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Video: Andreas Brand

Die Kuscheltiere der Nobelpreisträger

Von Sibylle Anderl und Joachim Müller-Jung
Video: Andreas Brand

01.07.2017 · Lindau am Bodensee - an keinem anderen Ort außerhalb Stockholms kommen jedes Jahr so viele Nobelpreisträger zusammen. Zur 67. Lindauer Tagung trafen sich 28 Nobelpreisträger und mehr als 400 Spitzentalente aus 78 Ländern. Ihr Thema: Chemie. Wir haben sie gefragt, welcher Stoff sie am meisten fasziniert. Eine Verbindung ist besonders beliebt - die einzige Substanz auf der Erde, die in der Natur sowohl als Flüssigkeit, als Festkörper und als Gas vorkommt.


Fotos: Christian Flemming, UCLA

Agre, Peter (Nobelpreis für Chemie 2003): Wasser

M ein Lieblingsmolekül ist Wasser – das Lösungsmittel des Lebens. Als H2O ist Wasser ein Gas, aber die einzigartige Wasserstoffbrückenbindung macht es zu einer Flüssigkeit. Wasser ist Hauptbestandteil aller biologischen Flüssigkeiten, wie beispielsweise des „Liquor cerebrospinalis“, das die Oberfläche unseres Gehirns umgibt, oder des Fruchtwassers, das die Entwicklung embryonalen Lebens fördert. Wasser ist ein kostbarer Bestandteil unseres Ökosystems und muss vor Umweltverschmutzung geschützt werden.


Fotos: Julia Nimke, Wikipedia

Martin Chalfie (Nobelpreis für Chemie 2008) Grünfluoreszierendes Protein (GFP)

I ch bevorzuge natürlich das Grünfluoreszierende Protein (GFP) – schließlich hat es mir die Reise nach Stockholm beschert, nachdem ich es als biologischen Marker eingeführt habe. GFP ist faszinierend, denn es ist eines der wenigen Moleküle, dessen Struktur vollständig konsistent mit seiner Funktion ist: Es sieht aus wie eine Laterne.


Fotos: Christian Flemming, Wikipedia

Kurt Wüthrich (Nobelpreis für Chemie 2002): Prion-Protein

M ein Lieblingsmolekül ist das Prion-Protein. Wir haben seine Struktur 1996 bestimmt, als sich die Rinderwahn-Krise gerade auf dem Höhepunkt befand. Das weltweite Echo auf diesen Erfolg war in meiner Karriere ein einzigartiges Erlebnis. Inzwischen haben wir die Studien mit Pion-Proteinen einer Vielzahl von Spezies fortgesetzt. Die Creutzfeldt-Jakob Krankheit bei Menschen und Prion-Krankheiten im Tierreich gehören deshalb auch zu unserem Forschungsgebiet.


Fotos: Julia Nimke, Wikipedia

Aaron Ciechanover (Nobelpreis für Chemie 2004): Ubiquitin

M ein Lieblingsmolekül ist Ubiquitin – ein kleines Protein, das verschiedenen zellulären Zielproteinen zugeordnet ist und dadurch deren Schicksal bestimmt, zum Beispiel indem es deren Stabilität, Aktivität, Funktion oder zellulären Bestimmungsort ändert. Es ist erstaunlich, wie ein kleines Molekül so viele verschiedene Funktionen erfüllen kann, wenn es sich an eine Vielzahl zellulärer Ziele hängt. Abweichungen von seiner Funktion gibt es bei vielen Krankheiten wie zum Beispiel bösartigen Tumoren, Parkinson und Alzheimer. Es wurden deshalb schon verschiedene Medikamente entwickelt, um verschiedene Krebstypen zu bekämpfen, doch viele weitere sind in Planung.


Fotos: Reuters, Wikipedia

Jean-Pierre Sauvage (Nobelpreis für Chemie 2016): Kleeblattknoten

M ein Lieblingsmolekül ist der Kleeblattknoten. Wir haben uns jahrelang mit ihm beschäftigt, und nach dem ersten Erfolg haben wir es sehr genossen, das Konzept molekularer Knoten zu verallgemeinern.


