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Der Traum vom Mammut-Klon

Der Traum vom Mammut-Klon (Wordle)Noch vor 10.000 Jahren stapften imposante Mammuts durch die nacheiszeitlichen Steppen. Danach verschwanden die Kolosse – warum ist bis heute unklar.
In Jurassic-Park träumte Steven Spielberg von der Wiederauferstehung der Dinosaurier. Blanke Science Fiction, denn aus dem Blut eines in Bernstein eingeschlossen Moskitos lässt sich in der Realität keine intakte Dino-DNA gewinnen. Doch wäre es möglich, aus dem Gewebe in der sibirischen Taiga tiefgefrorener Mammuts DNA zu extrahieren? Könnte man damit bald Mammuts klonen und einen Prehistoric Park aufmachen?

Die BBC hat vor diesem Hintergrund mit Prehistoric Park eine interessante Science Fiction-Doku abgedreht. Leider wurde das Einbetten der Youtube-Videos unterbunden. Deswegen bleibt mir an dieser Stelle nichts anderes übrig, als direkt auf Youtube zu verweisen.

Immerhin gelang es japanischen Forschern, aus den Zellen einer 16 Jahre lang tiefgefrorenen Maus gesunde Mäuse zu klonen. Erst im Jahre 2007 fanden Wissenschaftler ein außerordentlich gut konserviertes Mammut-Jungtier. Außerdem entzifferten Wissenschaftler der Pennsylvania State University (USA) das Erbgut des Wollhaarmammuts anhand von Haarproben. Dafür nahmen sie Proben von zwei Tieren. Das eine starb vor ca. 18.000 Jahren. Das zweite Tier starb vor ca. 60.000 Jahren. Beim ersten konnten 90 % der DNA rekonstruiert werden. Beim zweiten Tier war es immerhin noch möglich, 60 % der DNA wiederherzustellen. 4,2 Milliarden Basenpaare mussten dafür sequenziert werden. Heraus kam erstaunliches. Das Erbgut der Mammuts unterschied sich nur um ca. 0,6 % von dem der Afrikanischen Elefanten. Damit sind die grauen Riesen die engsten, heute noch lebenden Verwandten. Die Genomunterschiede zwischen Mammut und Elefant sind nur etwa halb so groß wie die zwischen Mensch und Schimpansen. Dabei haben sich die Linien zwischen Mammut und Elefant spätestens zur gleichen Zeit wie die von Mensch und Schimpanse auseinander entwickelt.

Doch könnte es mit dem Klonen von Mammuts tatsächlich klappen? Einige Fakten sprechen dafür, andere dagegen:

Schritt 1: Beschaffung des vollständigen Mammut-Erbguts

Zunächst würden die Wissenschaftler das vollständige Erbgut benötigen. Dies ist schwierig. Mammuts sind seit langem tot. Das Erbgut zersetzt sich rasch nach dem Tod und trotz eisiger Temperaturen wurden die Kadaver von Bakterien und Pilzen besiedelt. Beim Sequenzieren stehen die Wissenschaftler daher vor dem Problem: Gehört die DNA-Sequenz nun zum Mammut oder stammt sie von einem Bakterium? Weiterhin passieren beim Lesen der Gene Fehler. Das dies nicht wenig sind, lässt sich relativ leicht ausrechnen. Auf 10.000 DNA-Buchstaben kommt es zu ca. 14 Fehlern. Hochgerechnet auf 4,7 Milliarden Buchstaben sind dies 6,58 Millionen Fehler. Um einen lebensfähigen Organismus zu züchten, müssen die Fehler deutlich reduziert werden.  Dafür müssen die DNA-Sequenzen wieder und wieder gelesen werden. Ca. 15 Durchgänge sind nötig, was sich als ziemlich zeitaufwendig herausstellt.

Schritt 2: Künstlicher Nachbau der Mammut-DNA und –Chromosomen

Laut Theorie benötigt man, um ein Mammut zu klonen, einen Zellkern, der die in Chromosomen verpackte DNA enthält. Den Zellkern bringt man in die entkernte Eizelle eines Elefanten und nun kann sich daraus ein Mammut-Embryo entwickeln. So weit so gut.

In der Praxis hat man aber keinen Mammut-Zellkern mit Chromosomen. Man müsste die Abfolge der DNA erst künstlich nachbauen, dann in künstliche Chromosomen verpacken und diese in künstliche Zellkerne einschleusen. Dies ist im Moment noch nicht möglich. Das bislang größte, künstlich hergestellte Erbgut ist das von einem Bakterium.

Außerdem weiß auch noch niemand, wie viele Chromosomen ein Mammut besaß. Man mutmaßt zwar, dass es genauso wie beim Elefanten 56 Chromosomen sein könnte, doch intakte Mammut-Zellen, wo man auch sehen könnte, welche DNA-Abschnitte wo angesiedelt waren, gibt es einfach nicht mehr.

