Virus aus DNA-Stücken nachgebaut

Polymerase-Kreisreaktion ermöglicht Nachbau in 14 Tagen

Ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Craig Venter hat aus DNA-Segmenten den genetischen Bauplan eines Organismus konstruiert. DNA-Stücke wurden zur Herstellung des Genoms des Virus Phi-X zusammengebaut und miteinander verbunden. Dieses Virus infiziert normalerweise Bakterien. Es war der erste Organismus, dessen genetischer Code entschlüsselt wurde. Sein Genom besteht aus 5.386 DNA-Segmenten, die in einem kleinen Kreis angeordnet sind. Die Ergebnisse wurden in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Um zu einem raschen und optimalen Ergebnis zu kommen, adaptierten die Wissenschaftler des Institute for Biological Energy Alternatives mit der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ein häufig verwendetes Verfahren. Für die Rekonstruierung von Phi-X entstand die Polymerase-Kreisreaktion (PCA). Dieses Verfahren produziert doppelstrangige Kopien von Gensequenzen und ist daher laut BBC ideal für das Zusammenfügen eines Genoms.

Das Team setzte verschiedene Sektionen des Virusgenoms aus Oligonukleotiden zusammen, kleinen Stücken von Einzelstrang-DNA. Nach der Verbindung dieser Sektionen in einem übergreifenden Muster wurde mittels PCA das doppelstrangige virale Genom konstruiert. Innerhalb von 14 Tagen entstand eine virale DNA, die mit dem bekannten genetischen Code identisch war. Das synthetische Virus verhielt sich wie das natürliche und verfügte ebenfalls über die Fähigkeit zur Infektion und Abtötung von Bakterienzellen. In der Vergangenheit hatten Wissenschaftler in jahrelanger Arbeit das Poliovirus mittels Enzymen synthetisiert, die natürlich in Zellen vorkommen.