Kann man Dinosaurier klonen?

Zellkerntransfer erzeugt erstmals normale Kaulquappen

Gurdon, Elsdale & Fischberg (1958) gelingt erstmals der erfolgreiche Zellkerntransfer bei einem Wirbeltier. Dabei übertragen sie Zellkerne aus Embryonalzellen des Frosches Rana pipiens in entkernte, unbefruchtete Eizellen. Aus rund 35 Prozent der Eizellen entwickeln sich normale Kaulquappen, wenn die Zellkerne aus frühen Blastula-Stadien stammen. Werden dagegen Kerne aus weiter entwickelten Gastrula-Zellen verwendet, sinkt die Erfolgsrate deutlich, während Kerne aus noch stärker differenzierten Embryonalzellen keine normale Entwicklung mehr ermöglichen. Die Studie zeigt erstmals, dass Zellkerne früher Embryonalzellen die vollständige Entwicklung eines Organismus steuern können und bildet damit die Grundlage für die spätere Klonforschung und letztlich auch für die De-Extinktionsforschung.¹⁰Gurdon, J. B., Elsdale, T. R. & Fischberg, M. (1958). Sexually mature individuals of Xenopus laevis from the transplantation of single somatic nuclei. Nature, 182(4627), 64–65. doi:10.1038/182064a0

Erster Fischklon

Tong (1963) gelingt das erfolgreiche Klonen eines Fisches. Dabei übertrug er den Zellkern einer Körperzelle eines männlichen Koi-Karpfens in eine entkernte Eizelle eines Weibchens. Aus dieser Kerntransfertechnik entwickelte sich ein lebensfähiger Fisch, der normal heranwuchs, sich fortpflanzte und selbst Nachkommen zeugte. Obwohl dieses Experiment einen Meilenstein der Klonforschung darstellte, blieb es außerhalb Chinas lange weitgehend unbekannt.¹¹Tong, D. Z. et al. (1963). Nuclear transfer in fishes. Science Bulletin, 7, 60–61.

Elektrofusion verbessert den Zellkerntransfer

Chaĭlakhian et al. (1987) entwickeln ein Verfahren, mit dem sich tierische und pflanzliche Zellen durch kurze elektrische Impulse gezielt miteinander verschmelzen lassen. Die Autoren zeigen, dass sich dieses Verfahren besonders gut eignet, um rekonstruierte Eizellen für den Zellkerntransfer herzustellen, und beschreiben verschiedene Faktoren, welche die Erfolgsrate beeinflussen. Im Vergleich zu chemischen Fusionsmethoden ermöglicht die Elektrofusion eine präzisere und schonendere Verschmelzung der Zellen. Die Studie stellt damit einen wichtigen technischen Fortschritt für spätere Klonverfahren dar, auch wenn sie selbst noch keinen eigenständigen Meilenstein der reproduktiven Klonierung darstellt.¹²Chaĭlakhian, L. M. et al. (1987). Electrostimulated cell fusion in cell engineering. Biofizika, 32(5), 874–887.

Elvis-Taxa

Erwin & Droser (1993) prägen den Begriff „Elvis-Taxon„: in Anlehnung an die vielen Elvis-Imitatoren sind damit Fossilien oder rezente Arten gemeint, die wie das Wiederauftauchen einer ausgestorbenen Gruppe aussehen, tatsächlich aber zu einer unabhängig entstandenen, nur äußerlich sehr ähnlichen Linie gehören. Es handelt sich also um konvergente Evolution, nicht um ein echtes Überleben der ursprünglichen Gruppe. Der Begriff grenzt sich bewusst vom Lazarus-Taxon ab: Ein Lazarus-Taxon ist tatsächlich derselbe evolutionäre Zweig, der im Fossilbericht nur vorübergehend fehlt und später wieder auftaucht. Ein Elvis-Taxon dagegen ist lediglich ein „Doppelgänger“.¹³Erwin, D. H. & Droser, M. L. (1993). Elvis taxa. PALAIOS, 8(6), 623–624. doi:10.2307/3515039

Dolly: Das erste geklonte Schaf

Wilmut et al. (1997) gelingt es, Zellkerne aus den Euterzellen eines erwachsenen Hausschafs sowie aus fetalen und embryonalen Zellen in entkernte Eizellen zu übertragen, aus denen lebensfähige Lämmer entstanden. Mit der Geburt des Klonschafs Dolly wurde erstmals nachgewiesen, dass die Spezialisierung von Körperzellen keine irreversiblen Veränderungen des Genoms erfordert. Die Arbeit gilt als Meilenstein der Klonforschung und legte eine wesentliche Grundlage für spätere Entwicklungen in der Stammzell- und De-Extinktionsforschung.¹⁴Wilmut, I. et al. (1997). Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature, 385(6619), 810–813. doi:10.1038/385810a0

Methoden verbesserten Analyse fossiler DNS

Yang, H., Golenberg, E. M. & Shoshani (1997) erkennen, dass sich prähistorische DNS aus fossilen Mammut-Weichteilen und -Knochen zuverlässiger gewinnen lässt, wenn verschiedene Extraktions- und Amplifikationsverfahren kombiniert werden. Die Forschenden verglichen mehrere Methoden anhand fossiler und moderner Rüsseltiere und stellten fest, dass keine einzelne Technik für alle Proben gleichermaßen geeignet ist. Besonders erfolgreich erwies sich ein aus der Pflanzenforschung übernommenes CTAB-Extraktionsverfahren, während die sogenannte Nested-PCR auch stark geschädigte DNS noch vervielfältigen konnte. Die Arbeit legte wichtige methodische Grundlagen für die Paläogenetik und erleichterte spätere Untersuchungen ausgestorbener Arten sowie Projekte zur De-Extinktion.¹⁵Yang, H., Golenberg, E. M. & Shoshani, J. (1997). Proboscidean DNA from museum and fossil specimens: An assessment of ancient DNA extraction and amplification techniques. Biochemical Genetics, 35(5–6), 165–179. doi:10.1023/a:1021902125382

Māori unterstützten geplante Huia-Klonung

Dorey (1999) ruft ein Projekt ins Leben, den ausgestorbenen neuseeländischen Huia mithilfe von Klontechnik zurückzubringen. Der Māori-Stamm Ngāti Huia erklärte seine Unterstützung, da der Vogel große kulturelle Bedeutung besitzt. Forscher wollen in Sehnen und Knochen präparierter Museumsexemplare nach erhaltenen Zellen oder Zellkernen suchen und deren Erbmaterial nach dem Vorbild des Klonschafs Dolly in eine Eizelle einer Elster übertragen. Falls keine vollständigen Zellkerne verfügbar wären, sollte das Genom aus DNS-Fragmenten rekonstruiert werden. Das auf fünf Jahre angelegte Vorhaben blieb jedoch ein ambitionierter Plan und führte nicht zur erfolgreichen Klonung eines Huia.¹⁶Dorey, E. (1999). Huia cloned back to life? Nature Biotechnology, 17, 736. doi:10.1038/11628

