Die Grenzen der Schöpfung warum das Klonen oft nicht klappt

In der Theorie ist Klonen denkbar einfach: Man entnehme einer Körperzelle den Kern und setze ihn in eine entkernte Eizelle. Der Kern enthält die Erbsubstanz in Form der DNA-Doppelhelix. Alle genetischen Informationen eines Lebewesens sind auf der DNA gespeichert. Sie müssen nur richtig abgelesen werden. Wissenschaftler haben bisher drei Mechanismen entdeckt, die die Informationen des Erbguts verändern können. Auch beim Klonen scheinen diese Mechanismen Ursache für die verschiedenen Fehlschläge zu sein.

Blockierte Eiweiße

Die Histone verpacken das große DNA-Molekül im Zellkern.

Im Zellkern liegt die DNA nicht als nackter Doppelhelix-Faden. Eiweiße binden sich an das Molekül. Sie verpacken und organisieren die DNA im Zellkern. Um eine Art dieser Eiweiße – die so genannten Histone – wickelt sich die DNA wie um einen Lockenwickler. Dadurch wird das Molekül des Lebens geordnet im Zellkern untergebracht. Wenn nun die Information der DNA abgelesen werden soll, muss sich der Erbgutfaden zunächst von den Histonen abwickeln. Doch es gibt einen Mechanismus, der das Ablesen unterbinden kann. Das Histon, das die DNA trägt, ist dann chemisch blockiert und damit das Abwickeln des Erbgutfadens verhindert. Die Gene, die auf diesem Stück des Erbguts sitzen, können dann nicht abgelesen werden. Sie sind blockiert.

Markierungen im Text

Die markierten Genbuchstaben blockieren die Information der Gene.

Die Sequenz der DNA ist aus nur vier Genbuchstaben aufgebaut - chemisch handelt es sich hierbei um Basen: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T). Allerdings kann das Cytosin, auch chemisch markiert werden. Methylierung nennen das die Forscher. Etwa fünf Prozent der Base Cytosin sind im Erbgut so markiert. Die Folge:

Das Ablese-Enzym, die Polymerase, kann nicht mehr an die DNA andocken und das Gen ablesen. Durch die Markierung wird das gesamte Gen, das mehrere solcher gekennzeichneter Cytosin-Moleküle enthält, stillgelegt.

Abfangjäger in der Zelle

Die Abfangjäger erkennen die Genkopie mit ihren angehängten Genbuchstaben.

Der Bauplan eines Gens kann aber auch an anderer Stelle, außerhalb des Zellkerns, abgefangen werden. Erst vor kurzem haben die Forscher diese Möglichkeit entdeckt. Dabei wird die DNA zunächst ganz normal von der Polymerase abgelesen. Das Ablese-Enzym produziert dabei eine Genkopie, die aus dem Zellkern wandert. Und hier im Zellinneren können Abfangjäger die Genkopie zerstören. Sie tragen kurze Stücke der Ribonucleinsäure (RNA), die zur Genkopie aus dem Zellkern passen. Ausgestattet mit diesem Steckbrief können die Abfangjäger die gesuchte Genkopie gezielt aufstöbern. Anschließend zerlegen sie die Kopie. Auf diese Weise kann die Information des Gens nicht weitergeleitet werden. Das zugehörige Eiweiß wird nicht hergestellt.

Eine Zelle wird erwachsen

Diese Eingriffe in das Ablesen der Gene nennen die Wissenschaftler Epigenetik. Epi bedeutet im Griechischen über. Eine Über-Genetik also. Dabei wird die Sequenz der verschiedenen Basen, also der 4 Buchstaben nicht verändert; sie bleibt gleich. Vergleicht man den genetischen Code des Lebens mit einem geschriebenen Text, so bestimmen Epigenetische Prozesse, wie und wann dieser Text gelesen wird: Die Epigenetik ist sozusagen die Formatierung des Buch des Lebens. Es werden dabei nur einige Anmerkungen an den Text geschrieben. Die Epigenetik markiert Teile des Textes oder streicht einige Passagen.

Besonders wichtig ist das bei der Entwicklung der Zellen eines Embryos. Da gibt es viele zelluläre Veränderungen. Wenn aus einer Embryozelle eine Hautzelle wird, müssen im Erbgut der Zelle immer wieder Gene an- und abgeschaltet werden. Das ist die Aufgabe der Epigenetik. Denn Gene, die wichtig für die Zelle im Embryostadium waren, werden später nicht mehr benötigt. Solche Abschnitte der Erbsubstanz können dann so lange stillgelegt werden, bis sie wieder gebraucht und aktiviert werden müssen.