Nobelpreis

Schweden

Medizin-Nobelpreis für drei US-Wissenschafter

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Für Entdeckung der molekularen Mechanismen der "biologischen Uhr" in Zellen.

Der Medizin-Nobelpreis 2017 geht an drei US-Forscher: Jeffrey C. Hall (geb. 1945), Michael Rosbash (geb. 1944) und Michael W. Young (geb. 1949.) Dies wurde am Montag vom Karolinska Institut in Stockholm bekannt gegeben. Die Wissenschafter haben die Mechanismen der sogenannten "biologischen Uhr", also die zirkadianen Rhythmen von Zellen und Lebewesen, aufgeklärt, hieß es in der Begründung.

Die Auszeichnung ist mit neun Millionen Schwedischen Kronen (940.000 Euro) dotiert. Der Medizin-Nobelpreis 2016 war dem japanischen Zellforscher Yoshinori Ohsumi zuerkannt worden. Der Wissenschafter vom Tokyo Institute of Technology hatte den Mechanismus der Autophagie ("Selbstverdauung") in Zellen entdeckt und ihn aufgeklärt.
 

Taufliegen

Die Medizin-Nobelpreisträger des Jahres 2017 haben mit ihren Arbeiten wesentliche Mechanismen entschlüsselt, die zur Regulation des Funktionierens von Organismen - Einzeller, mehrzellige Lebewesen, Pflanzen, Tiere und beim Menschen - notwendig sind. Jeffrey Hall, Michael Rosbash und Michael Young untersuchten dabei Drosophila melanogaster-Fliegen ("Taufliegen").

"Das Leben auf der Erde ist an die Rotation unseres Planeten adaptiert. Viele Jahre lang haben wir gewusst, dass lebende Organismen, auch der Mensch, eine interne biologische Uhr besitzen, die ihnen hilft, den Tag-Nacht-Rhythmus vorherzusehen und sich daran anzupassen.Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young konnten in diese biologische Uhr hineinschauen und ihr inneres Funktionieren aufklären", schrieb das Nobelpreiskomitee am Montag.

Die Wissenschafter (Hall ist an der Universität von Maine, Rosbash arbeitet an der Brandeis University in Waltham/USA, Young forscht an der Rockefeller University in New York) benutzten die Drosophila-Fliegen und isolierten zunächst ein Gen, das ihren zirkadianen Rhythmus kontrolliert.

Es handelt sich dabei um das "Period"-Gen, das für das Protein PER kodiert. In der Nacht sammelt sich das PER-Eiweiß in Zellen an, am Tag wird es abgebaut. "In der Folge identifizierten sie zusätzliche Proteine als Bestandteile dieser Maschinerie und klärten damit die Mechanismen auf, welche das sich selbst erhaltende Uhrwerk in Zellen bestimmen", hieß es in der Begründung für die Zuerkennung der Auszeichnung weiter.

Zirkadiane Rhythmen dominieren viele Funktionen der Physiologie von Organismen: Verhalten, Hormonproduktion, Schlaf, Körpertemperatur und Stoffwechsel. Das reicht von der Verdauung über Aufmerksamkeit bis hin zum klassischen "Jet-Lag", bei dem sich die innere Uhr des Menschen nicht schnell genug an andere Zeitzonen anpassen kann.

Hall und Rosbash hatten gezeigt, dass sich das PER-Protein im Zellkern während der Nacht ansammelt. 1994 kam schließlich Young zu seiner Entdeckung des zweiten - Uhrwerk-Gens - "timeless". Das dadurch kodierte Protein TIM erlaubt durch Bindung an PER den Zutritt zum Zellkern. Dadurch kann PER seine Funktion ausüben. Hinzu kam schließlich noch das - ebenfalls von Young identifizierte - "doubletime"-Gen. Es ist für die Produktion des DBT-Eiweißes verantwortlich und verzögert die Akkumulierung von PER im Zellkern. "Das zeigte, wie diese Oszillation genauer an den 24-Stunden-Zyklus adjustiert wird", schrieb das Nobelpreiskomitee.
 

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