Interspezifischer Zellkerntransfer beim Gaur

Lanza et al. (2000) übertragen Zellkerne des gefährdeten Gaurs in entkernte Eizellen von Hausrindern. Die Embryonen entwickelten sich bis in fortgeschrittene Fetalstadien. Das Kerngenom stammt vom Gaur, die mitochondriale DNS jedoch von der Eizellspenderin. Somit gelingt hier erstmals ein Durchbruch beim artübergreifenden Klonen, was auch bei ausgestorbenen Arten nötig wäre, wenn dabei Eizellen und Leihmütter nah verwandter Arten verwendet würden. Der geklonte Gaur „Noah“ wurde zwar lebend geboren, starb jedoch kurz darauf an einer Infektion.¹⁷Lanza, R. P. et al. (2000). Cloning of an endangered species (Bos gaurus) using interspecies nuclear transfer. Cloning, 2(2), 79–90. doi:10.1089/152045500436104

Klonierung eines gefährdeten Mufflons aus postmortal gewonnenen Zellen

Loi et al. (2001) klonen ein gefährdetes Mufflon mithilfe von Zellkernen aus Granulosazellen zweier bereits verendeter Tiere. Als Eizellen und Leihmütter dienen Hausschafe. Ein offenbar gesundes Jungtier wurde geboren. Das ist auch für die De-Extinktionsforschung besonders wichtig, weil hier erstmals gezeigt wurde, dass sich verlorene oder unterrepräsentierte genetische Linien einer Wildtierart aus postmortal gewonnenem Material wiederherstellen lassen.¹⁸Loi, P. et al. (2001). Genetic rescue of an endangered mammal by cross-species nuclear transfer using post-mortem somatic cells. Nature Biotechnology, 19, 962–964. doi:10.1038/nbt1001-962

Klonen als nur eingeschränkt nutzbares Artenschutz-Verfahren bewertet

Holt, Pickard & Prather (2004) bewerten in einer Übersichtsarbeit das reproduktive Klonen als potenzielles, derzeit aber nur eingeschränkt nutzbares Instrument des Artenschutzes. Wegen niedriger Erfolgsraten und fehlender Kenntnisse zur Fortpflanzungsbiologie vieler Wildtiere sei eine massenhafte Erzeugung genetisch identischer Individuen weder realistisch noch sinnvoll. Größeren Nutzen könnte das Verfahren haben, wenn verlorene oder selten vertretene genetische Linien gezielt wieder in Populationen eingebracht werden. Besonders Amphibien gelten als geeignete Kandidaten, da ihre Embryonen sich außerhalb des Mutterkörpers entwickeln und Kerntransfertechniken ursprünglich an ihnen erprobt wurden. Dadurch könnten bedrohte Arten vermehrt und möglicherweise sogar ausgestorbene Amphibien rekonstruiert werden.¹⁹Holt, W. V., Pickard, A. R. & Prather, R. S. (2004). Wildlife conservation and reproductive cloning. Reproduction, 127(3), 317–324. doi:10.1530/rep.1.00074

Banteng-Klone sterben während der Trächtigkeit

Sansinena et al. (2005) gelingt es, Zellkerne einer bedrohten Rinderart (Bos javanicus) durch Eizellen von Hausrindern zumindest teilweise zu reprogrammieren. Dabei übertragen sie Zellkerne männlicher und weiblicher Banteng-Fibroblasten in entkernte Rindereizellen. Daraus entstanden Blastozysten, von denen einige in Hausrinder eingesetzt wurden. Zwei Trächtigkeiten entwickelten zunächst nachweisbare Herzschläge, starbenjedoch zwischen dem 30. und 90. Tag. Das Experiment belegt damit die grundsätzliche Machbarkeit des artübergreifenden Kerntransfers bei Rindern, zeigt aber zugleich erhebliche Entwicklungsprobleme auf, die eine erfolgreiche Geburt verhinderten.²⁰Sansinena, M. J. et al. (2005). Banteng (Bos javanicus) embryos and pregnancies produced by interspecies nuclear transfer. Theriogenology, 63(4), 1081–1091. doi:10.1016/j.theriogenology.2004.05.025

Weichgewebe in Tyrannosaurus-Knochen nachgewiesen

Schweitzer et al. (2005) untersuchen einen notwendigerweise zersägten  Hinterbeinknochen von Tyrannosaurus rex und zeigen, dass darin überraschenderweise ungewöhnlich gut erhaltene, weiche Strukturen vorkommen. Sichtbar wurden durchsichtige, biegsame und hohle Gefäßformen, aus denen kleine runde Mikrostrukturen herausgelöst werden konnten. Teile der Knochenmatrix waren stark faserig und zeigten überraschende Elastizität und Widerstandsfähigkeit. Zudem unterschieden die Forschenden drei Gruppen zellähnlicher Strukturen. Die Studie deutet darauf hin, dass bestimmte Gewebemerkmale in Dinosaurierknochen selbst nach Jahrmillionen noch länger bleiben können.²¹Schweitzer, M. H., Wittmeyer, J. L., Horner, J. R. & Toporski, J. K. (2005). Soft-tissue vessels and cellular preservation in Tyrannosaurus rex. Science, 307(5717), 1952–1955. doi:10.1126/science.1108397

Mammut-Genom erstmals entschlüsselt

Miller et al. (2008) gelingt erstmals die Rekonstruktion eines Großteils des Kerngenoms des Wollhaarmammuts (Mammuthus primigenius). Aus mehreren eiszeitlichen Fossilien wurden über vier Milliarden DNS-Bausteine sequenziert, darunter rund 80 Prozent des Mammutgenoms. Die Analysen zeigten, dass Mammuts und Afrikanische Elefanten genetisch deutlich enger verwandt sind als Mensch und Schimpanse. Gleichzeitig konnten Unterschiede zwischen einzelnen Mammuts nachgewiesen werden, die im Fossilbefund nicht erkennbar sind. Die Studie markierte einen Meilenstein der Paläogenomik und zeigte erstmals, dass vollständige Kerngenomdaten ausgestorbener Arten wertvolle Einblicke in ihre Evolution, Populationsgeschichte, die möglichen Ursachen ihres Aussterbens und möglicherweise ihre De-Extinktion liefern können.²²Miller, W. et al. (2008). Sequencing the nuclear genome of the extinct woolly mammoth. Nature, 456(7220), 387–390. doi:10.1038/nature07446

Gefrorene Mäuse nach 16 Jahren geklont

Wakayama et al. (2008) erzeugen Mäuse aus Zellkernen von Tierkörpern, die 16 Jahre lang bei −20 °C ohne speziellen Kryoschutz eingefroren gewesen waren. Direktes Klonen erwies sich zwar als schwierig, ein zweistufiges Verfahren über embryonale Stammzelllinien führte letztlich zum Erfolg. Die Studie ist besonders relevant für die De-Extinktion aus überlieferten ausgestorbenen Tieren aus dem Permafrost. Sie brachte den Beleg, dass selbst aus stark geschädigtem gefrorenem Gewebe noch klonierbare Kerne beziehungsweise genetisch nutzbare Zelllinien gewonnen werden könnten.²³Wakayama, T. et al. (2008). Molecular biology: Clones of the dead. Nature, 456, 144. doi:10.1038/456144a

