Vom Design der Moleküle des Lebens zum Design von Leben: Zukünftige Anwendungen von DNA‐Technologien

Seit der Aufklärung ihrer Struktur steht die DNA im Zentrum der biologischen Forschung. In den letzten 50 Jahren ist die Entwicklung von DNA‐Technologien rasant vorangeschritten, insbesondere im Bereich der DNA‐Sequenzierung. Parallel dazu wurden auch gewaltige Fortschritte in der DNA‐Synthese und DNA‐Editierung erzielt, die sich von der Oligonukleotid‐ bis zur Genom‐Ebene erstrecken. In diesem Aufsatz erörtern wir vier verschiedene Teilbereiche von DNA‐Technologien und folgen dabei diesem Verlauf von kleinerem zu größerem Maßstab. Wir beginnen mit dem Aufbau von Materialien aus DNA, die wiederum als Transportsysteme in vivo dienen können. Anschließend diskutieren wir, wie die Modifizierung mikrobieller Genome zu neuartigen Methoden für die Produktion industrieller Biologika führen kann. Als nächstes reden wir über die Zukunft der Genomsynthese als eine Methode für die Evolutionsforschung. Schließlich erläutern wir, wie das Barcoding biologischer Systeme deren dreidimensionale Analyse in hoch parallelisierter Weise ermöglicht.