Genetik

Grundlagen molekularbiologischer Methoden

Wie sich DNA im Labor schneiden, vervielfältigen und in Zellen einbringen lässt, um rekombinante Proteine und monoklonale Antikörper herzustellen.

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Gentechnische Methoden erfinden wenig neu. Sie greifen auf das zurück, was Zellen ohnehin tun: DNA verdoppeln, in RNA umschreiben und in Proteine übersetzen. Die Werkzeuge dafür stammen meist aus Bakterien und Viren, deren Enzyme DNA schneiden, verknüpfen oder aus RNA erzeugen. Wer Replikation, Transkription und Translation verstanden hat, erkennt in jeder Methode einen bekannten Vorgang wieder, nur gezielt im Reagenzglas eingesetzt.

Der Weg führt vom einzelnen DNA-Fragment bis zum fertigen Produkt. Am Anfang steht, DNA an definierten Stellen zu schneiden und die Bruchstücke nach Größe zu trennen. Aus solchen Stücken entstehen neu kombinierte DNA-Moleküle, die mithilfe von Vektoren in Zellen gelangen und dort vermehrt werden. Die Vervielfältigung gelingt auch ganz ohne Zellen, und über die reverse Transkription wird sogar mRNA für diese Verfahren zugänglich. Schließlich produzieren geeignete Wirtszellen das gewünschte Protein, so wie Bakterien oder Hefen heute Humaninsulin herstellen.

Den Abschluss bildet eine Methode, die nicht mit isolierter DNA, sondern mit ganzen Zellen arbeitet: Durch Zellfusion entstehen Hybridome, die Grundlage monoklonaler Antikörper. Damit schließt sich der Bogen zur Immunologie und zu den Biopharmazeutika, die einen wachsenden Teil der modernen Arzneimittel ausmachen.

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