Ausgestorbene Riesenschildkröte lebt genetisch weiter

Poulakakis et al. (2008) zeigen durch DNS-Analysen von Museumspräparaten und heute lebenden Galápagos-Riesenschildkröten, dass die als ausgestorben geltende Floreana-Riesenschildkröte (Chelonoidis elephantopus) genetisch nicht vollständig verschwunden ist. Auf der Nachbarinsel Isabela entdeckten Forschende mehrere Tiere, deren Erbgut eng mit dem historischer Floreana-Exemplare übereinstimmt. Offenbar wurden ihre Vorfahren einst von Walfängern oder Seefahrern auf die Insel gebracht und vermischten sich dort mit anderen Populationen. Der Fund eröffnet die Möglichkeit, durch ein gezieltes Zuchtprogramm den genetischen Anteil der ausgestorbenen Floreana-Linie wieder zu stärken und die Art mithilfe von Rückzüchtung zurückzubringen. Zugleich unterstreicht die Studie den unschätzbaren Wert von Museumspräparaten für den Artenschutz.²⁴Poulakakis, N. et al. (2008). Historical DNA analysis reveals living descendants of an extinct species of Galápagos tortoise. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(40), 15464–15469. doi:10.1073/pnas.0805340105

Erstes vollständiges mitochondriales Neandertaler-Genom

Green et al. (2008) gelingt erstmals die Rekonstruktion eines vollständigen mitochondrialen Genoms eines etwa 38.000 Jahre alten Neandertalers. Der Vergleich mit modernen Menschen bestätigt, dass sich beide Linien bereits vor mehreren hunderttausend Jahren voneinander trennten und dass die mitochondriale DNS der Neandertaler außerhalb der heutigen menschlichen Vielfalt liegt. Die Arbeit demonstriert eindrucksvoll, dass selbst sehr alte Fossilien ausreichend gut erhaltene DNS für vollständige mitochondriale Genome liefern können und ebnet den Weg für die spätere Sequenzierung des gesamten Neandertaler-Kerngenoms.²⁵Green, R. E. et al. (2008). A complete Neandertal mitochondrial genome sequence determined by high-throughput sequencing. Cell, 134(3), 416–426. doi:10.1016/j.cell.2008.06.021

Rückzüchtung des Quaggas – Erste Erfolge

Harley et al. (2009) präsentieren Ergebnisse des seit über 20 Jahren laufende Quagga-Projekts und zeigen, dass sich das charakteristische Fellmuster des ausgestorbenen Quaggas durch gezielte Zucht lebender Steppenzebras schrittweise wiederherstellen lässt. Grundlage ist die genetische Erkenntnis, dass Quagga (Equus quagga quagga) und Steppenzebra (Equus quagga burchellii) derselben Art angehören. Bereits die dritte Zuchtgeneration umfasst mehr als 25 Nachkommen, deren deutlich reduzierte Streifenzeichnung den historischen Quagga-Präparaten teilweise sehr nahekommt. Die Autoren erwarteten deshalb, das ursprüngliche Erscheinungsbild bis zur vierten Generation weitgehend rekonstruieren zu können.²⁶Harley, E. H. et al. (2009). The Quagga project: Progress over 20 years of selective breeding. South African Journal of Wildlife Research, 39(2), 155–163. doi:10.3957/056.039.0206

Ausgestorbener Pyrenäensteinbock kurzzeitig zurückgekehrt

Folch et al. (2009) gelingt erstmals die Klonung eines ausgestorbenen Tieres: des Pyrenäensteinbocks (Capra pyrenaica pyrenaica). Als Erbgut dienten tiefgefrorene Hautzellen des letzten Weibchens, das im Jahr 2000 starb. Nach der Übertragung ihrer Zellkerne in entkernte Eizellen von Hausziegen und dem Einsetzen der Embryonen in Leihmütter wurde ein genetisch identisches Jungtier namens „Burcardo“ per Kaiserschnitt geboren. Es starb jedoch wenige Minuten später an einer schweren Fehlbildung der Lunge.²⁷Folch, J. et al. (2009). First birth of an animal from an extinct subspecies (Capra pyrenaica pyrenaica) by cloning. Theriogenology, 71(6), 1026–1034. doi:10.1016/j.theriogenology.2008.11.005

Vollständiges Neandertaler-Genom entschlüsselt

Green et al. (2010) veröffentlichen erstmals einen Entwurf des vollständigen Kerngenoms des Neandertalers. Der Vergleich mit heute lebenden Menschen zeigt, dass sich die Vorfahren aller heutigen Menschen außerhalb Afrikas mit Neandertalern vermischten und deshalb noch heute etwa ein bis vier Prozent ihres Erbguts von ihnen stammen. Gleichzeitig liefert das Genom grundlegende Einblicke in die Evolution ausgestorbener Menschenformen und demonstriert erstmals, dass sich selbst Kerngenome zehntausende Jahre alter Fossilien rekonstruieren lassen. Die Studie zählt zu den bedeutendsten Meilensteinen der Paläogenetik und bildet eine wesentliche Grundlage für spätere Überlegungen zur De-Extinktion ausgestorbener Tierarten.²⁹Green, R. E. et al. (2010). A draft sequence of the Neandertal genome. Science, 328(5979), 710–722. doi:10.1126/science.1188021

Neue Methode beschleunigt Genom-Optimierung

Wang et al. (2012) verbessern die Methode „CoS-MAGE“ (Coselection Multiplex Automated Genome Engineering) durch gezielte Veränderung bakterieller Genome erheblich. Durch den gleichzeitigen Einbau mehrerer genetischer Elemente konnten die Forschenden zahlreiche Stoffwechselgene parallel verändern und so die Produktion aromatischer Aminosäurederivate optimieren. Gleichzeitig ermöglicht das Verfahren, Bibliotheken unterschiedlich regulierter Gene rasch zu erzeugen und deren Zusammenwirken systematisch zu untersuchen. Die Studie stellt damit ein leistungsfähiges Werkzeug der synthetischen Biologie bereit, das die Entwicklung neuer Stoffwechselwege und biotechnologischer Produktionsorganismen deutlich beschleunigen kann.³⁰Wang, H. H. et al. (2012). Genome-scale promoter engineering by coselection MAGE. Nature Methods, 9(6), 591–593. doi:10.1038/nmeth.1971

Genschere CRISPR-Cas9 ebnet Weg zur Genomeditierung

Jinek et al. (2012) zeigen erstmals, wie das CRISPR-Cas9-System DNS gezielt an einer frei wählbaren Stelle schneiden kann. Dabei führt eine Kombination aus CRISPR-RNS und einer zweiten RNS, der tracrRNS, das Enzym Cas9 präzise zur gewünschten Zielsequenz. Dort durchtrennt Cas9 beide DNS-Stränge mithilfe zweier unterschiedlicher Enzymdomänen. Besonders bedeutend ist die Entwicklung einer künstlich zusammengeführten Führungs-RNS, die das System erheblich vereinfacht. Diese Arbeit legte den Grundstein für die heute weltweit eingesetzte Genscheren-Technologie, mit der Gene gezielt verändert und zahlreiche Anwendungen in Medizin, Biologie und Biotechnologie ermöglicht wurden.³¹Jinek, M. et al. (2012). A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science, 337(6096), 816–821. doi:10.1126/science.1225829

