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Nele Peters
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1 acatech DEUTSCHE AKADEMIE DER TECHNIKWISSENSCHAFTEN Synthetische Biologie die Geburt einer neuen Technikwissenschaft Bernd Müller-Röber, Universität Potsdam/ acatech Frankfurt / M., 14. Oktober 2010

2 1

3 Biosensoren Biotreibstoffe Biomaterialien Enhancement Biowaffen Biomedizin Gensequenzierung alternative DNA DNA-Synthese Biohacking synthetische Zellen 2

4 3 >

5 Übersicht > Synthetische Biologie als Neue Technologie > Herausforderungen > Was meint die Öffentlichkeit dazu? > Stellungnahme DFG, acatech, Leopoldina 4

6 Synthetische Biologie als Neue Technologie : Definition und Abgrenzungen > Definition: Discipline orientated to the intentional design, modeling, construction, debugging and testing of artificial living systems (Thomas Knight) > Synthetische Biologie vs. Gentechnik beschränkt sich nicht auf Veränderung und Austausch bestehender Gensequenzen, sondern konstruiert neue Genome und verwendet neue genetische Codes. > Synthetische Biologie vs. Systembiologie Untersucht nicht nur die komplexen Wechselwirkungen innerhalb bestehender biologischer Systeme, sondern baut auf der Basis solcher Erkenntnisse neue biologische Funktionen und Systeme. 5

7 Synthetische Biologie als Neue Technologie : Beteiligte Disziplinen, Enabler > Viele Disziplinen sind beteiligt Molekularbiologie Organische Chemie Nanobiotechnologie Informationstechnik > fließende Übergänge > Enabler-Technologien Computermodellierung DNA-Sequenzierung DNA-Synthese Chemische Synthese Mikrofluidik Lab-on-a-chip 6

8 Synthetische Biologie als Neue Technologie : Forschungsfelder > Genomsynthese > Entwicklung von Minimalzellen > Protozellen > Maßgeschneiderte Stoffwechselwege > Konstruktion genetischer Schaltkreise > Orthogonale Biosysteme 7 Bild: N. Budisa, MPI Biochemie

(> Modularität) > Orthogonalität > Hierarchie von Beschreibungsebenen

9 Synthetische Biologie als Neue Technologie : Wie Biotechnologie zu einer Technikwissenschaft wird > Detailliertes Wissen zu Teilsystemen (> Modularität) > Orthogonalität > Hierarchie von Beschreibungsebenen > Standardisierung > Trennung von Design und Herstellung Quelle: Sven Panke 8

10 9 Synthetische Netzwerke

11 BioBricks Nat. Biotech. (2008) 10

12 BioBricks Ein prototypisches Datenblatt Canton et al. (2008) Nat. Biotech.,

13 12 Der minimale Gensatz (Mushegian und Koonin)

14 13 Leben im Labor schaffen (Szostak et al., Nature 409, 398, 2001

15 Synthetische Biologie als Neue Technologie : Anwendungen > Medizin (Diagnostik, Medikamente) > Energie (Biofuels) > Umwelt (Boden-Sanierung) > Landwirtschaft > Werkstoffe > > Bioökonomie 14

16 Herausforderungen > Patenrechtliche Fragen (z.b. patent thickets) > Biosafety: Risiken durch Freisetzung künstlicher Biosysteme (vgl. Gentechnik); aber auch: Herstellung von Stämmen, die nur im Labor überhaupt lebensfähig sind > Biosecurity (Missbrauchspotenzial), z.b. kommerzieller Erwerb pathogener Gensequenzen > Verwischen der Grenze zwischen Lebendigem und Technischem > 15

17 Was meint die Öffentlichkeit dazu? > limited public awareness of emerging technologies: UK: 2/3 der Befragten kennen den Begriff bislang überhaupt nicht USA: 90 % haben bislang nichts oder wenig davon gehört > Mit synthetic biology assoziierte Begriffe: > Ca. 40% sind besorgt, dass nun künstliche Mikroorganismen geschaffen werden > Aber: Anwendungen in Medizin und Biotreibstoffen werden positiv gesehen 16 Quelle: RAEng, 2009

Stellungnahme Synthetische Biologie Kooperation von DFG, acatech, Leopoldina > Ziele: Analyse des Standes des Feldes Eruierung des Potenzials für Grundlagenforschung und Anwendungen Eruierung der

18 Stellungnahme Synthetische Biologie Kooperation von DFG, acatech, Leopoldina > Ziele: Analyse des Standes des Feldes Eruierung des Potenzials für Grundlagenforschung und Anwendungen Eruierung der rechtlichen Aspekte, des wirtschaftlichen Potenzials und der ethischen Aspekte > Vorgehensweise Gemeinsamer Workshop 27. Februar 2009, Berlin Erstellung einer Stellungnahme durch Projektgruppe Syndizierung durch Präsidien der Akademien/ DFG > Präsentation: 27. Juli 2009 bei Pressekonferenz in Berlin 17

19 Stellungnahme Synthetische Biologie Bereiche, die die Empfehlungen betreffen > Die Grundlagenforschung weiter stärken > Synthetische Biologie ins Studium integrieren > Rahmenbedingungen gestalten > Sicherheitsaspekte offensiv angehen > Öffentlichen Dialog zu ethischen Aspekten führen 18

20 19 Stellungnahme Synthetische Biologie Starkes Medienecho

21 Stellungnahme Synthetische Biologie Weiteres Vorgehen / Follow Up Projekt(e) > Projekt Biotechnologie Kommunikation > Buchprojekt > Journalistenworkshop > Nachverfolgen der Umsetzung der Empfehlungen von DFG / acatech / Leopoldina > 20

22 Fazit Spektrum der Wissenschaft, Jan. 2009, S

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