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Geschichte der Biotechnologie – Das Buch aus dem Springer Verlag
Galileo Galilei ist vielen bekannt als einer derjenigen Astronomen, die mit ihren Erkenntnissen das Weltbild der Kirche im 17. Jahrhundert ins Wanken brachten. Was vielen jedoch nicht bekannt ist, dass er auch in Sachen Biotechnologie an einer wichtigen Entwicklung beteiligt war. Galilei experimentierte mit optischen Linsen. Sie konnten genutzt werden, um in die weite Ferne zu sehen. Aber auf der andern Seite war die Technik auch einsetzbar, um ganz kleine Objekte größer darzustellen. Heute kennt man es als Mikroskop. Sein Gerät wurde immer weiterentwickelt und im Laufe der nächsten Jahre wurde damit der Grundstein für die Biotechnologie gelegt. Ebenso die Forschung auf diesem Gebiet auf eine neue Ebene gehoben. Denn zum ersten Mal in der Geschichte der Biologie wurde klar, dass Menschen, Tiere, Pflanzen uns sonstige Lebewesen aus Zellen bestehen.
Aus dieser Erkenntnis heraus wurde die Wissenschaft der Biologie in eine neue Richtung gelenkt. Durch immer bessere Entwicklungen bei den Instrumenten, ließen sich mehr und mehr Geheimnisse im mikroskopischen Beriech entschlüsseln. Man verstand nun wie Krankheiten funktionierten, wie das Immunsystem arbeitet und dass es offenbar einen Mechanismus gibt, wo Informationen in Zellen vererbt werden. Heute bekannt als Gentechnik.
Mit Hilfe der Arbeit von unzähligen Wissenschaftlern wurde das Wissen immer größer. Kooperationen zwischen Chemie und Biologie verbesserten die Forschung weiter. Manche Krankheiten wurden komplett ausgerottet. Krebs und HIV werden immer besser behandelbar und sogar heilbar. Und als im Jahr 2019 die Covid-19 Pandemie über die Erde fegte, wurden auf die Schnelle hoch komplexe RNA-Impfstoffe entwickelt, um das Virus abzubremsen.
Dieser Schnelldurchlauf zeigt bereits beachtliche Etappen in der Entwicklung der Biotechnologie. Doch in Wirklichkeit waren es viele mühsam erzielte kleine Schritte, die notwendig waren. Wer sich für deren Details interessiert, der findet hierüber ein äußerst interessantes Buch: „Eine kleine Geschichte der Biotechnologie: Von Bier und Wein zu Penicillin, Insulin und RNA-Impfstoffen“. Darin wird jeder wichtige Schritt ausführlich erklärt. Zudem bekommen Sie einen Überblick darüber, mit welchen Instrumenten in welcher Ära gearbeitet wurde. Und, wie sich das Biotechnologie Zubehör im Laufe der letzten Jahrhunderte entwickelt hatte.
Daten zum Buch:
Autor: Klaus Buchholz, John Collins
Herausgeber: Springer Spektrum; 1. Aufl. 2022 Edition (11. März 2022)
Taschenbuch: 296 Seiten
ISBN-10: 3662639874
ISBN-13: 978-3662639870

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Zum Buch-Inhalt von „Eine kleine Geschichte der Biotechnologie“
In der Geschichte unseres Planeten, haben die Menschen bereits sehr früh damit angefangen die Chemie und biotechnologische Verfahren für sich zu nutzen. Man verwendet zum Beispiel seit tausenden Jahren die Technik der Fermentierung, um Lebensmittel haltbar zu machen. Oder die Gärung, um alkoholische Getränke herzustellen. Allerdings war den Nutzern der Technologie damals noch nicht klar wie und warum diese Dinge so funktionierten. Dennoch ist es für den Leser auf jeden Fall interessant zu erfahren, wie weit manche dieser Verfahren schon waren.
Einen großen Schub bekam die Medizin später durch das Mikroskop. Bis dahin vermutete man zum Teil völlig abstruse Ursachen für Krankheiten. Doch mit der Zeit stellte man fest, dass sich in den Blutbildern von Patienten kleine Einzeller befanden, die bei Gesunden nicht auftragen. Es wurde irgendwann klar, dass sie der Auslöser der Infektion sein mussten. In der Folge startete man mit der Forschung in eine neue Richtung. Jeglicher Fortschritt wurde mit der Entwicklung immer besserer Mikroskope erreicht.
Mit dabei war zum Beispiel die Entdeckung von Penicillin bzw. der Antibiotika. Ein Meilenstein in der Geschichte. Unter dem Mikroskop stellte man per Zufall fest, dass sich Bakterien mit Hilfe von Giften abtöten lassen. Mit Giften, die aus Pilzkulturen entstammten. Ihre Dosis musste lediglich so gestaltet werden, dass der Körper das Toxin aufarbeiten kann, während die Erreger sterben.