Weitere Hinweise auf Dino-Weichgewebe

Schweitzer et al. 2013 finden nach ihrer Untersuchung fossiler Knochen zweier nicht-avialer Dinosaurier weitere Hinweise darauf, dass manche zellähnlichen Strukturen tatsächlich Überreste ursprünglicher Knochenzellen sein könnten. Mithilfe immunologischer Methoden und Massenspektrometrie identifizierten die Forschenden Proteine wie Aktin, Tubulin, PHEX und Histon H4, die auch in heutigen Osteozyten vorkommen. Zudem reagierten die Strukturen auf mehrere DNS-spezifische Antikörper und Fluoreszenzfarbstoffe. Die Autoren sehen darin Hinweise auf erhaltene Zellbestandteile, möglicherweise sogar fragmentarisches DNS-Material. Die Ergebnisse stützen die Hypothese einer außergewöhnlichen molekularen Erhaltung.³²Schweitzer, M. H., et al. (2013). Molecular analyses of dinosaur osteocytes support the presence of endogenous molecules. Bone, 52(1), 414–423. doi:10.1016/j.bone.2012.10.010

Lazarus-Projekt zur De-Extinktion des südlichen Magenbrüterfroschs

White (2013) gelingt es im Rahmen seines sogenannten Lazarus Projects, Embryonen des südlichen Magenbrüterfroschs (Rheobatrachus silus) aus kryokonserviertem Erbmaterial zu erzeugen. Dafür wurden eingefrorene Zellkerne des Frosches in entkernte Eizellen einer verwandten Froschart implantiert. Die so entstandenen Embryonen entwickelten sich einige Tage lang, starben jedoch im Frühstadium ab. Dennoch markierte dieser Teilerfolg einen bedeutenden Meilenstein: Zum ersten Mal konnten Zellen eines ausgestorbenen Tieres reaktiviert werden und blieben über mehrere Tage lang lebensfähig. Das Lazarus Project läuft noch, öffentliche Berichte über weitere Durchbrüche wurden jedoch bislang nicht weiter veröffentlicht.³³White, A. (2013). The Lazarus project: Australian scientists lead the way in trying to restore extinct species. Science Education News, 62(1), 13–16. doi:10.3316/informit.332925114076125

Ethische Auseinandersetzung mit der De-Extinktion

Jørgensen (2013) fordert in einem Übersichtsartikel, die Wiederbelebung ausgestorbener Arten nach denselben wissenschaftlichen Standards zu bewerten wie die Wiederansiedlung bedrohter Tierarten. Zwar eröffnen neue molekularbiologische Methoden grundsätzlich die Möglichkeit einer De-Extinktion, doch betont der Autor erhebliche ökologische Risiken. Dazu zählen fehlende geeignete Lebensräume, mögliche invasive Eigenschaften und die Einschleppung neuer Krankheiten. Anstatt jede Wiederbelebung einzeln zu beurteilen, sollten etablierte Richtlinien aus der Wiederansiedlungsbiologie als Grundlage dienen. Sie könnten helfen, Chancen und Risiken objektiv abzuwägen und sicherzustellen, dass der Schutz bestehender Arten und Ökosysteme oberste Priorität behält.³⁴Jørgensen, D. (2013). Reintroduction and de-extinction. BioScience, 63(9), 719–720. doi:10.1525/bio.2013.63.9.6

Kriterien zur Auswahl geeigneter Kandidaten für die De-Extinktion

Seddon, Moehrenschlager & Ewen (2014) entwickelten einen der wichtigsten naturschutzbiologischen Bezugsrahmen für De-Extinktion. Sie übertrugen die IUCN-Kriterien für Wiederansiedlungen auf wiedererschaffene Arten und formulierten zehn Fragen zu Lebensraum, Aussterbeursachen, Risiken, ökologischer Funktion und langfristiger Betreuung. Damit verschob sich die Debatte vom bloßen Erzeugen eines Organismus zur Frage, ob daraus überhaupt eine verantwortbare Freilandpopulation entstehen kann.³⁵Seddon, P. J., Moehrenschlager, A. & Ewen, J. (2014). Reintroducing resurrected species: Selecting DeExtinction candidates. Trends in Ecology & Evolution, 29(3), 140–147. doi:10.1016/j.tree.2014.01.007

Mammut-De-Extinktion bleibt große Herausforderung

Loi, Saragusty & Ptak (2014) zeigen in ihrer Übersichtsarbeit, dass das Klonen des Wollhaarmammuts (Mammuthus primigenius) trotz gut erhaltener Funde aus dem Permafrost bislang vor erheblichen technischen und ethischen Hürden steht. Die Autoren bewerten verschiedene Strategien zur Wiederbelebung ausgestorbener Arten, darunter das Klonen mittels Zellkerntransfer. Zwar wurden in manchen Mammutgeweben noch zellkernähnliche Strukturen nachgewiesen, doch ist bislang unklar, ob daraus funktionsfähiges Erbgut gewonnen werden kann. Die Studie kommt deshalb zu dem Schluss, dass das Klonen von Mammuts derzeit nicht realisierbar ist und sowohl technische Grenzen als auch Fragen des Tierwohls sorgfältig berücksichtigt werden müssen.³⁶Loi, P., Saragusty, J. & Ptak, G. (2014). Cloning the mammoth: A complicated task or just a dream? Advances in Experimental Medicine and Biology, 753, 489–502. doi:10.1007/978-1-4939-0820-2_19

Entwicklung einer künstlichen Eierschale 

Huang, Arai & Kawahara (2015) entwickeln eine transparente künstliche Eierschale, die Hühnerembryonen mit ausreichend Sauerstoff versorgt und gleichzeitig einen ungehinderten Blick auf ihre Entwicklung ermöglicht. Das würfelförmige „Egg-in-Cube“ besteht aus einem stabilen Rahmen und einer sauerstoffdurchlässigen Membran. Im Gegensatz zu einer natürlichen Eierschale können Embryo und Blutgefäße während der gesamten Entwicklung aus verschiedenen Blickwinkeln beobachtet und sogar mit feinen Instrumenten manipuliert werden, ohne die Schale zu öffnen. Versuche bestätigten, dass sich Hühnerembryonen darin erfolgreich entwickeln können. Die neue Plattform soll künftig Untersuchungen zur Organentwicklung, Blutgefäßbildung, Krebsforschung und zum Testen neuer Medikamente erleichtern. Sie ist auch maßgeblich für die De-Extinktionsforschung eierlegender Tiere.³⁷Huang, W., Arai, F. & Kawahara, T. (2015). Egg-in-cube: Design and fabrication of a novel artificial eggshell with functionalized surface. PLOS ONE, 10(3), e0118624. doi:10.1371/journal.pone.0118624

De-Extinktion als Chance für den Tourismus?

