Synthetische Biologie

Neues, interdisziplinäres Forschungsgebiet, das sich mit der Entwicklung von biologischen Systemen (bzw. Organismen) mit neuen, definierten Eigenschaften befasst

Die Synthetische Biologie ist ein neues, interdisziplinäres Forschungsgebiet im Grenzbereich von Biologie, Molekularbiologie, Chemie, Ingenieurwissenschaften, Biotechnologie und Informationstechnik. Wissenschaftler der verschiedenen Fachrichtungen arbeiten zusammen daran, biologische Systeme wie Zellen, Moleküle, Gewebe und Organismen mit neuen, definierten Eigenschaften zu entwickeln, die in der Natur so nicht vorkommen.

Anders als bei der klassischen Gentechnik werden bei der Synthetischen Biologie nicht einzelne, aus anderen Organismen isolierte Gene möglichst „naturgetreu“ übertragen, sondern neue oder veränderte biologische Elemente eingefügt – etwa ein Stoffwechselweg, der zu einem bestimmten Produkt führt. Die Synthetische Biologie nutzt die großen Fortschritte, die Mikrobiologie, Bioinformatik und Labortechniken in den letzten Jahren durchlaufen haben, um biologische Systeme – oder Teile davon – ingenieurmäßig zu konstruieren. Oft werden dazu auch Gene verwendet, deren DNA-Abfolge „am Computer“ entworfen wurde, damit sie einen jeweils vorgegebenen Zweck erfüllen.

Die Möglichkeiten, die mit der Entwicklung dieser neuen Systeme verbunden werden, sind vielfältig und reichen von der Herstellung verbesserter Impfstoffe und Medikamente über die Schaffung neuer Biomaterialien bis hin zum Einsatz von Mikroorganismen für die Umweltsanierung. Ein wichtiger Anwendungsfeld ist die „Konstruktion“ optimierter Mikroorganismen (Hefen, Bakterien, Mikroalgen), die pflanzliche Roh- oder Abfallstoffe zu Biotreibstoffen umwandeln können. Inzwischen kann die Synthetische Biologie auch für Lebensmittel und Konsumgüter genutzt werden, etwa bei der Herstellung von Aromen und Duftstoffen.

Ein Teilgebiet der Synthethischen Biologie beschäftigt sich mit der Entwicklung von Minimalzellen (lebensfähige Zellen oder Mikroorganismen mit minimaler Zell- bzw. Genomgröße).

Bisher ist jedoch nicht abschließend definiert, was unter Synthetischer Biologie im einzelnen zu verstehen ist und welche Anwendungen mit dem Begriff eingeschlossen sind.