In den Zellen aller höheren Organismen mit echtem Kern ist die Erbsubstanz auf mehrere Chromosomen verteilt. In diesen Kernfäden, wie sie früher auch hießen, liegt der DNA-Strang nicht nackt vor, sondern ist gleichsam um Proteine als Spulen gewickelt. Und außer den Genen enthalten die Chromosomen weite-re entscheidende Ausstattungsmerkmale. Dazu zählen insbesondere natürliche Schutzsequenzen an beiden Enden (Telomere), ein Replikationsursprung, an dem bei der Zellteilung die Verdopplung der DNA (die Replikation) beginnen kann, sowie eine Centromer-Sequenz, die für die geregelte Aufteilung des Erbguts auf die beiden Tochterzellen sorgt (Spektrum der Wissenschaft, Januar 1988, Seite 86).

Isoliert man diese Zusatzelemente aus dem Hefegenom und setzt sie in passender Weise mit DNA aus einem beliebigen anderen Organismus zusammen, so läßt sich dieses Kunstgebilde Hefezellen als falsches Chromosom unterschieben. Die Konstruktion solcher YACs (nach englisch yeast artifical chromosomes) ist bereits vor eineinhalb Jahrzehnten gelungen. Sie verhalten sich wie ihre natürlichen Vorbilder und werden getreulich an nachfolgende Zellgenerationen weitergegeben. Allerdings muß die DNA-Masse zwischen den schützenden Enden eine bestimmte Mindestlänge haben, weil nur dann die eingebaute Centromer-Sequenz eine gleichmäßige Aufteilung des Erbguts bei der Zellteilung gewährleistet.

Die YACs haben die Erforschung des menschlichen Genoms entscheidend vorangebracht; denn damit lassen sich wesentlich größere DNA-Abschnitte vervielfältigen und dann weiter untersuchen als mit anderen Klonierungsverfahren. Da der Hefepilz in vieler Hinsicht ein einfaches Modell für die Zellen aller höheren Lebewesen abgibt, hat man auch früh schon versucht, nach dem gleichen Rezept künstliche Abbilder menschlicher Chromosomen zu erzeugen. Sie könnten der Gentherapie ungeahnte neue Möglichkeiten erschließen.

Allerdings sind alle früheren Bemühungen an zwei Hürden gescheitert. Die eine besteht