Whittle & Fisher (2015) diskutieren die möglichen Folgen der De-Extinktion ausgestorbener Arten für den Naturtourismus. Angesichts der rasanten Fortschritte in Biotechnologie und Genomforschung erscheint die Wiederbelebung ausgestorbener Tiere zunehmend realistisch und könnte künftig Besucher aus aller Welt anziehen. Gleichzeitig weisen die Autoren darauf hin, dass ein solcher Tourismus sowohl wirtschaftliche Chancen als auch ökologische und ethische Risiken birgt. Der Artikel versteht sich als Überblick und plädiert dafür, die Auswirkungen einer möglichen De-Extinktion auf Naturschutz, Gesellschaft und Tourismus frühzeitig wissenschaftlich zu untersuchen.³⁸Whittle, P. M., Stewart, E. J. & Fisher, D. (2015). Re-creation tourism: De-extinction and its implications for nature-based recreation. Current Issues in Tourism, 18(10), 908–912. doi:10.1080/13683500.2015.1031727

Freeze now and resurrect later:  Philosophische Fragen der De-Extinktion

Campbell. & Whittle (2017) untersuchen in ihrem Buch die grundlegenden philosophischen und ethischen Fragen, die mit der Wiederbelebung ausgestorbener Arten verbunden sind. Anhand des Auerochsen, des Wollhaarmammuts und der Wandertaube diskutieren die Autoren, ob de-extinkte Tiere als echte Vertreter ihrer ursprünglichen Art gelten können und ob ihre Erschaffung moralisch gerechtfertigt ist. Nach einer kritischen Bewertung verschiedener Argumente kommt er zu dem Schluss, dass authentische De-Extinktionen grundsätzlich möglich sein könnten und unter bestimmten Voraussetzungen, insbesondere als Teil einer Strategie zur langfristigen Sicherung genetischer Vielfalt (freeze now and resurrect later), auch ethisch vertretbar sein können.³⁹Campbell, D. I. & Whittle, P. M. (2017). Resurrecting extinct species: Ethics and authenticity. Cham: Palgrave Macmillan. doi:10.1007/978-3-319-69578-5

Künstliche Gebärmutter hält frühgeborene Lämmer am Leben

Partridge et al. (2017) entwickeln ein künstliches Gebärmuttersystem, das extrem früh geborene Lämmer bis zu vier Wochen außerhalb des Mutterleibs weiterreifen ließ. Die Föten verblieben dabei in einer geschlossenen, fruchtwasserähnlichen Umgebung und wurden über die Nabelschnur an einen pumpenlosen Sauerstoffkreislauf angeschlossen. Während der gesamten Versuchszeit blieben Blutkreislauf und Sauerstoffversorgung stabil, zudem entwickelten sich Lunge, Gehirn und Körperwachstum weitgehend normal. Das System soll künftig die Überlebenschancen extrem frühgeborener Säuglinge verbessern, indem es die natürliche Umgebung der Gebärmutter möglichst realistisch nachbildet und belastende Intensivtherapien reduziert. Es wäre auch essentiell zur Tierleidvermeidung bei der De-Extinktion von Säugetieren bzw. generell zur Wiedererschaffung von Säugern ohne lebende nahe Verwandte.⁴⁰Partridge, E. A. et al. (2017). An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb. Nature Communications, 8, 15112. doi:10.1038/ncomms15112

De-Extinktion kann insgesamt Biodiversität kosten

Bennett et al. (2017) modellierten die Kosten für Wiedererschaffung, Haltung und Wiederansiedlung ausgestorbener Arten in Neuseeland und Australien. Wenn dafür bestehende Naturschutzbudgets verwendet würden, könnten mehr lebende Arten ihren Schutz verlieren, als ausgestorbene Arten zurückgebracht werden. De-Extinktion könnte dann netto zu einem größeren Biodiversitätsverlust führen, woraus sich weitere große ethische Problematiken bei der De-Extinktion ergeben.⁴¹Bennett, J. et al. (2017). Spending limited resources on de-extinction could lead to net biodiversity loss. Nature Ecology & Evolution, 1, 0053. doi:10.1038/s41559-016-0053

Genschere eröffnet neue Möglichkeiten für Genmanipuation an Vögeln

Woodcock, Idoko-Akoh & McGrew (2017) zeigen, dass moderne Genomeditierung mit CRISPR und verwandten Verfahren künftig auch bei Vögeln gezielte Veränderungen des Erbguts ermöglicht. Fortschritte bei der genetischen Veränderung von Körper- und Keimzellen des Haushuhns schaffen neue Möglichkeiten für die biomedizinische Forschung, die Landwirtschaft und die Biotechnologie. Darüber hinaus könnten genetisch veränderte Vögel als wichtige Forschungsmodelle dienen oder zur Erhaltung bedrohter bzw. De-Extinktion ausgestorbener Arten beitragen. Die Autoren gehen davon aus, dass sich diese Techniken künftig auch auf weitere Vogelarten übertragen lassen und damit neue Perspektiven für Naturschutz und De-Extinktionsforschung eröffnen.⁴²Woodcock, M. E., Idoko-Akoh, A. & McGrew, M. J. (2017). Gene editing in birds takes flight. Mammalian Genome, 28(7–8), 315–323. doi:10.1007/s00335-017-9701-z

Über die ethischen Problematiken der De-Extinktion

Seddon (2017) argumentiert, dass die technische Erzeugung eines ausgestorbenen Tieres allein kein sinnvoller Endpunkt der De-Extinktion sein kann. Klone, rückgezüchtete Formen oder gentechnisch veränderte Stellvertreter wären zunächst nur wissenschaftliche Exemplare oder Publikumsmagnete. Ein naturschutzfachlicher Nutzen entstünde erst, wenn überlebensfähige Populationen geeignete Lebensräume besiedeln und verlorene ökologische Funktionen übernehmen könnten. Genau dieser Schritt ist jedoch mit erheblichen Unsicherheiten verbunden: Lebensräume haben sich verändert, ökologische Wechselwirkungen sind schwer vorhersehbar und Freisetzungen könnten neue Risiken schaffen. Die entscheidende Frage lautet daher nicht nur, ob De-Extinktion möglich ist, sondern welchem konkreten ökologischen Zweck sie dienen soll.⁴³Seddon, P. J. (2017). The ecology of de-extinction. Functional Ecology, 31(5), 992–995. doi:10.1111/1365-2435.12856

Neuer künstlicher Eierschalentyp mit Kikro-Kanälen

Huang et al. (2017) entwickeln einen neuen Typ einer künstlichen Eierschale, die das Wachstum von Blutgefäßen in Hühnerembryonen gezielt auf mikroskopischer Ebene steuert. Mithilfe feiner Kanäle und Kammern in einer transparenten Würfelkonstruktion konnten Blutgefäße der Chorion-Allantois-Membran kontrolliert in vorgegebene Bahnen gelenkt werden, ohne die Überlebensrate der Embryonen wesentlich zu beeinträchtigen. Die Forschenden zeigten zudem, dass Druckunterschiede im Inneren der Eierschale eine entscheidende Rolle bei der Gefäßbildung spielen. Die Methode eröffnet neue Möglichkeiten für die Gewebezüchtung, die Erforschung der Blutgefäßentwicklung sowie die Entwicklung künstlicher Gewebe mit funktionierender Blutversorgung.⁴⁴Huang, W. et al. (2017). An angiogenesis platform using a cubic artificial eggshell with patterned blood vessels on chicken chorioallantoic membrane. PLOS ONE, 12(4), e0175595. doi:10.1371/journal.pone.0175595

Beutelwolf-Genom entschlüsselt

Feigin et al. (2018) gelingt das erstmals die Entschlüsselung des Genoms des ausgestorbenen Beutelwolfs (Thylacinus cynocephalus). Die Studie zeigt, dass seine verblüffende Ähnlichkeit mit echten Wölfen nicht auf denselben Genveränderungen beruht. Obwohl sich beide Linien bereits vor rund 160 Millionen Jahren trennten, entwickelten sie unabhängig voneinander einen nahezu identischen Körperbau. Die Analysen zeigen zudem, dass die genetische Vielfalt des Beutelwolfs bereits lange vor der Ankunft des Menschen in Australien stark zurückging. Überraschenderweise fanden die Forschenden kaum identische Veränderungen in Proteinen. Stattdessen entstand die konvergente Evolution offenbar vor allem durch Veränderungen der Genregulation, also der Steuerung, wann und wo Gene aktiv werden.⁴⁵Feigin, C. Y. et al. (2018). Genome of the Tasmanian tiger provides insights into the evolution and demography of an extinct marsupial carnivore. Nature Ecology & Evolution, 2, 182–192. doi:10.1038/s41559-017-0417-y

