• Veröffentlicht: 29.10.2014
  • Auf SciViews seit: 10.01.2016
  • Sprache: englisch
  • Untertitel:
    deutsch
  • Laufzeit:
    0:06:01
Nanotechnologie

Bastelspaß mit DNA

Die Doppelhelix der DNA codiert normalerweise Erbgut. Doch Physiker nutzen das Molekül auch als Bauteil für nanometergroße Konstrukte. Solches DNA-Origami ist Forschungsgegenstand von Kerstin Göpfrich an der Cambridge University, die nun auch ein Video darüber produzierte.

Aus der SciViews-Redaktion

SciViews: Worum geht es in deiner Doktorarbeit?
Göpfrich: Das Thema heißt "DNA Origami Nanoporen", ich baue also Poren aus DNA-Origami. Mit dem Begriff Origami meint man das Falten von DNA, sodass aus den DNA-Molekülen neue zwei- oder dreidimensionale Formen entstehen. Ich will wissen, ob man die auf diese Weise hergestellten Tunnel so modifizieren kann, dass sie sich von selbst in Zellmembranen einbauen und dort Poren bilden, also Kanäle, durch die Material zwischen Zelle und Umgebung ausgetauscht wird. Die Hälfte aller Medikamente, die wir heute verwenden, greifen an natürlich vorkommenden Kanälen an. Künstliche Poren haben also ein großes Potential in der Medizin! Theoretisch könnten wir mit künstlichen Poren Herzzellen stimulieren, wenn sie zu langsam schlagen, oder kranke Zellen abtöten oder Medikamente dorthin bringen, wo sie der Körper braucht.

Wie kamst Du auf die Idee zu dem Video?
Ich hatte schon länger vor, ein Video über mein Promotionsthema zu drehen. Das Büro für Öffentlichkeitsarbeit der Universität Cambridge hatte einen Wettbewerb für kreative Wissenschaftsvideos ausgeschrieben. Das war für mich der Anstoß, ein Drehbuch einzureichen. Durch das Preisgeld bekam ich die Chance, mit dem Filmemacher Axel Bangert und der Animateurin Lizzi Hobbs an der Umsetzung zu arbeiten. So entstand mein allererstes Video, aber hoffentlich nicht das letzte! Ich hatte so viel Spaß bei der Produktion, dass ich sofort ein zweites machen würde – am liebsten auf Deutsch, denn englische Videos gibt es ohnehin viele.

Woher stammt die Idee zu der Geschichte, die das Video erzählt?
Ich werde immer wieder gefragt: "Über was promovierst Du eigentlich?" – das Video ist eine filmische Antwort auf diese Frage. Der Dialog mit der Origami-Künstlerin ist gewissermaßen eine Synthese aus Gesprächen mit unterschiedlichsten Menschen. Die Struktur der DNA wurde seinerzeit im Cavendish Laboratory entdeckt, in dem ich jetzt ebenfalls arbeite, und dann im Pub "The Eagle" erstmals offiziell verkündet. Damit standen auch die beiden Drehorte fest. Bei der Umsetzung hat mir auch sehr geholfen, dass ich oft Vorlesungen über DNA-Origami für Schüler halte. Weil ich ihre Fragen kenne, weiß ich, was im Film nicht fehlen darf.

Die Hinleitung zum eigentlichen Thema erscheint in dem Film recht lang. War das Absicht?
Mir war es wichtig, Physiker als "normale" Menschen in alltäglicher Umgebung zu zeigen und zu betonen, dass auch das Forschen ein kreativer Prozess ist. So hoffe ich, Menschen zu erreichen, die Physik langweilig und "nerdig" finden, Begeisterung für Wissenschaft zu vermitteln und den Zuschauer mitzunehmen auf eine faszinierende Reise an die Grenze des Wissens. Deshalb wollte ich dem Staunen und Wundern seinen Raum lassen. Diese Haltung macht einen guten Wissenschaftler aus: Wir müssen uns Zeit lassen, um die richtige Frage stellen zu können. Erst dann können wir nach Antworten suchen.

Welche Disziplinen nutzen gefaltete DNA?
Die DNA-Origami-Technik wurde 2006 von dem Physiker Paul Rothemund entwickelt. Für seine Veröffentlichung hat er damals ein Smiley aus DNA gebaut. Seither wurde die Technik weiterentwickelt und hat sich vielfach als nützliches Werkzeug in den unterschiedlichsten Disziplinen erwiesen. DNA-Origami-Lineale zum Beispiel sind schon kommerziell erhältlich und werden zur Abstandsmessung in der hochauflösenden Mikroskopie verwendet. Auch Sensoren und Träger für Medikamente wurden aus DNA-Origami gebaut, ebenso wie einfache Formen von DNA-Computern oder Nanorobotern. Trotzdem steckt die Technik noch in den Kinderschuhen und es wird sich erst in einigen Jahren herausstellen, welche dieser Anwendungen tatsächlich sinnvoll und konkurrenzfähig sind.

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