Grundlagen der Genetik und Bioethik: Von DNA bis Klonen

DNA und Gene: Die Bausteine des Lebens

DNA: Ein Molekül, das genetische Informationen von Generation zu Generation überträgt. Sie ist Teil der Nukleinsäuren, die aus sich wiederholenden Einheiten, den Nukleotiden, bestehen.

Gen: Eine Einheit der Erbinformation, die der Zelle mitteilt, wie sie Proteine herstellen soll.

Gentechnik: Manipulation des Erbguts

Die Gentechnik umfasst eine Reihe von Techniken zur Manipulation der Gene eines Lebewesens. Sie ist ein zweischneidiges Schwert, da dieselben Techniken sowohl zur Heilung als auch zur Zerstörung eingesetzt werden können.

Anwendungen der Gentechnik

• Herstellung von transgenen Pflanzen und Tieren
• Diagnose von Erbkrankheiten
• Ermittlung des genetischen Fingerabdrucks
• DNA-Sequenzierung von Fossilien
• Sequenzierung des Genoms verschiedener Arten

Das Genom und das Humangenomprojekt

Das Genom ist der vollständige Satz der Gene eines Lebewesens. Das Humangenomprojekt hatte zum Ziel, die Nukleotidsequenz des menschlichen Genoms zu bestimmen.

Erkenntnisse des Humangenomprojekts

• Die Anzahl der menschlichen Gene ist viel geringer als ursprünglich angenommen.
• Die menschliche DNA stimmt zu über 80 % mit der der Fruchtfliege und zu 96 % mit der eines Schimpansen überein.
• Ein Gen kodiert nicht nur für die Synthese eines einzigen Proteins, sondern oft für mehrere.
• Nur ein Teil des DNA-Strangs besteht aus Genen. Man spricht auch von Pseudogenen und „Junk-DNA“.

Assistierte Reproduktionstechniken

Die assistierte Reproduktion, auch künstliche Befruchtung genannt, ist die Manipulation von Gameten (Keimzellen), um eine menschliche Fortpflanzung ohne Geschlechtsverkehr zu ermöglichen.

Techniken der assistierten Reproduktion:

• Künstliche Insemination: Das Einbringen von Sperma des Partners oder eines Spenders in die weiblichen Geschlechtsorgane.
• In-vitro-Fertilisation mit Embryotransfer (IVF-ET): Hierbei wird eine weibliche Eizelle entnommen und außerhalb des Körpers („im Reagenzglas“) mit Spermien befruchtet. Der daraus entstehende Embryo wird anschließend in die Gebärmutter übertragen.
• Gameten-Intra-Fallopian-Transfer (GIFT): Bei dieser Methode werden Spermien und Eizellen mittels Laparoskopie direkt in den Eileiter der Frau eingebracht. Diese Technik ist eine Zwischenform zwischen der künstlichen Insemination und der In-vitro-Fertilisation.

Klonen: Genetisch identische Kopien

Klonen ist die Erzeugung eines oder mehrerer genetisch identischer Individuen aus einer einzigen Zelle oder einem Zellkern eines anderen Individuums. Die geklonten Individuen sind somit genetisch gleich oder nahezu identisch mit dem Original.

Die Methode beim Schaf Dolly

Man entnimmt eine Eizelle von einem Spendertier und entfernt deren Zellkern. In diese entkernte Eizelle wird der Zellkern aus einer Körperzelle eines erwachsenen Schafes eingesetzt. Der so entstandene Embryo wird in die Gebärmutter eines dritten Schafes, der Leihmutter, implantiert. Dolly hatte somit drei „Mütter“ (die Eizellspenderin, die Zellkernspenderin und die Leihmutter) und keinen biologischen Vater.

Stammzellen: Merkmale und Typen

Stammzellen sind Zellen, die noch nicht vollständig differenziert sind. Sie können als Teil eines wenige Tage alten Embryos oder als Teil der natürlichen Reserven an unreifen Zellen im erwachsenen Organismus vorkommen.

Merkmale von Stammzellen

• Selbsterneuerung: Die Fähigkeit, weitere Stammzellen zu produzieren.
• Differenzierung: Die Fähigkeit, Tochterzellen zu bilden, die sich in verschiedene, spezialisierte Zelltypen umwandeln können.

Arten von Stammzellen

Man unterscheidet zwischen totipotenten, pluripotenten, multipotenten, embryonalen und adulten Stammzellen.

Bioethische Fragen: Sterbehilfe und Eugenik

Sterbehilfe: Jede Handlung, die in der Regel von medizinischem Personal durchgeführt wird und den Tod eines Menschen verursacht, um unerträgliches Leiden zu beenden.

Eugenik: Die Lehre von der Verbesserung des menschlichen Erbguts. Heutzutage sind positive Interventionen (Verbesserung biologischer Merkmale) kaum möglich. Man konzentriert sich auf negative Eugenik, wie z. B.:

• Verhindern, dass Menschen mit Erbkrankheiten Kinder bekommen.
• Entfernen von in vitro erzeugten Embryonen, die einen Gendefekt oder eine Prädisposition dafür aufweisen.
• Abtreibung von Föten, die Defekte aufweisen könnten.