Zweifel an Dino-Weichgewebe

Saitta et al. (2019) kommen nach ihrer Untersuchung frisch ausgegrabener Dinosaurierknochen zu dem Schluss, dass vermeintliche Weichteile wie Blutgefäße oder Knochenzellen nicht zwangsläufig originale Überreste des Tieres sein müssen. Chemische und mikroskopische Analysen zeigten deutliche Unterschiede zu Kollagen und anderen erwarteten Biomolekülen. Gleichzeitig wiesen DNS-Untersuchungen eine vielfältige mikrobielle Gemeinschaft nach, die das fossile Knochengewebe nach der Einbettung besiedelt hatte und sich klar von den Mikroorganismen im umgebenden Sediment unterschied. Die Autoren schlagen deshalb vor, dass zumindest ein Teil der beobachteten „Weichteile“ durch mikrobielle Biofilme oder nachträgliche Prozesse entstanden sein könnte, und fordern bei entsprechenden Funden besondere Vorsicht bei der Interpretation.⁴⁶Saitta, E. T. et al. (2019). Cretaceous dinosaur bone contains recent organic material and provides an environment conducive to microbial communities. eLife, 8, e46205. doi:10.7554/eLife.46205

Dinosaurierknorpel bewahrt Zellreste

Bailleul et al. (2020) erbringen durch eine Untersuchung von Hypacrosaurus stebingeri einen der bislang stärksten Hinweise, dass in fossilem Dinosaurierknorpel nicht nur Gewebestrukturen, sondern auch molekulare Zellbestandteile erhalten geblieben sein könnten. Die Forscher identifizierten Strukturen, die Zellkernen und Chromosomen ähneln, sowie Bestandteile der Knorpelmatrix wie Glykosaminoglykane und Kollagen Typ II. Zudem reagierten isolierte Knorpelzellen positiv auf zwei DNS-spezifische Fluoreszenzfarbstoffe, wobei die Signale ausschließlich innerhalb der Zellen auftraten. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass selbst Überreste der ursprünglichen Chondrozyten – möglicherweise einschließlich fragmentarischer DNS – über mehr als 66 Millionen Jahre erhalten geblieben sein könnten.⁴⁷Bailleul, A. M. et al. (2020). Evidence of proteins, chromosomes and chemical markers of DNA in exceptionally preserved dinosaur cartilage. National Science Review, 7(4), 815–822. doi:10.1093/nsr/nwz206

Erfolgreiche De-Extinktion der Judäischen Dattelpalme

Sallon et al. (2020) bringen Samen aus archäologischen Fundstätten der Judäischen Wüste zum keimen und damit die ausgestorbene Judäische Dattelpalme (Phoenix dactylifera) erfolgreich zurück. Mikroanalysen ergaben, dass ältere Samen stärker dem östlichen Genpool ähnelten, während jüngere Exemplare zunehmend westliche Anteile aufwiesen. Die antiken Samen waren zudem deutlich länger und breiter als jene moderner Sorten, was historische Berichte über besonders große Früchte stützt. Wahrscheinlich trugen gezielte Kreuzungen und fortschrittliche Anbaumethoden zum einstigen Ruf der Judäischen Dattel bei. Zugleich macht ihre außergewöhnliche Keimfähigkeit sie zu einem wichtigen Modell für die Erforschung langlebiger Samen.⁴⁸Sallon, S. et al. (2020). Origins and insights into the historic Judean date palm based on genetic analysis of germinated ancient seeds and morphometric studies. Science Advances, 6(6), eaax0384. doi:10.1126/sciadv.aax0384

Studie warnt vor Risiken der De-Extinktion

Genovesi & Simberloff (2020) warnen in ihrer Übersichtsarbeit davor, die Auswilderung wiedererschaffener Stellvertreter ausgestorbener Arten zu unterschätzen. Solche Tiere könnten ähnlich wie invasive oder wiederangesiedelte Arten heimische Ökosysteme beeinflussen, etwa durch Konkurrenz, Beutefang, Verbiss, Hybridisierung, Krankheitsübertragung oder Veränderungen von Feuerregimen und Wasserhaushalt. Die Autoren fordern deshalb strenge wissenschaftliche Risikoanalysen vor jeder Freisetzung. Gleichzeitig betonen sie, dass sich viele langfristige Folgen kaum zuverlässig vorhersagen lassen. Im Zweifel sollten der Schutz heutiger Arten und der Erhalt bestehender Ökosysteme Vorrang vor den potenziellen Vorteilen einer De-Extinktion haben.⁴⁹Genovesi, P. & Simberloff, D. (2020). “De-extinction” in conservation: Assessing risks of releasing “resurrected” species. Journal for Nature Conservation, 56, 125838. doi:10.1016/j.jnc.2020.125838

Mausembryonen entwickeln sich außerhalb der Gebärmutter

Aguilera-Castrejon et al. (2021) entwickeln ein neues Kultursystem, um Mausembryonen nach der Einnistung bis zur fortgeschrittenen Organbildung außerhalb des Muttertiers wachsen zu lassen. Die Embryonen entwickelten sich von Tag 5,5 bis Tag 11 und erreichten dabei unter anderem das Stadium der Hintergliedmaßenbildung. Frühere Stadien wurden zunächst statisch und später in rotierenden Kulturflaschen gehalten. Gewebeanalysen, molekulare Untersuchungen und Einzelzell-RNS-Sequenzierungen zeigten, dass ihre Entwicklung weitgehend derjenigen im Uterus entsprach. Das Verfahren erlaubt gezielte Eingriffe und deren Beobachtung über mehrere Tage. Dadurch lassen sich frühe Organentwicklung, Fehlbildungen und künstliche Embryonalentwicklung bei Säugetieren genauer untersuchen.⁵⁰Aguilera-Castrejon, A. et al. (2021). Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis. Nature, 593(7857), 119–124. doi:10.1038/s41586-021-03416-3

Chromatinstrukturen in Dinosaurierknorpel entdeckt

Zheng et al. (2021) erkennen außergewöhnlich gut erhaltene Zellstrukturen im Knorpel von Caudipteryx aus der frühkreidezeitlichen Jehol Formation. Einige wiesen eine kernähnliche Struktur mit fadenförmigen, als fossilisiertes Chromatin interpretierten Elementen auf. Histochemische Färbungen reagierten ähnlich wie bei modernem Hühnerknorpeln und deuten darauf hin, dass Bestandteile der ursprünglichen Zell- und Kernbiochemie erhalten sein könnten. Die Ergebnisse stützen die Hypothese, dass Knorpel besonders gute Bedingungen für die Fossilisation von Zellkernen und damit auch prähistroischer DNS bietet.⁵¹Zheng, X. et al. (2021). Nuclear preservation in the cartilage of the Jehol dinosaur Caudipteryx. Communications Biology, 4, 1125. doi:10.1038/s42003-021-02627-8