Fotos: Julia Nimke, Wikipedia

William Moerner (Nobelpreis für Chemie 2014): Pentacen

M it Sicherheit ist Pentacen mein Liebling, denn ein einzelnes Pentacen-Molekül war das erste, das optisch detektiert wurde! Diese Entdeckung im Jahr 1989 begründete ein neues Feld, das über Ensemble-Mittelung hinausging. Nun konnten individuelle Exemplare einzeln gemessen werden. Letztendlich haben einzelne Moleküle einen Weg eröffnet, die Super-Resolution zu erreeichen, das Thema des Nobelpreises 2014.


Fotos: Christian Flemming, Wikipedia

Rudolph A. Marcus (Nobelpreis für Chemie 1992): „Marcusformel“

V iele Chemiker konstruieren Moleküle im Labor, und einige besitzen wohl ein Lieblingsmolekül. Ich als Theoretiker entwickle Gleichungen, um Laborexperimente zu interpretieren und vorherzusagen. Darf ich also die Frage in Bezug auf meine Lieblingsgleichung umdeuten? Es gibt wunderbare Gleichungen in der chemischen Literatur, viele davon wurden schon vor dem Computerzeitalter entwickelt und werden immer noch häufig genutzt. Mein Favorit ist eine Gleichung zu Elektronentransfer-Reaktionen, die ich vor vielen Jahren entwickelt habe und die später mit dem Nobelpreis geehrt wurde. Sie interpretiert und prognostiziert Reaktionsraten und ist nach wie vor die Standardgleichung in ihrem Gebiet. Als ich sie gefunden habe, wurde eine komplizierte Gleichung nach einer kleinen Manipulation gemäß einem mathematischen Theorem plötzlich simpel und dadurch nützlicher für die Experimentatoren. Das war damals ein echter Heureka-Moment.


Fotos: Christian Flemming, Wikipedia

Johann Deisenhofer (Nobelpreis für Chemie 1988): Wasser

M ein Lieblingsmolekül ist H2O – Wasser. Das Leben auf der Erde begann in den Ozeanen, und Wasser ist seither ein unverzichtbarer Bestandteil aller lebenden Organismen. Der Sauerstoff in der Erdatmosphäre stammt aus der Oxidation von Wasser durch photosynthetisch aktive Organismen. Außerdem hat Wasser faszinierende physikalisch-chemische Eigenschaften.


Fotos: Christian Flemming, Wikipedia

Erwin Neher (Nobelpreis für Medizin 1991): Munc13

M ein Favorit ist das Protein Munc13. Es ist ein großes Protein, das in Nervenenden an den Synapsen auftritt. Seine Funktion ist, synaptischen Vesikeln dabei zu helfen, an geeigneten Stellen anzudocken und die Bereitschaft zur Freisetzung von Nervenbotenstoffen zu erlangen. Ich mag dieses Molekül, weil es in seiner Funktion durch verschiedene zelluläre Signalmechanismen reguliert ist, was wichtig für meine aktuelle Forschung ist. Ohne Muc13 könnten unsere Synapsen keine Neurotransmitter freisetzen, und unser Gehirn wäre vollkommen still.


Fotos: Privat, Manfred Lindinger

Tamègnon V. Dougnon, Benin (University of Abomey-Calavi): Phenole

I ch liebe Phenol-Verbindungen. Ich forsche im Feld der Mikrobiologie und arbeite viel zu Pflanzen, die bei ansteckenden Krankheiten nützlich sein können. Phenol-Verbindungen sind die zweite Gruppe von Stoffwechselprodukten, die in Pflanzen entdeckt wurden. Außerdem zeigen sie generell eine antimikrobielle Aktivität


Fotos: Privat, ChemgaPedia

Bryan Goldsmith, USA (Fritz-Haber-Institut, Berlin): Ammoniak

M ein Lieblingsmolekül ist Ammoniak, das aus Stickstoff und Wasserstoff zusammengesetzt ist und die chemische Formel NH3 besitzt. Ammoniak ist erstaunlich, weil es ein fundamentaler Bestandteil vieler wichtiger Produkte ist, wie beispielsweise Düngemittel, Arzneimittel und Kunststoffe. Ammoniak ist ein perfektes Beispiel für ein Molekül, das eine kritische Rolle in der globalen Wirtschaft spielt, zumal es eines der am meisten produzierten Chemikalien weltweit ist (mit einer jährlichen Produktion von mehr als 160 Millionen Tonnen).


