Ein Zähler aus DNA-Sequenzen

Der internationale Studienwettbewerb iGEM 2005 stand ganz im Zeichen der synthetischen Biologie. Daran teilgenommen haben neben Vertretern renommierter US-Universitäten wie Harvard,
Stanford und Princeton auch Studenten der ETH Zürich. Dem interdisziplinären ETH-Team gehörten Elektrotechniker, Maschineningenieure, Informatiker und Biologen an. Die Zürcher einigten sich in der Anfangsphase darauf, einen biologischen Zähler zu bauen, der beispielsweise für die Messung der Häufigkeit von Zellteilungen eingesetzt werden könnte.
Während Zähler aller Art in den traditionellen Ingenieurwissenschaften und vor allem in der Informatik Routine sind, stellen sie in der Biologie noch Neuland dar. Der Grund liegt auf der Hand: Während elektronische und mechanische Bauteile für solche Geräte seit geraumer Zeit standardisiert und exakt definiert sind, trifft dies auf biologische Komponenten erst partiell zu. Allerdings haben die Fortschritte in der Biotechnologie doch dazu geführt, dass mittlerweile standardisierte DNA-Sequenzen vorliegen. Auf solche BioBricks hat das ETH-Team für den Bau seines Biozählers denn auch zurückgegriffen. Die Herausforderung bestand dann darin, die Schnittstellen zwischen den verschiedenen DNA-Bauteilen so zu definieren, dass diese miteinender kommunizieren konnten.

Ganz so reibungslos ging der Bau des Biozählers dann aber doch nicht vonstatten. Einerseits sahen sich die ETH-Leute dazu gezwungen, einige BioBricks selber zu entwickeln. Andererseits liessen sie die Bauteile von einem darauf spezialisierten Unternehmen entwickeln. Damit lässt sich zwar im Vergleich zum konventionellen Eigenbau viel Zeit einsparen, wie Sven Panke, Assistenz- Professor am Institut für Verfahrenstechnik der ETH, erklärt. Allerdings ist damit noch nicht sichergestellt, dass sich die Komponenten auch wirklich genau so verhalten wie vorgesehen. All diese Unwägbarkeiten haben denn auch dazu geführt, dass das ETH-Team sein Zählgerät bis zur Schlusspräsentation Anfang November nicht fertig bauen konnte. Dennoch wurde es an diesem Anlass, der am Massachusetts Institute of Technology in Boston stattfand, mit mehreren Awards für seine Arbeit ausgezeichnet. Obwohl der Studienwettbewerb damit abgeschlossen ist, wollen die ETH-Leute nicht kurz vor dem Ziel aufgeben und ihren Zähler innerhalb der nächsten Monate fertigstellen.