Durch Veränderung von Chromosomen, also den DNA-Molekülen, welche die genetischen Informationen eines Organismus tragen, haben chinesische Wissenschaftler einen Hefestamm erschaffen, in dem alle genetischen Informationen in einem einzigen statt der üblicherweise 16 Chromosomen verschmolzen sind.

Natürliche Zellen eines Hefestrangs (oben links) ähneln dem modifizierten Strang auf dem Foto (unten links). Der natürliche Strang hat jedoch 16 Chromosomen (oben rechts), der modifizierte verfügt über ein einziges, fusioniertes Chromosom (unten rechts), Foto: China Daily.

Es sei das erste Mal, dass Organismen, die von Natur aus über mehrere Chromosomen verfügen, künstlich in eine Form gebracht wurden, die nur über ein Chromosom verfügt, berichteten Wissenschaftler. Die modifizierten Organismen hätten im Vergleich zu ihren natürlichen Pendants keine Veränderungen in ihren Vitalfunktionen gezeigt.

Das Forschungsteam aus Shanghai sagte, dieser Durchbruch könnte der Erforschung von Telomeren neue Impulse verleihen. Telomere sind die Enden von linearen Chromosomen. Sie werden mit dem Alterungsprozess der Zellen und der Entstehung von Krebs in Zusammenhang gebracht und spielen auch eine wichtige Rolle bei der Erforschung neuer Medikamente.

Das Genom der meisten Organismen, einschließlich von Pflanzen und Tieren, ist in Chromosomen unterteilt. Die Zahl der Chromosomen variiert von Spezies zu Spezies. Menschen haben beispielsweise 23 Chromosomenpaare, Mäuse 20 und Fruchtfliegen vier.

Hefestämme bestehen aus sechzehn Chromosomen. Doch mithilfe fortschrittlicher Technik ist es Forschern am Zentrum für molekulare Pflanzenwissenschaften der Chinesischen Akademie der Wissenschaften gelungen, einen Strang aus einem einzelnen Chromosom herzustellen. Das Fachmagazin Nature veröffentlichte am Donnerstag einen Artikel über den Durchbruch.

„Diese veränderten Hefestränge sind sehr wichtig für das Verständnis der fundamentalen Konzepte der Chromosomenbiologie, einschließlich der Replikation, Rekombination und Segregation, welche die Biologie seit Langem beschäftigen“, sagte Paul Evans, China-Direktor der Nature Research Group.

Obwohl die Fusion die Chromosomenstruktur nachhaltig verändert habe, hätten sich die modifizierten Hefestränge als unerwartet robust erwiesen und es seien keine Wachstumsdefekte festgestellt worden.

Einzellige Hefe stelle oft ein wichtiges Element in der genetischen Forschung dar. „Wenn Wissenschaftler eine neue Gesetzmäßigkeit entdecken, dann versuchen sie herauszufinden, ob diese Gesetzmäßigkeit auch auf Menschen Anwendung finden kann“, sagte Evans. Die Forscher versprechen sich davon Erkenntnisse über die Wirksamkeit von neuen Medikamenten.