Hintergrund:Gezieltes Ausknipsen von Genen

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Werden Gene von Tieren ausgeschaltet, können Forscher bei deren Nachkommen die Folgen studieren. Sie erfahren so etwas über die Funktionen der Gene.

Der diesjährige Nobelpreis für Medizin ehrt eine Methode, mit der sich beliebige Erbanlagen bei Versuchsmäusen verändern oder ganz ausschalten lassen ("Knock-Out- Mäuse"). Das lässt sich mit dem Entfernen eines Zahnrades aus einem Uhrwerk vergleichen. Ist ein besonders wichtiges Teil betroffen, kommt die ganze Uhr zum Stillstand. Bei einem anderen fällt vielleicht nur der Sekundenzeiger aus, während der Ausfall eines dritten Rades das Gerät ungenau laufen lässt. Wer das Uhrwerk nicht kennt, lernt mit diesem Verfahren, welches Zahnrad welche Funktion übernimmt.

Ähnlich verhält es sich mit den vielen tausend unbekannten Genen der Maus. Wird die Erbanlage zur Steuerung des Zahnwuchses "k.o. geschlagen" ("ausgeknockt"), fehlen die Zähne. Andere Knock-Out- Mäuse haben verkürzte Beine. In diesem Fall muss das ausgeschaltete Gen also eine Wirkung auf den Beinwuchs haben.

Mario Capecchi und Oliver Smithies fanden heraus, dass sich im Prinzip beliebige Gene ausschalten lassen. Dazu wird eine defekte Version des stumm zu schaltenden Gens in eine Zelle gegeben. Wenn die Forscher Glück haben, ersetzt die Zelle daraufhin das natürliche Gen mit der defekten Version.

Martin Evans schuf embryonale Stammzellen mit derartigen Veränderungen. Sie können in einen sehr frühen Embryo gespritzt werden. Im günstigen Fällen besitzen spätere Nachkommen dieser veränderten Embryos dann keine intakte Version des Gens mehr - die Folgen werden sofort sichtbar. 1989 erschienen die ersten wissenschaftlichen Berichte über so veränderte Mäuse.

Inzwischen sind die Methoden viel feiner geworden. So lassen sich auch stärkere und schwächere Versionen von Genen in die Tiere schleusen. Zudem können Gene zum gewünschten Zeitpunkt deaktiviert werden, auch in bestimmten Zellen und Geweben. Das ist sowohl im Embryo als auch im erwachsenen Tier möglich.

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