Gemälde im DNA-Format
Wenn Kunst und Naturwissenschaft zusammenfließen, entstehen die faszinierendsten Exponate. Das demonstrierten Ingenieure der Nanotechnologie mithilfe des Gemäldes der Mona Lisa.
Vor ein paar Jahren war ich in Paris. Natürlich stand auch ein Besuch des Louvre auf der Sightseeing-Liste. Und natürlich wollte ich auch einen Blick auf das berühmte Gemälde der Mona Lisa von Leonardo da Vinci werfen. Das war gar nicht so einfach – und das lag nicht nur an der Horde Menschen, die sich permanent vor dem Bild versammelte, erschwerend für eine eingehende Betrachtung kamen der Sicherheitsabstand und die Ausmaße des Kunstwerks hinzu. Denn die Mona Lisa ist mit ihren 77 cm mal 53 cm doch recht klein.
Dabei hätte ich mich wohl bei der Größe glücklich schätzen können, angesichts einer Mitteilung, die nun von Forschern vom California Institute of Technology (Caltech) kommt. Sie haben ein Abbild der Mona Lisa erzeugt, das auf die Dimension von Seitenlängen von unter einem Mikrometer, also einem tausendstel Millimeter, kommt (hier erklärt in einem Video). Und das ist gar nicht mal das faszinierendste an der neuen Version. Die Caltech-Wissenschaftler haben das Porträt mithilfe des DNA-Origami-Verfahrens hergestellt, das berichten sie in ihrer Veröffentlichung in Nature. Dabei konnten sie eine Methode entwickeln, mit dessen Hilfe sich winzige DNA-Bausteine aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften zu größeren Strukturen anordnen, so dass zwei- und dreidimensionale Formen entstehen. Der Faltmechanismus lieferte dafür den Beinamen der Technik, Origami.
Die Struktur entsteht dabei durch einen längeren DNA-Strang, an den sich kürzere Moleküle, die sogenannten Nukleotide, heften. Das tun sie nach einem bestimmten Muster. So kommen doppelsträngige DNA-Baustein zustande. Je nachdem wie also der längere DNA-Strang aufgebaut ist, lassen sich bestimmte Nukleotide daran hängen. Sie bewirken dann, dass sich Teile des längeren Strangs zusammenziehen. Sie falten sich in eine zuvor beabsichtigte Form. Auf diese Weise konnten die Caltech-Forscher um die Bio-Ingenieurin Lulu Qian zahlreiche DNA-Kacheln anfertigen.
Mit der entwickelten Software ließ sich dann ein beliebiges Bild in kleinere Segmente einteilen und die DNA-Stränge bestimmen, die nötig sind, um dieses Bild in kleinen Kacheln nachzubauen. Die kalifornischen Wissenschaftler hatten neben der Mona Lisa noch das Bild eines Hahns und das eines Smileys zur Vorlage. Herausgekommen sind Abbilder, die vielleicht die Feinheit des Originals vermissen, aber nichtsdestotrotz staunen lassen. Über ein Online-Tool stellt die Forscherin Qian ihre Software auch anderen zur Verfügung, so dass bald vielleicht nicht nur die Mona Lisa im DNA-Format zu bestaunen ist.
Mona Lisa im DNA-Format (3 Bilder)
(Bild: Qian laboratory)
Und wer weiß: Vielleicht hängt die DNA-Mona-Lisa bald in einem eigenen Museum, zwischen einem Mini-Rembrandt und einem Mini-van-Gogh? Ausstellungsobjekte im Kleinstformat gibt es immerhin bereits, so hat beispielsweise der Amsterdamer Tierpark Artis vor vier Jahren seinen Tierbestand um Mikroben erweitert. Die Bakterien, Schimmelpilze, Algen und anderen Einzeller passen in eine Box, eröffnen aber doch einen Blick auf eine weitere Welt – ebenso wie die in DNA-gegossene Mona Lisa.
(jle)
