Gene ABC

Bakterien und Viren sind wichtige Werkzeuge der Gentechnik.

Bakterien

Bakterien sind sehr kleine Lebewesen. Sie sind zehnmal kleiner als Menschenzellen. Aber sie sind überall: Im Bad, in der Küche, im Garten und auch auf unserer Haut.

Im Gegensatz zu Menschen, Tieren und Pflanzen bestehen Bakterien nur aus einer einzigen Zelle. Sie haben auch keinen Zellkern und nur einen Gen-Faden (Chromosom). Die wichtigen Bestandteile von Bakterien sind:

• Gen-Faden: Dieser ist wie ein Ring in sich geschlossen und liegt als Knäuel frei im Zellinneren vor.
• Gen-Ring: Viele Bakterien besitzen nebst dem Gen-Faden noch kleine Gen-Ringe, die man Plasmide nennt. Auf diesen Plasmiden gibt es ein Schutz-Gen. Anhand dieses Gens produziert das Bakterium ein Eiweiss, mit dem es sich vor einem Bakterien-Gift schützen kann. (Mehr dazu im Kapitel ‚Methoden der Gentechnik’)
• Eiweiss-Fabriken: Genauso wie in Menschen-, Tier- und Pflanzenzellen gibt es auch in Bakterien Eiweiss-Fabriken, die Ribosomen.
• Pili: Die Oberfläche mancher Bakterien ist von einer grossen Anzahl langer, feiner Haare (Pili) besetzt. Mit diesen kann sich das Bakterium irgendwo festhalten.

Bakterien vermehren sich, indem sie ihren Gen-Faden verdoppeln und sich dann entzwei teilen. Bei den meisten Bakterien geht das sehr schnell. Ein E. coli Bakterium, eines der bekanntesten Bakterien, teilt sich alle 20 Minuten.

Viren

Viren können sich nicht selbstständig vermehren und gelten deshalb nicht als Lebewesen. Sie brauchen für ihre Vermehrung immer eine lebende Zelle. Je nach Virus ist das ein Bakterium, eine Pflanzen-, Menschen- oder Tierzelle.

Viren sind noch zehnmal kleiner als Bakterien, also hundertmal kleiner als deine Zellen. Es gibt sehr viele verschiedene Viren mit unterschiedlichen Formen. Im Prinzip sind sie aber alle sehr ähnlich aufgebaut:

• Gen-Faden: Auch Viren haben einen Gen-Faden. Dieser besteht je nach Virus entweder aus DNS oder RNS. Allerdings besitzen Viren nur wenige Gene – zu wenige, um sich selbstständig vermehren zu können.
• Capsid: Der Gen-Faden wird von einer Hülle aus Eiweissen, dem Capsid, umgeben.
• Schwanz-Fasern:  Mit diesen ‚Füsschen’ dockt das Virus an die Oberfläche des Bakteriums an. Das kann es nur, weil in der Zellwand des Bakteriums Rezeptoren sind, in die die ‚Füsschen’ passen wie ein Schlüssel in ein Schloss.

Viren spritzen ihren Gen-Faden in Bakterien. Dazu setzen sie sich auf der Oberfläche des Bakteriums fest. Dann rammen sie einen Stift ins Bakterium und spritzen ihren Gen-Faden rein.