Doch da gab es noch ein Problem. Häufig kam es zu Erkrankungen, bei denen sich im Blutbild biotechnologisch keine Bakterien nachweisen ließen. Man schlussfolgerte daraus, dass es offenbar eine zweite Art Erreger von Infektionen gibt. Sie mussten wohl so klein sein, dass sie unter dem Vergrößerungsglas nicht sichtbar sind. Man nannte sie Viren. Später wurde das Elektronenmikroskop entwickelt. So wurden auch sie irgendwann sichtbar. Doch unabhängig von den Möglichkeiten der Biotechnologie wusste man damals um ihre Wirkmechanismen. Aus diesen Erkenntnissen ging man dazu über Impfungen zu entwickeln. Man infizierte dabei die Bürger mit abgeschwächten Erregern. Denn es zeigte sich, dass es im Körper so etwas gibt wie ein natürliches Abwehrsystem. Und dieses Abwehrsystem hatte offenbar ein Gedächtnis. Diese Erkenntnisse steigerten die Lebenserwartung immens.
Um die 1950-er Jahre kam eine wichtige Entdeckung hinzu. Im Jahr 1953 beschrieben Watson und Crick die Struktur der DNA. Mit ihr wurde die nächste große Stufe der Biotechnologie begründet: die Gentechnik. Jeder Wissenschaftler kannte die mendelschen Gesetze. Schon lange war klugen Leuten klar, dass sich Merkmale von Lebewesen mit Hilfe von Erbanlagen weitergeben lassen. Doch nun erkannte man die Systematik dahinter.
Das hatte Konsequenzen. In der Folgezeit entwickelten sich die Biotechnologie vor allem in diese Richtung. Es ging vor allem darum das Erbgut zu beeinflussen. In dem Zusammenhang entstanden entsprechende Therapien, die auf vielfältige Weise eingesetzt werden.
Interessanter Neben-Ast der Biotechnologie: die Erkenntnisse rund um das Erbgut dienen heute als eines der wichtigsten Mittel in der Verbrechensbekämpfung. DNA-Analysen machen die Überführung von Mördern und vor allem Sexualstraftätern relativ einfach. Sobald auch nur eine Hautschuppe oder ein Haar am Tatort übrig bleibt, dann reicht das aus, um den Täter oder die Täterin zu identifizieren.

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Krönenden Abschluss in dieser Hinsicht bildet bisher die CRISPR-Cas9 Technologie. Die Entdeckerinnen Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier wurden dafür 2020 mit den Nobelpreis in Chemie belohnt. Ihre Methode ist nichts anderes als die Option beliebige Stücke an Erbmaterial aus einer vorliegenden Sequenz zu extrahieren. Man bezeichnet sie daher häufig als die Gen-Schere. Auf diesem Wege können Medizinier, Biologen, Pharmakologen und Forscher aller Art Erbmaterial in beliebiger Ausführung aus einem Lebewesen oder einem Virus entnehmen. Zu unserem großen Glück. Denn mit dem Aufkommen der Covid-19 Pandemie wurden die passenden Impfstoffe hiermit entwickelt. Dafür entnahm man dem Coronavirus die Teile der mRNA, welche für den Aufbau des Spike-Proteins zuständig ist. Sie replizieren sich in den Zellen der Menschen, ohne jedoch die restliche RNA des Virus mit sich zu bringen. Auf diesem Wege baut der Körper Abwehrzellen auf, ohne sich mit den negativen Konsequenzen einer vollständigen Infektion auseinandersetzen zu müssen.
Fazit
Dieses Buch ist ein Muss. Es ist nicht nur für einschlägige Fachleute interessant. Stattdessen ist es in unseren Augen ein kleines Stück Allgemeinbildung. Beim Lesen lässt sich sehr viel über das Thema Biologie und Infektionskrankheiten erfahren – in Verbindung mit zahlreichen geschichtlichen Zusammenhängen. Es liest sich teilweise interessant, wie ein Thriller. Man denke nur das Chaos, welches durch das AIDS-Virus ausgelöst wurde. Und die Hilflosigkeit der Wissenschaftler, die damals offenbar wurde.
An der Entwicklung der Biotechnologie zeigt sich, wie wichtig es ist, dass Fachleute interdisziplinär agieren und denken. Und wie sich die Erkenntnisse aus einer Naturwissenschaft im Rahmen der anderen einsetzen lassen. Jede Verbesserung in die eine Richtung, stößt Türen und Tore in der anderen auf. Schön zu sehen, denn für unsere Gesundheit und Lebenserwartung ist das immer ein Fortschritt.
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