DNA-Transfer mittels Laser

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	DNA-Transfer mittels Laser
		Deutsche Forscher haben ein neues Verfahren gefunden, mit dem sie Erbgut-Schnipsel besonders effektiv in eine Säugetierzelle einschleusen können. Mit einem Trommelfeuer aus ultrakurzen Laserblitzen fräste das Team der Universität Jena ein vorübergehendes Loch in die Zellmembran. Dadurch können DNA-Ringe, so genannte Plasmide, eindringen.

Im Gegensatz zu anderen Verfahren des Gentransfers bleibe die Zellstruktur dabei intakt, berichten Uday Tirlapur und Karsten König im britischen Fachjournal "Nature" (Bd. 418, S. 290). Die Methode, die energiereiche infrarote Laserpulse nutzt, bedeute eine drastische Verbesserung des Gentransfers in die Zellen, urteilt "Nature".


	Nature

	Plasmide Plasmide sind kleine, meist kreisförmige und sich selbstständig replizierende DNA-Moleküle, die in vielen Bakterien und einigen Eukaryonten (also Zellen mit einem echten Zellkern) vorkommen. In seltenen Fällen existieren auch einzelsträngige oder lineare Plasmide. In Prokaryonten (Bakterien, Archaebakterien) tragen sie häufig Resistenzgene für Antibiotika oder Schwermetalle. Nicht selten werden auch Gene, die für Enzyme seltener Stoffwechselwege codieren, in Plasmiden "zwischengelagert". In der Natur kommt es häufig zu einem Austausch von Plasmiden zwischen Bakterien. Auf diese Weise können etwa Antibiotika-Resistenzen übertragen werden. In der Gentechnik verwendetet man Plasmide zur Übertragung von Fremd-DNA in Wirtszellen. Man bezeichnet solche Gen-Fähren auch als "Vektoren".
	Plasmide als Werkzeuge in der Gentechnik

Laser löchert Zellmembran

In ihren Versuchen fokussierten die Forscher die Laserblitze auf einen winzigen Punkt in den Membranen von Eierstockzellen Chinesischer Zwerghamster und Nierenzellen von Rattenkängurus. Nach wenigen tausendstel Sekunden, in denen mehr als eine Million Laserblitze wie Hagelkörner auf die Zellwand prasselten, war ein Loch entstanden, das die DNA-Ringe passieren ließ.

Anschließend schloss sich die Passage wieder, die Zellen wuchsen und teilten sich weiterhin normal. Das eingeschleuste Erbgut sorgte für ein grünes Fluoreszieren der behandelten Zellen, anhand dessen die Forscher den erfolgreichen Gentransfer kontrollieren konnten.

Effektivere Übertragung von DNA

Diese Art der Erbgut-Übertragung habe in allen Fällen zuverlässig und zielgenau funktioniert, schreiben Tirlapur und König in "Nature". Herkömmliche Techniken seien dagegen nicht so effektiv. Darüber hinaus würden die Zellen bei den üblichen Verfahren des Gentransfers oft beschädigt oder zerstört.

Zu den bislang genutzten Methoden gehören beispielsweise mit den gewünschten Erbgut-Schnipseln bestückte Viren, die als "Genfähren" in die Zelle eindringen, Stromstöße, die eine Öffnung in der Zellmembran erzeugen sollen, und die DNA-Injektion mit Hilfe einer feinen Kanüle in das Zellinnere. Auch mit ultravioletten Lasern war zuvor bereits experimentiert worden, Tirlapur und König zufolge zerrissen sie jedoch die Zellstruktur.

Vorstufe zur DNA-Impfung?

Die Möglichkeit, fremde DNA sicher und effektiv in spezielle Zellen - einschließlich Stammzellen - schleusen zu können, werde ein wichtiger Fortschritt für verschiedene Genforschungszweige sein, darunter die Gentherapie und die DNA-Impfung, schreiben die Jenaer Forscher.


	Webpage von Karsten König