08. Oktober 2008 12:00

Ausgezeichnet 

Drei US-Forscher erhalten Chemie-Nobelpreis

Die drei US-Forscher Osamu Shimomura, Martin Chalfie und Roger Y. Tsien werden ausgezeochnet. Sie entdeckten grün fluoriszierendes Protein.

Drei US-Forscher erhalten Chemie-Nobelpreis
© APA, Genmanipulierte Katzen: Das Tier rechts fluoresziert in UV-Licht.

"Grau ist alle Theorie, grün das Leben" - kaum treffender als frei mit Goethe kann man die Bedeutung des diesjährigen Chemie-Nobelpreises beschreiben. Waren viele Vorgänge in Zellen, Organen und Lebewesen zuvor noch unsichtbar und damit graue Theorie, so offenbarten sich mit der Entdeckung und Nutzbarmachung des ursprünglich aus Quallen stammenden grün fluoreszierenden Proteins (GFP) durch Osamu Shimomura, Martin Chalfie und Roger Y. Tsien die Bausteine des Lebens, die Proteine, in strahlendem Grün. Den drei in den USA tätigen Forschern sprach die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch den Nobelpreis zu. Ihre Erkenntnisse bilden den Ausgangspunkt für eine Revolution in den Biowissenschaften.

Sichtbarmachen
GFP ermöglicht Forschern, verschiedene Vorgänge in Zellen, Geweben und Organen direkt sichtbar zu machen. "Heute ist GFP ein Standard-Werkzeug für Tausende von Wissenschaftern weltweit", heißt es in der Begründung des Nobelpreiskomitees. Will man z.B. ein bestimmtes Protein untersuchen, etwa wo es hergestellt wird, mit wem es "zusammenarbeitet" oder wie es abgebaut wird, muss man das für seine Produktion verantwortliche Gen mit dem für GFP verantwortlichen Gen koppeln und dieses Konstrukt dann in Zellen einbauen. Egal wann und wo das fragliche Protein produziert und wohin es transportiert wird, es hängt stets der fluoreszierende Partner daran.

Das GFP lässt sich aber auch an Regulationsmechanismen der DNA koppeln. So zeigt die Produktion des beispielsweise unter UV-Licht aufleuchtenden Stoffes an, dass ein bestimmtes Gen in Gewebe gerade aktiv ist. In mehr oder weniger durchsichtigen Organismen können so Vorgänge live und am unversehrten, lebenden Objekt verfolgt werden. Etwa in Zebrafischen oder oder Fruchtfliegen ist das möglich. In der Medizin lassen sich so Krankheitsentstehung und -verläufe, etwa die Entwicklung der Alzheimer-Erkrankung, bis hin zur Entwicklung von Krebs beobachten.

Revolution in der Biologie
Die Nutzung des Proteins habe eine Revolution in der Biologie ab dem Ende der 1990er Jahre ausgelöst, sagte der Molekularbiologe Jürgen Knoblich vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien am Mittwoch gegenüber der APA. Durch das Protein werden verschiedene Vorgänge in Zellen, Geweben und Organen direkt sichtbar und können über lichtempfindliche Detektoren sogar maschinell quantifiziert werden.

Erstmals 1962 entdeckt
GFP wurde erstmals in der Qualle "Aequorea victoria", die im Pazifik vor der Westküste Nordamerikas vorkommt, im Jahr 1962 entdeckt. Die Väter des revolutionären Feldzugs von GFP sind für die Akademie der in Japan geborene Forscher Osamu Shimomura vom Marine Biological Laboratory (MBL) in Woods Hole (USA) und die zwei US-Amerikaner, Martin Chalfie von der Columbia University in New York und Roger Y. Tsien von der University of California in San Diego. Sie teilen sich die mit umgerechnet einer Mio. Euro dotierte Auszeichnung zu je einem Drittel.

Shimomura gilt als der erste Forscher, der an der Princeton University GFP aus der Qualle "Aequorea victoria" isolierte und entdeckte, dass das Protein unter UV-Licht hell grün leuchtet. Von dem Protein hörte Chalfie (Jahrgang 1947) erstmals 1988: Ihm gelang es schließlich, das für die GFP-Produktion verantwortliche Quallen-Gen in einen anderen lebenden Organismus einzuschleusen. Er habe damit "den Wert von GFP als genetischen Marker für verschiedene biologische Phänomene" nachgewiesen, heißt es in der Begründung des Nobelpreiskomitees.

Der dritte im Bunde, der US-Forscher Tsien (Jahrgang 1952), hat laut der Akademie "zu unserem allgemeinen Verständnis beigetragen, wie GFP fluoresziert". Auf Grundlage seiner Arbeiten steht den Wissenschafter heute auch eine weitaus breitere Farbpalette mit "allen Farben des Regenbogens" zum Einfärben von Proteinen und Zellen zur Verfügung, womit auch verschiedene biologische Prozesse zur gleichen Zeit beobachten werden können. Grün leuchtende Schweine und rot strahlende Katzen zählen zu den eher plakativen Auswüchsen der nobelpreisgekrönten Arbeiten.




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