Bis zu 15 Millionen Genome Forscher wollen Erbgut aller Arten entziffern

Es ist einer der ambitioniertesten Pläne biologischer Forschung: Wissenschaftler wollen die DNA von Millionen Lebewesen auslesen. Auch Laien könnten dabei mithelfen.

Vielfalt des Lebens (Illustration)
DPA/ Mirhee Lee

Vielfalt des Lebens (Illustration)


Das Erbgut aller höheren Lebewesen innerhalb von zehn Jahren entziffern - so lautet das ehrgeizige Ziel eines internationalen Forschungsprojekts: Das "Earth BioGenome Project" unter der Leitung amerikanischer Biologen möchte bis zu 15 Millionen Genome, also vollständige Erbgutsequenzen eines Organismus, analysieren.

Die Kosten für das Vorhaben liegen laut Projektleiter Harris Lewin von der University of California bei rund 4,7 Milliarden Dollar. Der Forscher stellte den Plan im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences" vor.

Nachdem es von 1990 bis 2003 gedauert hat, das gesamte Erbgut des Menschen zu sequenzieren, sollen nun die Erbinformationen möglichst aller sogenannter Eukaryoten gesammelt werden. Das sind Lebewesen, deren Zellen einen Zellkern besitzen. Alle Tiere und Pflanzen gehören dazu, außerdem zahlreiche Einzeller. Bisher sei nur das Erbgut von 0,2 Prozent von ihnen entziffert, erläutern die Forscher.

Rund 1,5 Millionen Eukaryoten sind demnach derzeit bekannt, zudem gibt es nach Schätzungen zwischen 10 und 15 Millionen noch unbekannte Arten - überwiegend Einzeller, Insekten und kleine Meerestiere.

Die Forscher wollen die Genome aller bekannten Arten und zudem das Erbgut möglichst vieler noch unbekannter Spezies erfassen. Nicht zu den Eukaryoten gehören Bakterien und Archaebakterien.

"Genomforschung hat Wissenschaftlern geholfen, neue Medikamente und neue Quellen erneuerbarer Energien zu entwickeln, eine wachsende Bevölkerung zu ernähren, die Umwelt zu schützen und menschliches Überleben und Wohlergehen zu unterstützen", sagt Gene Robinson von der University of Illinois, einer der Co-Autoren der Studie. Die Forscher gehen davon aus, dass die vervielfachte Kenntnis genetischer Informationen auch zu neuen wissenschaftlichen Entwicklungen führen wird.

Arten nachzüchten?

Sie verweisen dabei ausdrücklich auf das Humangenomprojekt: Nach Schätzungen habe die Arbeit daran allein in den USA etwa das 140-Fache an wirtschaftlichem Gewinn im Vergleich zu den eingesetzten Forschungsgeldern erzielt.

Doch die Forscher argumentieren nicht nur ökonomisch: "Das 'Earth BioGenome Project' wird uns Einblicke in die Geschichte und Vielfalt des Lebens geben und uns helfen, besser zu verstehen, wie wir es erhalten können", erklärt Robinson. 23.000 Arten gelten nach Angaben der Weltnaturschutzunion (IUCN) derzeit als vom Aussterben bedroht. Wissenschaftler beschäftigen sich schon lange mit der Frage, wie und ob man gefährdete Arten mit Unterstützung der Gentechnik nachzüchten kann.

Um ihr Ziel zu erreichen, binden Lewin, Robinson und Kollegen nicht nur die Projekte ein, die bereits daran arbeiten, das Erbgut größerer Lebewesengruppen zu sequenzieren. Auch Institutionen, die sich um die Erhaltung von Arten kümmern, sollen einbezogen werden. "Zum Beispiel halten die botanischen Gartensammlungen der Welt mehr als ein Drittel aller Pflanzenarten", hebt Robinson hervor.

Darüber hinaus setzen er und seine Mitstreiter auf die Hilfe interessierter wissenschaftlicher Laien bei der Suche nach neuen Arten und Proben von ihnen. Zudem erwarten die Forscher, dass Roboter auf dem Land, im Meer und in der Luft eingesetzt werden können, um genetisches Material zu sammeln.

Freier Zugang

Derzeit koste es etwa tausend Dollar, das Genom eines Lebewesens zu entziffern, schreiben die Forscher. Sie gehen davon aus, dass mit dem technischen und wissenschaftlichen Fortschritt der Preis weiter fallen wird. Die Vision ist eine riesige Gendatenbank mit 200 Millionen Gigabyte Daten, zu der Forscher dank des Nagoya-Protokolls aus aller Welt Zugang haben.

Das Nagoya-Protokoll ist ein 2014 in Kraft getretenes internationales Umweltabkommen, das einen völkerrechtlichen Rahmen für den Zugang zu genetischen Ressourcen liefert. Ein Ziel ist die gerechte Aufteilung der Vorteile, die aus der Nutzung genetischer Informationen resultieren. Biopiraterie soll wirksam eingeschränkt werden.

"Dieses Wissen wird zukünftige Entdeckungen für Generationen leiten und kann letztendlich über das Überleben des Lebens auf unserem Planeten entscheiden", so die Forscher.

joe/dpa

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