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Synthetische Biologie zielt darauf ab, im Labor biologische Systeme zu entwerfen, nachzubauen oder zu verändern. Dazu versucht sie, standardisierte Komponenten zu entwickeln, die sich gut kontrollierbar zu neuartigen Einheiten zusammenfügen lassen. Die Synthetische Biologie steht damit für eine Fachrichtung der Life Sciences, die Ingenieursprinzipien anwendet, um gezielt aus biologischen Materialien Systeme zu konstruieren und damit Produkte herzustellen, die für die Gesellschaft nützlich sind.
Unter den Begriff «Synthetische Biologie» fallen verschiedene , die das Ziel verfolgen, planvoll und kontrolliert neuartige biologische Systeme zu erschaffen. Synthetische Biologie verbindet Methoden aus dem Bereich der Life Sciences mit Konstruktionsprinzipien aus dem Ingenieurwesen.
Standartisierte Bauteile und minimale Organismen
Ein wichtiger Arbeitsschritt der Syntethischen Biologie ist der Entwurf standardisierter Bauteile, die sich zu komplexeren biologischen Systemen zusammenfügen lassen; darunter fällt etwa die synthetische Herstellung genetischen Materials oder von Zellhüllen, die entsprechende Bestandteile natürlicher Zellen ersetzen können. Ein anderes Instrument der Synthetischen Biologie beruht auf der Konstruktion minimaler Organismen – d.h. von Zellen, die über die genetische Mindestausstattung verfügen, um lebensfähig zu bleiben.
Ziele der Synthetischen Biologie
Die Synthetische Biologie will zum einen die Voraussetzungen für die effiziente Herstellung von Produkten schaffen, die für die Gesellschaft nützlich sind – etwa neuartige therapeutische Substanzen oder Treibstoff. Zum andern soll die Synthetische Biologie zu einem besseren Verständnis grundlegender Prozesse des Lebens beitragen.
Abgrenzung zur Gentechnik
Synthetische Biologie lässt sich nicht ohne weiteres von der Gentechnik abgrenzen. Tatsächlich baut Synthetische Biologie auf der Gentechnik auf, geht aber weiter als diese. So nutzt sie informationstechnische Plattformen, um neue biologische Bauteile zu planen und zu entwerfen. Diese fügt sie zu Systemen zusammen, die in der Natur nicht vorkommen, oder verwendet sie, um in natürlich vorkommenden Organismen neue Stoffwechselpfade zu entwickeln. Auch die Standardisierung von biologischen Bauteilen – vergleichbar mit «biologischen Legosteinen» – , die in einem Katalog aufgelistet sind und einzeln bestellt werden können, ist ein Ansatz, welcher der Synthetischen Biologie eigen ist. Der Übergang zwischen Gentechnik und Synthetischer Biologie ist letztlich fliessend.
Weiterführende Informationen
Zusammenfassung eines Berichts des European Academies Science Advisory Council über die Synthetische Biologie (2011).
Bericht der Akademie der Technischen Wissenschaften Schweiz über die Synthetische Biologie (SATW 2011).
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Bericht des Deutschen Büros für Technologiefolgen-Abschätzung beim Bundestag (TAB) (2015).
2.5-minütiger Animationsfilm, der auf witzige Art die Synthetische Biologie vorstellt. Gewinner des BIO.NRW Videowettbewerbs 2012.
Australischer Animationsfilm über die Synthetische Biologie (2011).
30-minütiger Film über die Arbeit europäischer Forschender im Bereich Synthetische Biologie (Biofaction 2014).
Definition der Synthetischen Biologie der Europäischen Kommission (2014).
Bericht der Expertenkommission zur Synthetischen Biologie der Biodiversitätskonvention (2015)
SynBio is the application of science, technology and engineering to facilitate and accelerate the design, manufacture and/or modification of genetic materials in living organisms.
Synthetic biology is a further development and new dimension of modern biotechnology that combines science, technology and engineering to facilitate and accelerate the understanding, design, redesign, manufacture and/or modification of genetic materials, living organisms and biological systems.
Synthetic biology is the application of engineering principles to biology. This may involve redesigning a living system so that it does something – manufacture a particular substance, perhaps – that it would not naturally do. Still more ambitious are attempts not merely to re-engineer living systems, but to fashion entirely new ones: to create life itself from non-living materials.