Nachdem er als außerordentlicher Professor und später als ordentlicher Professor an der State University of New York in Buffalo gearbeitet hatte, kam er 1984 zu den National Institutes of Health.
EST-KontroverseBearbeiten
Als Angestellter der NIH lernte Venter, wie man mRNA identifiziert, und begann, mehr über die im menschlichen Gehirn exprimierte mRNA zu erfahren. Die kurzen cDNA-Sequenzfragmente, an denen er interessiert war, werden als ESTs (expressed sequence tags) bezeichnet. Das NIH-Büro für Technologietransfer und Venter beschlossen, die von anderen entdeckten ESTs zu nehmen und zu versuchen, die auf der Grundlage von Studien der mRNA-Expression im menschlichen Gehirn identifizierten Gene zu patentieren. Als Venter diese Strategie während einer Anhörung im Kongress offenlegte, brach ein Feuersturm der Kontroverse aus. Das NIH stoppte später die Bemühungen und gab die Patentanmeldungen auf, die es nach dem öffentlichen Aufschrei eingereicht hatte.
Human Genome ProjectEdit
Venter war begeistert von den Möglichkeiten der Genomik, das Gesundheitswesen grundlegend zu verändern. Venter glaubte, dass die Shotgun-Sequenzierung die schnellste und effektivste Methode sei, um nützliche Daten über das menschliche Genom zu erhalten. Die Methode wurde jedoch vom Humangenomprojekt abgelehnt, da einige Genetiker der Meinung waren, dass sie für ein so kompliziertes Genom wie das des Menschen nicht genau genug wäre, dass sie logistisch schwieriger wäre und dass sie erheblich mehr kosten würde.
Venter sah den langsamen Fortschritt des Humangenomprojekts als Gelegenheit, sein Interesse an der Patentierung von Genen fortzusetzen, und suchte daher nach Finanzmitteln aus dem privaten Sektor, um Celera Genomics zu gründen. Das Unternehmen plante, von seiner Arbeit zu profitieren, indem es genomische Daten erstellte, die die Nutzer gegen eine Gebühr abonnieren konnten. Dieses Ziel setzte das öffentliche Genomprogramm unter Druck und spornte mehrere Gruppen an, ihre Anstrengungen zur Erstellung der vollständigen Sequenz zu verdoppeln. Venters Bemühungen brachten ihm Berühmtheit ein, da er und sein Team bei der Celera Corporation sich die Anerkennung für die Sequenzierung des ersten Entwurfs des menschlichen Genoms mit dem öffentlich finanzierten Humangenomprojekt teilten.
Im Jahr 2000 gaben Venter und Francis Collins von den National Institutes of Health und dem U.S. Public Genome Project gemeinsam die Kartierung des menschlichen Genoms bekannt, volle drei Jahre vor dem erwarteten Ende des Public Genome Program. Die Bekanntgabe erfolgte gemeinsam mit US-Präsident Bill Clinton und dem britischen Premierminister Tony Blair. Venter und Collins teilten sich damit den Preis für die „Biographie des Jahres“ des A&E Network. Am 15. Februar 2001 veröffentlichte das Human Genome Project Konsortium das erste menschliche Genom in der Zeitschrift Nature, einen Tag später folgte eine Veröffentlichung von Celera in Science. Trotz einiger Behauptungen, die Shotgun-Sequenzierung sei in mancher Hinsicht weniger genau als die vom Human Genome Project gewählte Klon-für-Klon-Methode, wurde die Technik von der wissenschaftlichen Gemeinschaft weitgehend akzeptiert.
Venter wurde Anfang 2002 von Celera entlassen. Laut seiner Biografie wurde Venter aufgrund eines Konflikts mit dem Hauptinvestor Tony White entlassen, der ihn insbesondere daran hinderte, an der Zeremonie im Weißen Haus teilzunehmen, mit der die Errungenschaft der Sequenzierung des menschlichen Genoms gefeiert wurde.
