Genetik : Das Mammut-Projekt

Wie im Jurassic Park: Forscher entziffern erstmals das Erbgut einer ausgestorbenen Tierart – kehren die Eiszeit-Giganten zurück?

Hartmut Wewetzer
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Zotteliges Ungetüm. Rund 70 Prozent des Mammut-Genoms haben Wissenschaftler nun rekonstruiert. Foto: pa/Okapia

Die Nachricht könnte einem Buch von Michael Crichton entstammen. Der vor kurzem verstorbene amerikanische Schriftsteller hatte 1990 in seinem Roman „Jurassic Park“ Dinosaurier mithilfe der Gentechnik wiederauferstehen lassen. Jetzt hat ein internationales Forscherteam das Mammut-Erbgut, das Genom, zu rund 70 Prozent rekonstruiert. Es ist das erste Mal, dass das Erbgut einer ausgestorbenen Tierart entziffert wurde. Und es ist der erste Schritt zum „Mammut-Park“, zu einer Wiederbelebung. Auch wenn die in sehr weiter Ferne liegt.

Über Hunderttausende von Jahren durchstreiften Mammuts die weiten Steppen- und Graslandschaften Amerikas, Asiens, Afrikas und Europas. Vor rund 10.000 Jahren, zum Ende der Eiszeit, starb das Wollhaar-Mammut, ein zotteliges Urviech mit rotem Fell, in Europa aus. Vielleicht, weil es von den Steinzeitjägern, die es auf ihre Höhlenwände zeichneten, ausgerottet wurde. Oder aber, weil es dem Klimawandel nicht gewachsen war.

Tiefgekühlt im ewigen Eis Sibiriens überdauerte das Erbgut

Immer wieder finden sich im Dauerfrostboden Sibiriens tiefgefrorene und ausgezeichnet erhaltene Mammutkadaver. Vor 20 000 Jahren lebte das sibirische Wollhaar-Mammut, dessen Erbgut nun von Webb Miller und Stephan Schuster von der Pennsylvania State University und ihrem Team sequenziert wurde. Knapp drei Milliarden „Buchstaben“, biochemisch als Basenpaare der DNS gespeichert, konnten die Wissenschaftler noch „lesen“. Zusammen mit Sequenzen anderer Mammut-Individuen kommen sie auf insgesamt 4,17 Milliarden Basenpaare, wie die Forscher im Fachblatt „Nature“ vom heutigen Donnerstag berichten. Allerdings stammen von diesen nur rund 80 Prozent (3,3 Milliarden Basenpaare) tatsächlich vom Wollhaar-Mammut, der Rest des Erbmaterials sind Verunreinigungen, etwa von Bakterien.

Das gesamte Mammut-Genom schätzen die Forscher auf 4,7 Milliarden Basenpaare, das 1,4-fache des menschlichen Genoms. Mit 3,3 Milliarden hat man also gut zwei Drittel der Erbinformation entziffert. Dabei kamen den Wissenschaftlern zwei Tatsachen zugute. Zum einen konnte sich DNS sehr gut in den Haarschäften konservieren. Die im Dauerfrost erhaltenen Haare schlossen das Erbgut der Riesensäuger wie Zeitkapseln ein und schützten es vor Bakterien und Pilzen, die vor allem von Knochen Besitz ergreifen und dort die Erbgutanalyse stark erschweren.

Zudem hat sich die Sequenzierungstechnik in den letzten Jahren drastisch verbilligt und beschleunigt. Moderne DNS-Sequenzierer arbeiten überwiegend mit kurzen Abschnitten des Erbfadens. Manche entziffern zwar nur 30 Basenpaare am Stück, dafür aber Millionen verschiedene DNS-Abschnitte auf einen Schlag. Das kann bei herkömmlichen Erbgut-Untersuchungen ein Nachteil sein, aber die Mammut-DNS war ohnehin in kurze Schnipsel von durchschnittlich 140 bis 160 Basenpaare zerbrochen.

Vor knapp zwei Millionen Jahren entwickelten sich Mammut und Elefant auseinander

Für die Fragmente der Mammut-DNS diente das bereits zum großen Teil entzifferte Erbgut des afrikanischen Elefanten als Schablone. Die genetische Differenz von Mammut und Elefant beträgt nur 0,6 Prozent, sie ist nur halb so groß wie die zwischen Mensch und Schimpanse. Anhand ihrer Daten schätzen die Genom-Archäologen, dass sich der Stammbaum von Elefant und Mammut vor 1,5 bis zwei Millionen Jahren aufgespalten hat.

Die Wissenschaftler erhoffen sich von den genetischen Informationen, deren Analyse gerade erst begonnen hat, wichtige Aufschlüsse über die Entwicklung des Lebens. Vergleichbar mit dem Mammut-Projekt ist etwa das Vorhaben von Forschern des Max-Planck-Instituts für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig, die das Neandertaler-Erbgut entziffern möchten. Jedenfalls die Teile, die erhalten geblieben sind.

Irgendwann kann es also gelingen, anhand der genetischen Informationen ein weitaus präziseres Bild als heute vom früheren Leben auf der Erde zu erhalten. Aus den Tiefen der Vergangenheit treten uns die Lebewesen früherer Erdzeitalter entgegen.

Aber natürlich beschäftigt die Fantasie seit Crichtons „Jurassic Park“ eine andere Idee: wenn man das Genom eines ausgestorbenen Tieres schon hat, zumal eines solchen mythischen Ungetüms wie des Mammuts – warum dann nicht einen Klon herstellen? Warum nicht eines Tages einen Mammut-Park aufmachen?

Trotz technischer Probleme: Eines Tages könnte man Mammuts klonen

Grundsätzlich ist das möglich, meint der Wissenschaftsjournalist und Buchautor Henry Nicholls in einem Beitrag für „Nature“. Aber auch im Zeitalter genetisch kopierter Säugetiere à la Klonschaf Dolly sind die technischen Probleme noch immens.

Das beginnt mit dem Erbgut des Mammuts. Es ist bei weitem noch nicht komplett oder gar frei von Lesefehlern. Nicht einmal die exakte Zahl der Erbträger, der Chromosomen, ist bekannt. Bestimmte Abschnitte der DNS, etwa im Zentrum der Chromosomen, machen sich besonders rar, sind nur schwer zu entziffern.

Hat man einmal das gesamte Genom beisammen, muss es noch in einen Zellkern verpackt und dann in eine Elefanten-Eizelle übertragen werden. Diese muss dann noch in einer Elefantenkuh als „Leihmutter“ heranwachsen. Ist das kleine Mammut einmal da, würde man natürlich noch einen Partner brauchen, um die Art wirklich wieder ins Leben zurückzuholen.

Viele Fragezeichen, vorerst. Aber vielleicht werden unsere Nachfahren eines Tages in Sibirien Urlaub machen. Und an einem kalten, nebligen Tag wird ihnen eine Horde Mammuts entgegenkommen. Gewaltig, majestätisch. Ein Monument des Lebens.

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