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Biotechnologie - Technologie mit Geschichte

Der Ursprung der Biotechnologie verliert sich im Dunkel der Geschichte, denn die Anwendung biotechnologischer Verfahren reicht Jahrtausende zurück. Doch erst naturwissenschaftliche Erkenntnisse der Neuzeit und besonders der letzten Jahrzehnte ermöglichten die rasante Entwicklung der Biotechnologie, wie wir sie heute erleben.

Seit alters her sind dem Menschen die Kunst der Weinherstellung oder Essiggewinnung bekannt, nutzt er biotechnologische Verfahren zur Herstellung von Milchprodukten wie Käse, Joghurt oder Kefir. Wann einer unserer Vorfahren zum ersten Mal HefeHefen sind einzellige Pilze, die sich durch Sprossung oder Teilung (Spaltung) vermehren. Sie werden mittlerweile häufig in der Biotechnologie als Produzenten für bestimmte Eiweiße eingesetzt. verwendete, um einen Brotteig gehen zu lassen oder Bier zu brauen, ist nicht überliefert. Sicher ist aber, dass bereits der Codex Hammurabi der Babylonier aus dem 17. Jahrhundert vor Christus das Bier explizit erwähnt. So profitierte die Menschheit lange von den segensreichen Eigenschaften der Mikroorganismen wie etwa Saccharomyces cerevisiae (Bäckerhefe) oder Lactobacillus bulgaricus (Milchsäurebakterium), ohne etwas über diese Mikroorganismen zu wissen.

: Forschung früher und heute: eines der ersten Mikroskope, wie es im 17. Jahrhundert von dem niederländischen Naturforscher Antoni van Leeuwenhoek verwendet wurde ...

: ... und eines der derzeit modernsten Elektronenmikroskope von Zeiss /
Fotos: Universitätsmuseum Utrecht;
Carl Zeiss SMT AG, Oberkochen

Erst in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts begann sich dies zu ändern: Louis Pasteur erkannte als einer der Ersten die Zusammenhänge zwischen dem Wirken von Mikroorganismen auf der einen und den für uns wahrnehmbaren Stoffveränderungen auf der anderen Seite – Entdeckungen, bei welchen er sich unter anderem Methoden der Biochemie und der Mikroskopie bediente. Der Begriff „Biotechnologie“ wurde im Jahr 1919 allerdings erstmals von dem ungarischen Ingenieur und Wirtschaftswissenschaftler Karl Ereky verwandt. Analog zur Stein- und Eisenzeit sah er ein biotechnologisches Zeitalter voraus. Diese Prophezeiung scheint sich heute zu bewahrheiten.

Inzwischen stehen uns Möglichkeiten zur Verfügung, die „Werkzeuge“ der Natur zu verstehen, sie gezielt zu verändern und an unsere Bedürfnisse anzupassen. Undenkbar wäre das ohne den enormen Erkenntnisgewinn der vergangenen Jahrzehnte in den biologischen Wissenschaften. Meilensteine hierbei: die Erkenntnis der Struktur des Erbmoleküls DNADNA (engl. Abk. für Desoxyribonukleinsäure) ist die Trägerin der Erbinformation und enthält in Form von Genen die Bauanleitungen für Ribonukleinsäuren (RNA) und Proteine, die für die Regulation aller biologischen Prozesse in der Zelle notwendig sind. Die DNA wird aus einer doppelsträngigen Nukleinsäure gebildet, die strickleiterartig in Form einer Doppelhelix organisiert und aus Nukleotiden aufgebaut ist. Jedes Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose), einem Phosphatrest und einer von vier organischen Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. (engl. Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure) zu Beginn der 1950er Jahre sowie die Entschlüsselung des genetischen Codes in den 1960ern. Die Methoden der Gentechnik – also Erbmaterial gezielt auch über Artgrenzen hinweg zwischen Organismen zu übertragen – wurden ab 1973 entwickelt und führten dazu, dass bereits 1982 Humaninsulin als erstes gentechnisch hergestelltes Medikament auf den Markt gebracht werden konnte. Heute ist die Gesamtheit aller Erbinformationen, das so genannte GenomGesamtheit aller Erbinformationen eines Organismus. In Eukaryonten verfügt jede Zelle in ihrem Zellkern über die gesamte Erbinformation., zahlreicher Arten bekannt – vom einfachen Bakterium bis hin zum Menschen. Dieses grundlegende Wissen um den Bauplan des Lebens wird dazu beitragen, dass die Biotechnologie unverändert rasant ihre Position als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts ausbauen wird.