Mutants from Innerspace

Für Mutants from Innerspace werden Veränderungen des Binär-Codes in lebenden Organismen untersucht. Organismen, die das Potential haben ihre DNA zu rekombinieren, werden auch Mutationen in den von uns klonierten Gensequenzen hervorrufen. Dies ist ein Mechanismus der die Plastizität des Genoms bedingt und so die Fähigkeit des Organismus zur Adaption an seine Umwelt herstellt. Eine Filmsequenz wird mit einer speziellen Software in einen GATC-Strangcodiert. Auf Grund dieser neuen Information wird von einem Labor (DNA 2.0) eine DNA-Doppelhelix synthetisiert. Diese wird den – simulierten – Bedingungen von Gammastrahlung und UV-Strahlung ausgesetzt. Die daraus resultierenden Mutationen werden wieder in eine Filmsequenz umgewandelt. Ziel ist es Mutationen als Teil eines künstlerischen Prozesses auftreten zu lassen. In einem ersten Schritt haben wir, mit der eigens dafür entwickelten Software DNASplitter, einen kleinen Film film_2_1.gif  (8 x 8 Pixel, 2 Frames, 4 Farben) in Strings, bestehend aus den Zeichen GATC, umgewandelt.

Diese zwei Strings haben wir von DNA2.0 in Gensequenzen synthetisieren lassen und hatten somit die Animation film_2_1.gif als DNA-Doppelstrang vorliegen.

In diesem Experiment wollten wir mutagene Wirkungen auf unseren Film untersuchen wie sie z. B. durch UV-Strahlung, Gammastrahlung oder durch toxische Stoffe hervorgerufen werden können. Diese Bedingungen simulierten wir in vitro mithilfe der Polymerase Kettenreaktion (PCR). PCR wurde entwickelt, um kurze DNA Fragmente zu vervielfältigen (Saiki et al. 1985). Für eine typische PCR bedarf es einer DNA-Vorlage, eines hitzebeständigen DNA-Polymerase-Enzyms, zweier Oligonukleotid Primer, Desoxyribonukleotid Triphosphate (dNTPs), Reaktionspuffer und Magnesiums. Die Reaktionskomponenten werden zusammengemischt und in einen Thermal Cycler gegeben, wo diese in verschiedener Dauer auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt und wieder abgekühlt werden. Eine Serie solch unterschiedlicher Temperaturen und Zeitbedingungen wird als Amplifikationszyklus bezeichnet. Jeder einzelne Zyklus verdoppelt die vorhandene Anzahl an DNA Molekülen, womit man innerhalb weniger Stunden (nach zehn Zyklen) eine Multiplikation um den Faktor 1.000 und nach 20 Zyklen bereits um einen Faktor von 106 erhält. Die synthetisierte DNA-Sequenz, das künstliche Gen, dient nun als Vorlage für PCR-Reaktionen unter den oben genannten unterschiedlichen Bedingungen, die unterschiedliche Fehlerraten bei der Replikation des künstlichen Gens zur Folge hatten. Nach erfolgter PCR-Reaktion unter „suboptimalen“ Bedingungen wurden die Produkte in Klonierungsvektoren eingefügt, um die spätere Sequenzierung der erhaltenen DNA-Moleküle zu erleichtern.
Wir erhielten DNA-Sequenzen, die von der ursprünglich eingesetzten Vorlage abwichen und dementsprechend den Film veränderten. Die zurückgewonnenen, veränderten Filme werden in einer interaktiven Installation präsentiert. Mit Hilfe der Open-Source-Software reacTiVision und der grafischen Programmierumgebung Max/Msp/Jitter konnte ein tangible Interface entwickelt werden, das eine erweiterte Wahrnehmung der Arbeit und des Kontexts herstellen soll.

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Institut für Polycinease

Das Institut für Polycinease arbeitet als internationale und interdisziplinäre Kooperation, in den Bereichen Biologie, Informatik und Kunst in Wien, Boston und St. Gallen.

Dr. Clemens Grabher, geboren 1972, St.Gallen, Schweiz
Mag. Günter Seyfried, geboren 1973 in Dornbirn, Österreich
Dipl. Ing. Daniel Feurle, geboren 1973 in Bregenz, Österreich