Fotos: Privat, Zephyris Wikipedia

Sergio Jannuzzi, Brazil (University of Campinas): Porphyrine

P orphyrine wie der Blutfarbstoff Hämoglobin sind an einer Vielzahl komplexer Prozesse beteiligt, die Leben ermöglichen. Sie spielen außerdem in vielen Studien, die mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden, eine entscheidende Rolle. Aus diesem Grund sind meine Lieblingsmoleküle die Porphyrine.


Fotos: Privat, dpa

Hanne van der Kooij, Niederlande (Wageningen University): Zellulose

M ein Lieblingsmolekül ist Zellulose, die häufigste organische Verbindung auf der Erde. Wenn Zellulose zu existieren aufhörte, würden viele Pflanzen ihre Gestalt verlieren, viele Alltagsprodukte würden andere Rohmaterialien benötigen, und wir würden alle Verstopfung bekommen, weil Zellulose ein wertvoller Ballaststoff ist. Zellulose hat außerdem faszinierende chemische und physikalische Eigenschaften, von denen Forscher auf der ganzen Welt profitiert haben – so wie ich auch!


Fotos: Privat, John Innes Centre

Saumya Patel, Indien (The Gujarat Cancer and Research Institute): Vinblastin

M ein Lieblingsmolekül ist Vinblastin (ein natürlich erzeugtes Anti-Krebs-Medikament). Vinblastin ist ein Chemotherapeutikum, das normalerweise zusammen mit anderen Medikamenten eingesetzt wird, um verschiedene Typen von Krebs zu behandeln, darunter das Hodgkins-Lymphom, nicht-kleinzelliger Lungenkrebs, Blasenkrebs, Melanome und Hodenkrebs. Es wurde erstmalig von Robert Noble und Charles Thomas Beer von der Universität Western Ontario aus dem Madagaskar-Immergrün(Catharanthus roseus) extrahiert. Sein Nutzen als chemotherapeutischer Wirkstoff wurde erkannt, als das Pflanzenextrakt Versuchskaninchen injiziert wurde, um dessen Effekt als Antidiabetikum zu studieren (ein Tee aus dieser Pflanze war ein Volksheilmittel gegen Diabetes). Die Kaninchen hatten daraufhin zu wenig weiße Blutkörperchen und erlagen bakteriellen Infektionen. Deswegen wurde angenommen, dass Vinblastin wirksam gegen Krebs wie Lymphom ist, von dem die weißen Blutkörperchen betroffen sind.


Fotos: Privat/Sebastian Wiedling, Manuel Almagro Rivas Wikimedia

Muhammad Umer Shafique, Pakistan (Helmholtz-Zentrum, Leipzig): PFOA

P erfluoroctansäure oder PFOA ist mein Lieblingsmolekül wegen seiner merkwürdigen Eigenschaften, seiner Rebellion gegen konventionelle Theorien und den Ruhm in der Öffentlichkeit. Ursprünglich als faszinierende Chemikalie und wundervolles Benetzungsmittel bekannt, ist PFOA heute ein unwillkommener Gast in unserem Körper. Unsere gestörte Beziehung mit PFOA wird wohl aufgrund seiner allgegenwärtigen, bioakkumulierenden und höchst ausdauernden Natur nicht so schnell enden.


