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Gene, das Geheimnis, das es zu lüften gilt

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Ein chinesisches Sprichwort besagt: Wie man sät, so wird man ernten. Warum ist das so? Gibt es etwas Unsichtbares, das dies alles steuert? Mit der Entwicklung der Wissenschaft sollte heute jeder wissen, dass es die Gene sind, die den Fortbestand der biologischen Merkmale gewährleisten. Wie funktionieren also die Gene?

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Im Jahr 1953 wiesen Alfred Hershey und Martha Chase nach, dass der genetische Faktor die DNA ist, und dann schlugen James D. Watson und Francis Crick die Doppelhelixstruktur der DNA vor. Durch die Selbstreplikation der DNA und die stabile Struktur der Doppelhelix wird die genetische Information von einer Generation an die nächste weitergegeben, so dass die Arten fortbestehen.

Später entdeckten die Wissenschaftler, dass die DNA aus vier Basenmolekülen besteht, die nach dem Prinzip der komplementären Basenpaarung eine lange Doppelhelixkette bilden, um die genetische Information zu tragen, aber welches Material ermöglicht es der genetischen Information, biologische Merkmale zu bestimmen? Nehmen wir als Beispiel Kinder, die offensichtlich von einem Elternteil geboren werden, der jüngere Bruder sieht aus wie die Mutter und die ältere Schwester sieht aus wie der Vater, warum ist das so? Nach Untersuchungen sind Wissenschaftler zu dem Schluss gekommen, dass die verschiedenen Merkmale von Lebewesen durch eine Vielzahl von Eiweißmolekülen bestimmt werden. DNA und Proteine sind ein wichtiger Bestandteil der Lebensformen auf der Erde geworden.

Die DNS ist der Träger der genetischen Information, und ein Gen ist die kleinste Einheit, die zur Messung der genetischen Information verwendet wird. Es ist ein Teil der DNS, d. h. ein DNS-Fragment mit genetischer Information, das als Gen bezeichnet werden kann und in Form einer Basenfolge auf einem dünnen DNS-Molekül vorliegt. Die Beziehung zwischen Genen und DNA ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Mit der Entschlüsselung des DNA-Genoms wurde das Rätsel der Gene langsam gelöst, so dass der Mensch das Geheimnis des Lebens auf molekularer Ebene erforschen kann, was zu einer Blüte der Biomedizin, der Genetik und der Biotechnik geführt hat. Gleichzeitig wurde mit dem Fortschreiten der Forschung entdeckt, dass die Replikation und Übertragung der DNA nicht völlig korrekt erfolgen kann und eine gewisse Wahrscheinlichkeit für zufällige Fehler oder Veränderungen besteht. Diese zufälligen Fehler oder Veränderungen tragen einerseits zur biologischen Vielfalt bei und ermöglichen dem Menschen angeborene Unterschiede im Aussehen, in der Persönlichkeit usw., andererseits können sie aber auch zu Defekten führen, die wiederum den Menschen anfälliger für bestimmte Krankheiten machen, bis hin zu Leukämie, Hämophilie, verschiedenen Krebsarten usw.

Es heißt, dass Gott eine Tür schließt, während er eine andere für dich öffnet. Obwohl die Genetik nicht so perfekt ist, wie wir denken, werden mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik ständig neue Technologien wie Gendiagnose, Molekulardiagnose und -behandlung angewandt, so dass diese einst gefürchteten Krankheiten nach und nach diagnostiziert und behandelt werden konnten.

Referenzen: L. M. Wang. Human Gene Editing [M]. Zhejiang: Zhejiang People's Publishing House, 2017.