Von Horst Ibelgaufts

Das Gerät ist etwa so groß wie ein Kühlschrank und genauso unscheinbar. Es steht seit Anfang Mai in einem Kellerlabor des Instituts für Biochemie der Universität München. Dennoch zählt der Apparat nicht zur labortechnischen Dutzendware: Es handelt sich um die erste Gen-Maschine ihrer Art in Europa.

Vollautomatisch spuckt das offiziell "Synthese-Automat" genannte Gerät gleich milligrammweise besonders begehrte Biomoleküle aus: je nach eingegebenem Programm beliebig zusammengehäkelte Desoxyribonucleinsäure – also die (international so abgekürzte) Erbsubstanz DNA.

Die maschinelle Produktion vorerst freilich nur kürzer DNA-Sequenzen wurde im Zug der molekulargenetischen Revolution so schnell möglich, weil die Natur bei der Speicherung von Erbinformationen in der DNA mit nur vier Buchstaben auskommt: Die exakte Abfolge von vier verschiedenen DNA-Bausteinen, Nucleotide genannt, bestimmt die genetische Botschaft aller Lebewesen der Erde. Und die Gen-Maschine vermag, schneller als jeder Biochemiker von Hand, Nucleotide nach Wunsch zu DNA-Ketten zu verknüpfen – schnell, präzise, über Nacht (siehe auch ZEIT-Dossier Nr. 35/1981, Seite 10).

Für Laien mag dies fast wie eine Materialisation faustischer Träume klingen. Doch die Vorstellung vom Leben aus dem Automaten ist "natürlich Blödsinn", wie Diplom-Chemiker Thomas Dörper meint. Der Betreuer der Gen-Maschine weiß: "Reinste Chemikalien kommen in die Maschine hinein und ein rein chemisches Kunstprodukt kommt irgendwann wieder heraus. Chemisch gesehen ist das zwar DNA, aber biologisch gesehen ist das Produkt absolut tot."

Das DNA-Molekül gleicht in seinem Aufbau, stark vereinfacht gesehen, einer Strickleiter. Dörper: "Von diesem Strickleitermolekül stellen wir sozusagen nur die eine Hälfte her. Bis die Molekularbiologen im Haus aus dem, was wir ihnen liefern, ein biologisch aktives Gen oder Genstücke machen, fließt noch viel Wasser; die Isar hinunter. Genaugenommen ist das Gerät tatsächlich nur ein Synthese-Idiot und genauso sinnlos oder nützlich wie alle anderen Laborgeräte, die einem Arbeit abnehmen. Das Synthetisieren von DNA ist eine stumpfsinnige Fließbandarbeit. Das Maschinchen spart halt Zeit."

Im wesentlichen ist dies sicher richtig, wenn auch stark untertrieben. Erst Anfang der siebziger Jahre gelang dem indisch-amerikanischen Forscher und Nobelpreisträger Har Gobind Khorana als erstem die chemische Totalsynthese eines vollständigen Gens. Was Khorana, der freilich zunächst die nötige chemische Verfahrenstechnik weitgehend entwickeln mußte, zusammen mit seiner über zwanzigköpfigen Arbeitsgruppe in mehrjähriger mühsamer Sisyphusarbeit zusammenbraute, leistet der Automat heute in knapp anderthalb Tagen. Etwa 18 Minuten benötigt die Gen-Maschine, um die wachsenden Biomolekülketten nach Wunsch um jeweils ein Glied zu verlängern – und zwar reproduzierbar und mit hohen Ausbeuten.