Foto: Julia Nimke, Wikipedia

Melania Zauri, Italien (CEMM Wien): 5-hmdC

M ein Liebingsmolekül ist 5 Hydroxymethyl-2'-Desoxycytidin (5-hmdC). Es wird aus einer epigenetischen Modifikation der DNA abgeleitet. Während meiner Doktorarbeit im Labor von Dr. Kriaucionis in Oxford habe ich entdeckt, dass dieses Molekül und einige seiner Verwandten eine neue Therapie gegen Krebs ermöglichen könnten. Es war überraschend, dass etwas, das aus einer Zelle stammt, auch gegen diese Zelle verwendet werden kann. Ich denke, das könnte für mich eine Achillesferse des Krebs sein (es kann etwas produzieren, das es selbst schädigt).


Fotos: Julia Nimke, dpa

Sai Aung, Myanmar (University of Yangon): Diamant

M eine chemische Lieblingsspezies ist der Diamant. Ich mag die Struktur der Kohlenstoff-Atome im Diamanten (eine riesige molekulare Struktur). Kohlenstoff ist nicht das beste Element im Periodensystem, aber es bewirkt, dass der Diamant schwer zu zerstören ist, und es macht den Diamanten so wunderschön.


Fotos: Privat, obs

David Lunn (University of Oxford): Palladium

M eine Lieblingsmoleküle sind diejenigen um Palladium herum, ein silbernes, kostbares Metall, das eine wunderbare Dualität zeigt. In seiner elementaren, festen Form wird Palladium aufgrund seiner Haltbarkeit, seiner Farbe und seiner geringen Reaktionsfreudigkeit für Schmuck genutzt, meinen eigenen Ehering eingeschlossen. Wenn es aber zu einem Puder mit Bestandteilen im Nanometer-Bereich verarbeitet wird, findet es als unglaublich aktiver Katalysator in einigen der anspruchsvollsten industriellen chemischen Prozessen Verwendung. Insbesondere hat die Entwicklung stabilisierter Palladium-basierter Moleküle für Katalyse-Anwendungen unsere Denkweise über den Bau chemischer Strukturen revolutioniert. Zu Recht stand es daher im Fokus des Chemie-Nobelpreises 2010.


Fotos: Privat, dpa

Mark Williams-Wynn, Südafrika (University of KwaZulu-Natal): Dihydrogen monoxide

D ihydrogen-Monoxid ist eine der wichtigsten Verbindungen für Leben und hat viele Eigenschaften, die es für die Erhaltung von Leben perfekt machen. Einige dieser speziellen Eigenschaften schließen ein, dass Wasser ein „universelles Lösungsmittel“ist, dass es große Menge Wärme speichern kann (es hat eine hohe spezifische Wärmekapazität und Verdampfungswärme) und dass es eine feste Form besitzt (Eis), die weniger dicht ist als die flüssige Form (Eis schwimmt auf Wasser). Ohne diese einzigartigen Eigenschaften von Wasser wäre unser Planet ein völlig anderer Ort.


Fotos: Privat, Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie, Göttingen

Joël Benjamin Heim, Deutschland (Universität Oslo): ATP-Synthase

A ls Biochemiker interessiere ich mich besonders für die sogenannten Moleküle des Lebens. Unter diesen haben Proteine („molekulare Maschinen“) die größte Vielfalt an Strukturen und Funktionen. Mein Lieblingsmolekül ist das Protein ATP-Synthase – das Kraftwerk unserer Zellen. Es ist faszinierend, dass die Natur und Ingenieure sehr ähnliche Lösungen für die Umwandlung zwischen Energieformen gefunden haben.


Fotos: Privat, Manfred Lindinger

Myriam Drouin, Kanada (Université Laval): Monofluoroalkene

M ein chemisches Lieblingsmolekül sind Monofluoroalkene, eine Kombination aus einer organischen Verbindung mit dem Element Fluor. Das Molekül besitzt aufgrund des Fluors wirklich großartige Eigenschaften, insbesondere wenn es in Pseudopeptide oder Medikamente eingebunden wird. Mein PhD beruht auf seiner Synthese und seiner Reaktionsfähigkeit, und ich denke, dieser Molekültyp wird in Zukunft sehr interessant sein.


Mitarbeit: Hannah Bethke

Quelle: F.A.Z.

Veröffentlicht: 30.06.2017 14:18 Uhr