Schritt 3: Das Problem mit der Leihmutter Elefant

Doch angenommen, man würde es schaffen, all das herzustellen. Was bräuchte man noch für das Klonen von Mammuts? Richtig! Ein Muttertier! Aufgrund der Größe kommt als Leihmutter nur eine Elefantenkuh in Betracht. Deswegen würde man eine entkernte Eizelle eines Elefanten benötigen. Obwohl Elefanten heute noch auf Erden leben, ist das alles andere als einfach. Die Anatomie der Elefanten macht die Gewinnung von Eizellen äußerst schwierig. Beim lebenden Elefanten an die Eierstöcke zu gelangen, ist fast unmöglich. Es gibt allerdings eine Hintertür. Wissenschaftlern entnahmen bereits toten Tieren die Eierstöcke und froren die Zellen ein. Aufgetaut wurden diese speziell behandelten Ratten eingepflanzt. In ihnen reiften aufgrund der Unterdrückung des Immunsystems und dank Hormongaben befruchtungsfähige Elefanten-Eizellen. Nun könnte das Elefanten-Erbgut durch Mammut-Erbgut ersetzt werden. Doch ein 100%iges Mammut käme am Ende nicht heraus. Die Mitochondrien (die Zellkraftwerke) von der Elefanten-Mutter haben ihre eigene DNA. Niemand weiß, ob diese Mitochondrien mit dem Mammut-Erbgut zusammenarbeiten könnten.

Schritt 4: Wie kommt der Mammut-Embryo in den Mutter-Elefant und bei der Geburt auch wieder heraus?

Die Anatomie des Elefanten behindert nicht nur die Gewinnung von Eizellen, sie ist auch bei der Einpflanzung eines erzeugten Mammut-Embryos hinderlich. Eine Einschleusung über den Vaginaltrakt würde nur bei bereits weit entwickelten Embryonen funktionieren. Bei Klontieren drohen dann aber ernstliche Entwicklungsstörungen.
Die zweite Option, die denkbar wäre, ist nicht weniger gefährlich. Hier wird der Embryo per Endoskop über die Bauchhöhle in die Gebärmutter verfrachtet. Dazu muss allerdings ein Loch in die Bauchhöhle gebohrt werden und diese mit CO2-Gas aufgepumpt werden, um letztlich mit dem Endoskop arbeiten zu können.  Elefanten weisen eine anatomische Besonderheit auf: Ihre Lunge ist mit dem Brustkorb verwachsen, damit die Dickhäuter gut Unterdruck erzeugen können, um über den Rüssel Luft zu holen. Kommt es in der Bauchhöhle aufgrund des CO2 zu einem Überdruck, können die Tiere nicht mehr richtig atmen und drohen zu ersticken.

Die eben beschriebene Methode kommt nur bei Elefanten bis zu einem Alter von vier Jahren in Frage. Bei ihnen wären die Druckverhältnisse im Innern günstiger, da ihre Lungen noch nicht so fest verwachsen sind. Damit provoziert man allerdings so etwas, das man bei Menschen als Teenager-Schwangerschaft bezeichnen würde. Elefanten werden erst mit ca. dreieinhalb Jahren geschlechtsreif. Viele Schwangerschaften von sehr jungen Elefantendamen - nämlich fast ein Drittel - enden tödlich für das Baby.
Darüber hinaus müsste die Elefantenkuh bei ihrer ersten Trächtigkeit auch noch ein Mammut zur Welt bringen. Mammut-Babys sind zwar nicht größer als Elefanten-Babys, aber die Physis ist anders. Darauf ist die Beckenstruktur der Elefantenmutter nicht eingestellt. Kleine Mammuts sind stark behaart. Die Behaarung behindert höchstwahrscheinlich den Geburtsvorgang. Ein Kaiserschnitt kommt bei einem Elefanten aber auf Grund der Druckproblematik nicht in Frage.

 

Das bis hierher beschriebene Vorgehen ist ein nettes Gedankenspiel. Mehr sollte daraus aber keineswegs werden. Irgendwann wird die Menschheit vielleicht sogar im Stande sein und theoretisch Mammuts erfolgreich klonen können. Doch sollten wir immer all das machen, was technisch möglich ist? Brauchen wir einen eiszeitlichen Jurassic-Park, bei dem die Erschaffung der Fauna Millionen Dollar kosten würde? Sollten Mammuts durch Sibirien stapfen, während in Afrika die letzten Elefanten, Nilpferde und Nashörner aussterben? Nein! Man sollte das Geld lieber für die Erhaltung der Natur und den Schutz der aktuell lebenden Tiere verwenden, damit diese nicht das Schicksal der Mammuts ereilt und sie vor unseren Augen aussterben.

 


Quellen:

Aktualisiert ( Donnerstag, 16. Februar 2012 um 08:25 Uhr )
 

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