Global Ocean Sampling ExpeditionEdit
Die Global Ocean Sampling Expedition (GOS) ist ein Genomprojekt zur Erforschung der Ozeane mit dem Ziel, die genetische Vielfalt in mikrobiellen Gemeinschaften im Meer zu bewerten und ihre Rolle in den grundlegenden Prozessen der Natur zu verstehen. Das Projekt begann im August 2003 als Pilotprojekt in der Sargassosee und wurde am 4. März 2004 von Venter als vollständige Expedition angekündigt. Das Projekt, bei dem Venters persönliche Yacht Sorcerer II zum Einsatz kam, startete in Halifax, Kanada, umrundete den Globus und kehrte im Januar 2006 in die USA zurück.
Synthetic GenomicsEdit
Im Juni 2005 war Venter Mitbegründer von Synthetic Genomics, einem Unternehmen, das sich der Verwendung modifizierter Mikroorganismen zur Herstellung sauberer Kraftstoffe und Biochemikalien widmet. Im Juli 2009 gab ExxonMobil eine 600 Millionen Dollar schwere Zusammenarbeit mit Synthetic Genomics zur Erforschung und Entwicklung von Biokraftstoffen der nächsten Generation bekannt. Venter arbeitet weiterhin an der Entwicklung künstlicher zweiatomiger Mikroalgen für die Produktion von Biokraftstoffen.
Venter versucht, die erste teilweise synthetische Spezies zu patentieren, die möglicherweise Mycoplasma laboratorium heißen wird. Es gibt Spekulationen, dass dieser Forschungszweig zur Herstellung von Bakterien führen könnte, die so manipuliert wurden, dass sie bestimmte Reaktionen ausführen, z. B. Kraftstoffe produzieren, Medikamente herstellen, die globale Erwärmung bekämpfen usw.
Im Mai 2010 gelang es einem Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Venter erstmals, so genanntes „synthetisches Leben“ zu erzeugen. Dies geschah durch die Synthese eines sehr langen DNA-Moleküls, das ein komplettes Bakteriengenom enthielt, und das Einbringen dieses Moleküls in eine andere Zelle, analog zu der Leistung der Gruppe von Eckard Wimmer, die ein RNA-Virusgenom synthetisierte und ligierte und es in Zelllysat „bootete“. Der Einzeller enthält vier „Wasserzeichen“ in seiner DNA, die ihn als synthetisch ausweisen und die Rückverfolgung seiner Nachkommen erleichtern. Die Wasserzeichen umfassen
- Codetabelle für das gesamte Alphabet mit Interpunktionen
- Namen von 46 beitragenden Wissenschaftlern
- Drei Zitate
- Die geheime E-Mail-Adresse für die Zelle.
Am 25. März 2016 meldete Venter die Schaffung von Syn 3.0, einem synthetischen Genom mit den wenigsten Genen aller frei lebenden Organismen (473 Gene). Diese abgespeckte, sich schnell reproduzierende Zelle soll ein wertvolles Werkzeug für Forscher auf diesem Gebiet sein.
Im August 2018 zog sich Venter als Vorstandsvorsitzender zurück und erklärte, er wolle sich auf seine Arbeit am J. Craig Venter Institute konzentrieren. Er bleibt dem Vorstand als wissenschaftlicher Berater erhalten.
J. Craig Venter InstituteEdit
Venter ist derzeit Chief Executive Officer des J. Craig Venter Institute, einer gemeinnützigen Organisation, die Forschung im Bereich der synthetischen Biologie betreibt. Venter gründete die Organisation im Jahr 2006. Sie hat Einrichtungen in La Jolla und in Rockville, Maryland, und beschäftigt über 200 Mitarbeiter.
Individuelles menschliches GenomBearbeiten
Am 4. September 2007 veröffentlichte ein Team unter der Leitung von Sam Levy eines der ersten Genome eines einzelnen Menschen – Venters eigene DNA-Sequenz. Einige der Sequenzen in Venters Genom werden mit feuchtem Ohrenschmalz, erhöhtem Risiko für antisoziales Verhalten, Alzheimer und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht. Diese Veröffentlichung war besonders interessant, weil sie versuchte, die beiden Haplotypen (die beiden Kopien eines jeden Chromosoms) zu trennen, was ihr jedoch nur bedingt gelang. Das veröffentlichte Genom hatte nur 3 Milliarden Basen und nicht die vollen 6 Milliarden, aus denen eine vollständig diploide Sequenz bestehen würde. Es vergingen weitere 10 Jahre, bis die ersten haplotypenaufgelösten menschlichen Genome erschienen.