Fruchtbare Klone aus gefriergetrockneten Mäuse-Zellen

Wakayama et al. (2022) belegen, dass selbst abgestorbene, gefriergetrocknete Körperzellen noch als genetische Ressource dienen können. Die Zellkerne wurden bis zu neun Monate bei −30 °C gelagert und anschließend in entkernte Eizellen übertragen. Obwohl die Gefriertrocknung deutliche DNS-Schäden verursachte, entstanden daraus Blastozysten und embryonale Stammzelllinien. Deren Zellkerne ermöglichten in einem zweiten Klonschritt die Geburt gesunder, fortpflanzungsfähiger männlicher und weiblicher Mäuse. Die Erfolgsrate lag zwischen 0,2 und 5,4 Prozent. Das Verfahren könnte langfristig günstigere und katastrophensichere Biobanken ohne flüssigen Stickstoff ermöglichen und ist somit auch wegweisend für die freeze now and resurrect later-Methode.⁵²Wakayama, S. et al. (2022). Healthy cloned offspring derived from freeze-dried somatic cells. Nature Communications, 13, 3666. doi:10.1038/s41467-022-31216-4

De-Extinktion der Weihnachtsinsel-Ratte misslingt aufgrund unvollständiger Genetik

Lin et al. (2022) zeigen anhand der Genomanalyse der ausgestorbenen Weihnachtsinsel-Ratte (Rattus macleari), dass selbst sehr hochwertige DNS keine vollständige Rekonstruktion einer ausgestorbenen Art garantiert. Trotz einer mehr als 60-fachen Sequenzabdeckung blieben beim Vergleich mit dem Genom der Wanderratte fast fünf Prozent der Erbinformation nicht wiederherstellbar. Mehr als 1.600 Gene waren unvollständig, 26 fehlten vollständig. Besonders stark betroffen waren Gene des Immunsystems und des Geruchssinns. Durch Genomeditierung erzeugte Tiere wären daher keine exakten Kopien, sondern bloß genetische Annäherungen. Die Studie fordert deshalb, vor jedem De-Extinktionsprojekt genau zu prüfen, wie vollständig und repräsentativ das rekonstruierte Genom tatsächlich wäre.⁵³Lin, J. et al. (2022). Probing the genomic limits of de-extinction in the Christmas Island rat. Current Biology, 32(7), 1650–1656.e3. doi:10.1016/j.cub.2022.02.027

Klontechniken sind immer noch kein relevantes Werkzeug zum Artenschutz

Swegen, Appeltant & Williams (2023) geben einen umfassenden Überblick über moderne Klonverfahren und bewerten deren Eignung für den Schutz bedrohter Tierarten. Behandelt werden Embryonenteilung, somatischer Zellkerntransfer, induzierte pluripotente Stammzellen sowie weitere Verfahren zur Weitergabe von Genomen ohne herkömmliche Fortpflanzung. Als Ergebnis halten sie fest, dass diese Technologien künftig zwar helfen könnten, seltene genetische Linien zu erhalten oder ausgestorbene genetische Vielfalt wieder in Populationen einzubringen. Gleichzeitig weisen sie aber darauf hin, dass die Verfahren bislang technisch anspruchsvoll, wenig effizient und für viele bedrohte Arten noch überhaupt nicht praxistauglich sind.⁵⁴Swegen, A., Appeltant, R. & Williams, S. A. (2023). Cloning in action: Can embryo splitting, induced pluripotency and somatic cell nuclear transfer contribute to endangered species conservation? Biological Reviews, 98(4), 1225–1249. doi:10.1111/brv.12951

Chemie erklärt Erhaltung weicher Dinosauriergewebe

Anderson (2023) fasst in einer Übersichtsarbeit die chemischen Prozesse zusammen, die zur außergewöhnlichen Erhaltung von Weichteilen in Fossilien beitragen können. Dabei zeigt sich, dass zwei bislang konkurrierende Erklärungsmodelle – eisenvermittelte Vernetzungsreaktionen und die Bildung sogenannter Advanced Glycation beziehungsweise Lipoxidation End Products (AGEs/ALEs) – keine widersprüchlichen Hypothesen sind, sondern verschiedene Schritte desselben chemischen Ablaufs darstellen. Dieses vereinheitlichte Modell erklärt, wie Proteine, Zellen und andere organische Strukturen über Millionen von Jahren stabil bleiben können. Die Ergebnisse liefern eine wichtige Grundlage für die Paläoproteomik und die Suche nach ursprünglichen Biomolekülen in Fossilien.⁵⁵Anderson, L. A. (2023). A chemical framework for the preservation of fossil vertebrate cells and soft tissues. Earth-Science Reviews, 240, 104367. doi:10.1016/j.earscirev.2023.104367

RNS enthüllt Genaktivität des Beutelwolfs

Mármol-Sánchez et al. (2023) gelingt erstmals die Rekonstruktion gewebespezifischer RNS-Profile eines ausgestorbenen Tieres. Aus Haut- und Muskelgewebe eines rund 130 Jahre alten, bei Raumtemperatur getrocknet konservierten Beutelwolfs (Thylacinus cynocephalus) gewannen Forschende historische RNS und wiesen typische Expressionsmuster beider Gewebe nach. Die Daten verbesserten zudem die Genomannotation, erhöhten die Zahl bekannter MikroRNSs deutlich und belegten eine bislang unbekannte, artspezifische MikroRNS-Variante. Zusätzlich fanden sich Spuren von RNS-Viren. Die Studie zeigt, dass Museumsexemplare nicht nur DNS, sondern auch Informationen über frühere Genaktivität, Gewebefunktion und möglicherweise Krankheitserreger bewahren können.⁵⁶Mármol-Sánchez, E. et al. (2023). Historical RNA expression profiles from the extinct Tasmanian tiger. Genome Research, 33(8), 1299–1316. doi:10.1101/gr.277663.123

Mammut-Frikadelle aus rekonstruiertem Muskelprotein hergestellt

Wolvetang et al. / Vow (2023) stellen erstmals kultiviertes Fleisch her, das ein rekonstruiertes Protein eines ausgestorbenen Tieres enthält. Grundlage war die DNS-Sequenz des Myoglobins des Wollhaarmammuts (Mammuthus primigenius), eines Muskelproteins, das wesentlich für Farbe, Aroma und Geschmack von Fleisch verantwortlich ist. Fehlende Bereiche der Mammut-DNS wurden anhand der eng verwandten Afrikanischen Elefanten ergänzt und anschließend in Schaf-Muskelzellen eingebracht. Aus diesen Zellen entstand im Labor ein als „Mammoth Meatball“ bekannt gewordene Frikadelle. Das Projekt diente nicht der De-Extinktion selbst, sondern demonstrierte, dass sich ausgestorbene Gene mithilfe moderner Molekularbiologie rekonstruieren und funktionell in lebenden Zellen exprimieren lassen. Gleichzeitig sollte auf die Möglichkeiten kultivierten Fleisches als nachhaltige Alternative zur konventionellen Tierhaltung aufmerksam gemacht werden.⁵⁷Carrington, D. (2023). Meatball from long-extinct mammoth created by food firm. The Guardian. 28. März 2023.

