Synthetische Biologie

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.

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.

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.

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

• Projekt Genesis. In: Die Zeit vom 16. Februar 2006.
• Terrorgefahr DNS-Synthese? In: Technology Review vom 14. Juli 2006
• Organismen vom Reissbrett. In: Neue Zürcher Zeitung vom 23. August 2006
• Synthetische Biologie: Baukasten für Biomaschinen. In: Spektrum der Wissenschaft vom 26. Januar 2007
• „Bio-Ingenieure“ auf dem Vormarsch. In: APA-Zukunftswissen vom 31. Mai 2007 (PDF, 534 kB)
• Konkurrenz für Gott. In: Der Spiegel vom 4. Januar 2010
• Gott kann jetzt jeder. In: WirtschaftsWoche vom 27. Juli 2017

Weblinks

Commons: Synthetische Biologie - Weitere Bilder oder Audiodateien zum Thema

• Synthetic genomics: options for governance (pdf; 1,68 MB)
• BioBricks-Datenbank
• Übersicht über SynBio-Labore in Deutschland
• Registry of Standard Biological Parts
• Seite der Max-Planck-Gesellschaft über Synthetische Biologie
• German Association for Synthetic Biology e. V.

Multimedia

• Video Interviews mit Experten und NGOs (auf englisch)
• Comic zur synthetischen Biologie (PDF-Datei; 2,75 MB)