidet »Fehlalarm«!) Beginnt das Röhrchen nun farbig zu leuchten, war die gesuchte DNA-Nadel in der Probe!

Ich klappe gerade den Laptop zu, da klingelt das Telefon. Der Anruf aus Stockholm? Haben wir's geschafft? Aber die »Biolumne« ist doch noch gar nicht erschienen! Die Nobel-Jury liest außerdem mehr »Nature« als ND. Noch hoffen wir ...

Fragen? Dann schreiben Sie doch, wie meine Studenten, an chrenneb@ust.hk. Es gibt keine dummen Fragen.

Dieser Artikel ist wichtig! Sichere diesen Journalismus!

Besondere Zeiten erfordern besondere Maßnahmen: Auf Grund der Coronakrise und dem damit weitgehend lahmgelegten öffentlichen Leben haben wir uns entschieden, zeitlich begrenzt die gesamten Inhalte unserer Internetpräsenz für alle Menschen kostenlos zugänglich zu machen. Dennoch benötigen wir finanzielle Mittel, um weiter für sie berichten zu können.

Helfen Sie mit, unseren Journalismus auch in Zukunft möglich zu machen! Jetzt mit wenigen Klicks unterstützen!

Unterstützen über:
  • PayPal
  • Sofortüberweisung

Solidarisches Berlin und Brandenburg

Corona ist nicht nur eine Gesundheitskrise. Es ist auch eine Krise des Sozialen. Wir beobachten alle sozialen und sozioökonomischen Entwicklung in der Hauptstadtregion, die sich aus der Verbreitung des Coronavirus ergeben.

Zu allen Artikeln