Hugo-Institutsporträt: Das Sanger Centre: Eine halbe Million Basenpaare pro Tag

Birgit Dalheimer | aus HEUREKA 1/00 vom 23.02.2000

Etwa eine Viertelstunde geht es mit dem Taxi aus dem Stadtzentrum von Cambridge hinaus, dann tauchen die ersten Schilder zum "Genome Campus" auf. Ein paar Kurven weiter ist das europäische Zentrum des internationalen und milliardenschweren Humangenomprojekts erreicht, benannt nach Frederick Sanger, dem britischen Genetikpionier und zweifachen Nobelpreisträger: ein funkelnagelneuer Campus, umgeben von grünen Wiesen, Wäldchen und einem Teich.

Beim Sicherheitsposten am Empfang erhält man ein Namensschild, dann geht es erst einmal in die Wartehalle. Es herrscht eine freundliche Atmosphäre. Über der Tür prangt ein balkenartiger Bildschirm, über den mit Leuchtbuchstaben DNA-Sequenzdaten laufen. Dazwischen blinkt in regelmäßigen Abständen die Gesamtzahl der schon fertig gelesenen DNA-Bausteine auf. Alleine in den paar Minuten, in denen ich auf meinen Gesprächspartner warte, erhöht sich diese Zahl um mehr als fünfhundert. Für diese Anzahl, so erinnere ich mich dunkel, haben wir vor einigen Jahren beim "händischen" Sequenzieren mehrere Tage benötigt.

Verabredet bin ich mit dem Leiter des "Finishing Teams", Dr. Darren Grafham, der mich kurz darauf durch lange, helle Gänge in sein Büro führt. Auf dem Weg dorthin erzählt er, dass die einzelnen Arbeitsschritte der DNA-Sequenzierung hier jeweils einem Team zugeordnet sind. Seines, so meint er, sei eines der interessantesten, denn "wir müssen das Sequenzpuzzle am Schluss richtig zusammenfügen". 1,4 Millionen Basen haben sie im Jänner fertiggestellt, insgesamt sollen es im Jahr 2000 30 Millionen Basen werden.

Bei ihrer Arbeit ist Grafhams Gruppe auf all die anderen Teams angewiesen, die die verschiedenen Schritte der Vorarbeit leisten, um schlussendlich die fertige, doppelt überprüfte Sequenz im Internet veröffentlichen zu können: das Team, das die Klone züchtet (die Bakterienkulturen, in denen die einzelnen DNA-Stücke zu verwertbaren Mengen vermehrt werden), die Gruppe, die diese DNA-Stücke reinigt, sie vorbereitet, um den Sequenziercomputer damit zu speisen usw.

Das klingt nach wissenschaftlicher Fließbandarbeit - ein Eindruck, den Darren Grafham korrigieren möchte: Viele seiner Mitarbeiter seien lange Jahre ausgebildete, hochqualifizierte Wissenschaftler. Bloß ist deren Kreativität einem einzigen Ziel untergeordnet: schnell, effizient und genau DNA-Sequenzdaten zu produzieren. Ein Rundgang durch die Labors zeigt, wie sehr alles auf diesen Endzweck ausgerichtet ist. Lautem Brummen folgend, kommen wir in einen riesigen Raum voller Maschinen etwa in der Größe von Kopiergeräten: die "Sequenzierer". Bunte Kurven und Striche auf den angeschlossenen Monitoren verraten dem geübten Auge die gesuchte Abfolge der DNA-Basen. Etwa hundert Apparate stehen da in Reih und Glied, drei solcher Hallen gibt es, die Geräte laufen rund um die Uhr, betreut von zumindest zwei Personen pro Halle.

Das Sanger Centre ist also vor allem eines, eine riesige Sequenzierfabrik, wo die unvorstellbare Anzahl von einer halben Million Basenpaare pro Tag entschlüsselt wird - Tendenz steigend. Wo die Vorarbeiten zum Füttern dieser Maschinen geleistet werden, dort sieht man sie noch, die Wissenschaftler in den weißen Mänteln, mit Gummihandschuhen. Aber auch da stehen große, vollautomatische Roboter, die teilweise speziell von den hauseigenen Technikern entwickelt wurden. Deren Wert ist kaum schätzbar; einer der zuvor gesehenen "Sequenzierer" kostet durchschnittlich eine Viertelmillion Pfund.

Zurück in seinem Büro zeigt mir Darren Grafham, wie die Daten aus den Sequenzierern auf seinem Computerbildschirm ankommen: Lauter kurze Buchstabenreihen von ein paar Hundert Gs, Cs, As und Ts (für die Nucleinsäurebasen Guanin, Cytosin, Adenin und Thymin), die er gegenprüft und schließlich wie bei einem Puzzle zu einem langen DNA-Abschnitt zusammenfügt. Etwa jeweils die Hälfte ihrer Zeit verbringen er und seine Leute im Labor beziehungsweise vor dem Computer. Ohne beständig weiterentwickelte Software würde gar nichts gehen.

Von Anfang an haben die Financiers, das British Medical Council und der Wellcome Trust, mit diesem stetigen technischen Fortschritt gerechnet, ohne den ihr ursprünglich Anfang der Neunzigerjahre gestecktes Ziel reine Illusion gewesen wäre. So aber wird aller Wahrscheinlichkeit nach und den Prognosen entsprechend im Jahr 2003, wenn die detaillierte Sequenzierung des menschlichen Genoms endgültig abgeschlossen sein soll, rund ein Drittel der Daten, also rund eine Milliarde Basenpaare, aus dem Sanger Centre stammen. (Mit der Rohsequenzierung will man noch heuer fertig werden.)

Beeindruckt und mit schwirrendem Kopf verlasse ich das Gebäude - und verirre mich prompt auf dem Weg zum Ausgang. Beim etwas unfreiwilligen Rundgang auf dem Campus komme ich auch bei einem Kindergarten vorbei, für den Nachwuchs der Wissenschaftler (oder den wissenschaftlichen Nachwuchs?). Da gibt es einen Garten, hinter dem kleine Wege und Pfade durch ein Wäldchen führen. Zumindest noch für die Kinder scheint das Programm abwechslungsreich zu sein.

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