RNS des Beutelwolfs vollständig rekonstruiert

Nic Eoin (2024) gelingt erstmals die Gewinnung und Analyse historischer RNS aus einem ausgestorbenen Tier. Untersucht wurden Haut- und Muskelgewebe eines etwa 130 Jahre alten Beutelwolfs (Thylacinus cynocephalus) aus einer Museumssammlung. Millionen RNS-Fragmente ließen sich dem Genom der Art zuordnen und lieferten gewebespezifische Informationen zur Genaktivität, die aus DNS allein nicht zugänglich sind. Zusätzlich fanden sich Spuren möglicher Viren, wodurch künftig auch Krankheitserreger ausgestorbener Arten untersucht werden könnten. Die Studie gilt als methodischer Durchbruch der Paläotranskriptomik und zeigt, dass RNS selbst unter gewöhnlichen Museumsbedingungen erstaunlich lange erhalten bleiben kann.⁵⁹Nic Eoin, L. (2024). Thylacine transcriptome. Nature Ecology & Evolution, 8, 3. doi:10.1038/s41559-023-02279-3

Tausend Jahre alter Myrrhe-Samen keimt wieder

Sallon et al. (2024) gelingt die Keimung eines rund 1.000 Jahre alten Samens aus einer Höhle der Judäischen Wüste. Genetische Analysen zeigten, dass die Pflanze zu einer bislang unbekannten Art der Gattung Commiphora gehört, die eng mit drei südafrikanischen Arten verwandt ist, sich jedoch deutlich von allen bisher untersuchten Arten unterscheidet. Anders als der legendäre Judäische Balsam produzierte sie kaum wohlriechende Harze, dafür aber zahlreiche bioaktive Substanzen sowie bislang unbekannte Glykolipide. Die Studie eröffnet neue Einblicke in die verlorene Pflanzenwelt des antiken Judäa und zeigt, wie archäologische Samen längst verschwundene Kultur- und Wildpflanzen wieder sichtbar machen können.⁶⁰Sallon, S. et al. (2024). Characterization and analysis of a Commiphora species germinated from an ancient seed suggests a possible connection to a species mentioned in the Bible. Communications Biology, 7, 1109. doi:10.1038/s42003-024-06721-5

Erfolgreiches Klonden des Schwarzfußiltis und Einkreuzung „ausgestorbener“ Genvarianten

Novak et al. (2024) gelingt erstmals die erfolgreiche Klonierung eines gefährdeten Schwarzfußiltis (Mustela nigripes) zur gezielten genetischen Rettung der Art. Als Erbgut dienten kryokonservierte Hautzellen des Weibchens Willa, das bereits 1988 starb und keine Nachkommen in der heutigen Population hinterließ. Mithilfe des somatischen Zellkerntransfers wurden die Zellkerne in entkernte Eizellen von Hausiltissen übertragen und die Embryonen von Hausiltis-Leihmüttern ausgetragen. Dabei entstanden drei gesunde Klone – Elizabeth Ann (2020), Noreen und Antonia (2023). Da alle heute lebenden Schwarzfußiltisse – mit Ausnahme dieser Klone – von lediglich sieben Wildfängen abstammen, enthalten Willas Zellen zahlreiche genetische Varianten, die bislang vollständig aus dem Zuchtprogramm fehlten. Die Nachkommen der Klone könnten daher künftig mehr genetische Vielfalt in die Population zurückbringen und deren langfristige Überlebenschancen verbessern.⁶¹Novak, B. J. et al. (2024). First endangered black-footed ferrets, Mustela nigripes, cloned for genetic rescue. bioRxiv. doi:10.1101/2024.04.17.589896

Moa-Genom entschlüsselt Evolution flugunfähiger Vögel

Edwards et al. (2024) gewinnen durch das erste umfangreiche Genom des ausgestorbenen Kleinen Buschmoas (Anomalopteryx didiformis) aus Neuseeland neue Einblicke in die Evolution flugunfähiger Vögel. Aus fossiler DNS rekonstruierten die Forschenden das vollständige mitochondriale Genom sowie große Teile des Kerngenoms. Die Analysen zeigen unter anderem eine große Vielfalt an Geruchsrezeptoren, ein bis in den Ultraviolettbereich reichendes Sehvermögen und Hinweise auf eine langfristig stabile Population. Überraschenderweise beruht der vollständige Verlust der Flügel offenbar nicht auf dem Verlust ganzer Gene, sondern wahrscheinlich auf Veränderungen ihrer Funktion oder Regulation. Das Genom schafft damit eine wichtige Grundlage für zukünftige Studien zur Evolution und De-Extinktion ausgestorbener Vogelarten.⁶²Edwards, S. V. et al. (2024). A nuclear genome assembly of an extinct flightless bird, the little bush moa. Science Advances, 10(21), eadj6823. doi:10.1126/sciadv.adj6823

Klone mit „ausgestorbenen“ genen stärken Genpool des Przewalski-Pferdes

Novak et al. (2025) melden die erfolgreiche Geburt zweier gesunder Klone des bedrohten Przewalski-Pferdes (Equus przewalskii), die aus jahrzehntealten, eingefrorenen Körperzellen eines genetisch unterrepräsentierten Hengstes rekonsturiert wurden. Mithilfe eines artübergreifenden somatischen Zellkerntransfers entstanden zwischen 2020 und 2023 zwei Tiere, deren Identität durch Abstammungstests und teilweise durch Gesamtgenomsequenzierung bestätigt wurde. Ziel ist die gezielte Rückführung verlorener genetischer Linien in die heutige Population. Erstmals überlebten damit mehrere Klone einer bedrohten Tierart die kritische Zeit nach der Geburt.⁶³Novak, B. J. et al. (2025). Endangered Przewalski’s horse, Equus przewalskii, cloned from historically cryopreserved cells. Animals, 15(5), 613. doi:10.3390/ani15050613

Nachweis von Fisch-DNS aus der Kreidezeit?

Zhao et al. (2025) berichten über vermeintlich ursprüngliche DNS aus rund 120 Millionen Jahre alten Fossilien von des kreidezeitlichen Fisches Lycoptera davidi aus der Jehol Formation. Mithilfe von Nanopartikel-Affinitätskügelchen und einem neu entwickelten Mega-Screen-Verfahren identifizierten die Forschenden 243 Fragmente, die sie Strahlenflossern zuordnen. Außerdem schlagen sie einen bislang unbekannten Mechanismus zur Entstehung neuer Transposasen vor. Die Ergebnisse wären für die molekulare Paläontologie außerordentlich bedeutsam, müssen jedoch unabhängig bestätigt werden: DNS über derart lange Zeiträume gilt als extrem unwahrscheinlich, und Kontaminationen oder Fehlzuordnungen lassen sich bei solchen Analysen nur schwer vollständig ausschließen.⁶⁴Zhao, W.-Q. et al. (2024). Ancient DNA in Lycoptera fossils: Key discoveries for evolution and methodological reassessment. bioRxiv. doi:10.1101/2023.06.18.545504

Jurassic-Filmreihe:

Einstieg: Kann man Dinosaurier Klonen

01 – Jurassic Park (1993)

02 – Vergessene Welt – Jurassic Park (1997)

03 – Jurassic Park III (2001)

04 – Jurassic World (2015)

05 – Jurassic World – Das gefallene Königreich (2018)

06 – Jurassic World – Ein neues Zeitalter (2022)

07 – Jurassic World – Die Wiedergeburt (2025)