Der Human Reference Genome Browser ist eine Webanwendung für die Navigation und Analyse des kürzlich veröffentlichten Genoms von Venter. Die HuRef-Datenbank besteht aus ca. 32 Millionen DNA-Reads, die mittels mikrofluidischer Sanger-Sequenzierung sequenziert und zu 4.528 Gerüsten zusammengesetzt wurden, sowie aus 4,1 Millionen DNA-Variationen, die durch Genomanalyse identifiziert wurden. Zu diesen Varianten gehören Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs), Blocksubstitutionen, kurze und große Indels sowie strukturelle Variationen wie Insertionen, Deletionen, Inversionen und Kopienzahländerungen.
Der Browser ermöglicht es Wissenschaftlern, durch die HuRef-Genomassemblierung und die Sequenzvariationen zu navigieren und sie mit der NCBI-Human-Build-36-Assemblierung im Kontext der NCBI- und Ensembl-Annotationen zu vergleichen. Der Browser bietet eine vergleichende Ansicht zwischen NCBI- und HuRef-Konsensus-Sequenzen, dem Sequenz-Multi-Alignment des HuRef-Assemblies, Ensembl- und dbSNP-Annotationen, HuRef-Varianten sowie den zugrundeliegenden Variantennachweis und die Funktionsanalyse. Die Schnittstelle stellt auch die Haplotyp-Blöcke dar, aus denen die diploide Genomsequenz abgeleitet werden kann, sowie die Beziehung von Varianten zu Genannotationen. Die Anzeige von Varianten und Genannotationen ist mit externen öffentlichen Ressourcen wie dbSNP, Ensembl, Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) und Gene Ontology (GO) verknüpft.
Die Benutzer können das HuRef-Genom anhand von HUGO-Gennamen, Ensembl- und dbSNP-Identifikatoren, HuRef-Kontig- oder Gerüstpositionen oder NCBI-Chromosomenpositionen durchsuchen. Benutzer können dann einfach und schnell jede genomische Region über die einfachen und intuitiven Schwenk- und Zoom-Steuerelemente durchsuchen; darüber hinaus können Daten, die für bestimmte Loci relevant sind, für weitere Analysen exportiert werden.
Human Longevity, Inc.Edit
Am 4. März 2014 gaben Venter und die Mitbegründer Peter Diamandis und Robert Hariri die Gründung von Human Longevity, Inc. bekannt, einem Unternehmen, das sich auf die Verlängerung der gesunden, „leistungsstarken“ menschlichen Lebensspanne konzentriert. Zum Zeitpunkt der Ankündigung hatte das Unternehmen bereits 70 Millionen Dollar an Risikofinanzierung aufgebracht, die für 18 Monate erwartet wurde. Venter war bis Mai 2018 Vorsitzender und Chief Executive Officer (CEO), bevor er in den Ruhestand ging. Das Unternehmen sagte, dass es plant, 40.000 Genome pro Jahr zu sequenzieren, mit einem anfänglichen Schwerpunkt auf Krebsgenomen und den Genomen von Krebspatienten.
Human Longevity reichte 2018 eine Klage gegen Venter ein und beschuldigte ihn des Diebstahls von Geschäftsgeheimnissen. Die Klage wurde schließlich von einem kalifornischen Richter mit der Begründung abgewiesen, dass Human Longevity nicht in der Lage war, einen Fall zu präsentieren, der die rechtliche Schwelle erreicht, die für ein Unternehmen oder eine Einzelperson erforderlich ist, um zu klagen, wenn ihre Geschäftsgeheimnisse gestohlen wurden.
Human Longevity hat es sich zur Aufgabe gemacht, die gesunde Lebensspanne des Menschen durch den Einsatz hochauflösender Big-Data-Diagnostik aus den Bereichen Genomik, Metabolomik, Mikrobiomik und Proteomik sowie durch den Einsatz der Stammzelltherapie zu verlängern.
