https://www.faz.net/-gwz-88pyy

Chemie-Nobelpreis 2015 : Unser Genom ist auch nur Mensch

Die Chemie-Nobelpreisträger 2015 Bild: Nobelprize.org

Der Chemie-Nobelpreis geht an drei Forscher, die sich dem Wohlsein unseres Erbguts verschrieben haben. Sie haben nicht Chemie-, vielmehr Medizingeschichte geschrieben.

          3 Min.

          Wieso Chemie, kann man sich fragen. Gibt es einen Kandidatenstau in der Medizin? Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr zu gleichen Teilen an drei Molekularbiologen, den Schweden Tomas Lindahl, den Amerikaner Paul Modrich und den gebürtigen Türken Aziz Sancar, die ihre Ideen und Konzepte vom ersten Moment an ausnahmslos an einen der Jahrhundert-Nobelpreise in der Medizin – der Entdeckung der Doppelhelix-Struktur – geknüpft hatten. Ihre „mechanistischen Studien zur DNA-Reparatur“, so die Begründung der Nobelpreisjury, werden als eine der größten Forschungsleistungen der Chemie ausgezeichnet. Dabei haben, bei Lichte besehen, die Arbeiten der drei DNA-Reparaturforscher einen sogar noch sehr viel konkreteren medizinischen Hintergrund als die Doppelhelix-Struktur selbst, für die James Watson und Francis Crick zusammen mit dem Röntgenkristallographen Maurice Wilkins vor 53 Jahren den Medizin-Nobelpreis erhalten hatten. Kein Zweifel, bei der DNA-Reparatur geht es für den Menschen zuvörderst um Krankheiten; um Krebs an vorderster Stelle.

          Nobelpreisträger 2015: Tomas Lindahl
          Joachim Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Als blutjunger Post-Doc, es war in den sechziger Jahren, stellte Thomas Lindahl damals in Princeton die entscheidende Frage. Es war die Zeit, als quasi alle Genforscher vom „Lebensfaden“ DNA sprachen, als handele es sich um eine Art perfektionierte Lochkarte in den Zellen. Warum, fragte Lindahl, sollte ausgerechnet die nur Bruchteile eines Millionstel Millimeters dünne und wild zu Chromosomen aufgerollte DNA so stabil sein wie ein Stahlseil? Mit der RNA, einem ganz ähnlich aufgebauten und nahe verwandten Lebensmolekül in den Zellen hatte Lindahl Experimente zur Stabilität durchgeführt. Sein Fazit: Entlang der DNA mögen die Buchstaben des Lebens wie Perlen auf der Kette aufgereiht und systematisch zu den Bauanleitungen des Körpers – die Gene – geordnet sein, unzerstörbar jedenfalls sind die Fäden nicht. Im Gegenteil: Jeden Tag, hat Lindahl hochgerechnet, dürften Tausende von potentiellen Schäden Tausende von Schäden an unserer Erbsubstanz auftreten – sei es durch Hitze, durch den aggressiven Ultraviolettanteil der Sonnenstrahlen oder durch die Einwirkung von Chemikalien.

          Nobelpreisträger 2015: Aziz Sancar

          Zurück am Karolinska-Institut in Stockholm machte sich Lindahl in den siebziger Jahren daran, die Teile jenes molekularen Apparates zu finden, die das tägliche Gemetzel an der DNA ausbügeln. Er entdeckte, dass die Glykosylasen in den Zellen entscheidend sind für die ersten Schritte der „Basenexzisionsreparatur“ – dem Ausschneiden der Fehlersequenz im Gen und der anschließenden Ersatz einzelner Bausteine. Im Jahr 1996 schaffte Lindahl es schließlich, DNA-Reparatur zum erstmals im Reagenzglas zu simulieren. Heute ist er am Francis Crick Institute and Clare Hall Laboratory in Hertfordshire tätig.

          Damit war allerdings der Werkzeugkasten der Natur keineswegs vollständig. Aziz Sancar, der in Istanbul ausgebildete und bald von der Yale University und später von der University of North Carolina in Chapel Hill, North Carolina engagierte Mediziner, entdeckte, dass im Zuge der Evolution in unseren Zellen ein ganz spezielles Reparaturset für Strahlenschäden eingerichtet wurde. Eins, das dafür sorgt, dass die Schäden an der DNA, die durch Ultraviolettstrahlen haufenweise entstehen und bei Nichtgelingen am Ende etwa zu Hautkrebs führen, im Hellen – gewissermaßen im Schatten – beseitigt werden; die Photolyase ist das entscheidende Enzym, das die Zellen dafür benötigen. Und schließlich ein zweites System, das auch bei Dunkelheit Fehlerquellen im Erbfaden ausmerzt.

          Nobelpreisträger 2015: Paul Modrich

          Jedem Biologen und Mediziner war damals längst klar, es war Mitte der achtziger Jahre, dass Leben dauerhaft und Jahrzehnte lang krankheitsfrei nur möglich ist, wenn wenigstens die Reparaturmechanismen annähernd perfekt funktionieren. Was noch fehlte im Handwerkszeug der Natur war ein Mechanismus, der auch die bei den Abermillionen täglicher Zellteilungen unvermeidlichen DNA-Kopierfehler neutralisiert. Der DNA-Text muss noch während er verfielfältigt wird, quasi im Online-Betrieb lückenlos gecheckt und korrigiert werden. Für die Entschlüsselung dieser Maschinerie war Paul Modrich von der Duke University School of Medicine eine treibende Kraft. Die „Mismatch“-Reparatur sorgt dafür, wie es das Nobelkomitee in seinem wunderbaren Unterrichtsmaterial jetzt schreibt, dass „unser Genom während der Zellteilung nicht kollabiert“.

          Computermodell der DNA-Doppelhelix.

          Kaum ein Satz in der Begründung des Nobelkomitees könnte besser beschreiben, weshalb DNA-Reparatur sehr direkt mit der Existenz dessen verknüpft ist, was wir Gesundheit nennen. Als der herausragende amerikanische Krebsforscher Bert Vogelstein vor knapp einem Jahr die Welt mit der experimentellen Erkenntnis schockierte, dass vermutlich die meisten Krebsfälle aus zufällig entstandenen DNA-Schäden resultieren, war jedem klar: Auch die fein orchestrierte DNA-Reparatur ist alles andere als perfekt und steht am Anfang vieler gefürchteter Leiden. Mehr noch: Ein allzu perfektes System wäre am Ende sogar kontraproduktiv. Denn nur Veränderung, molekulare Fehler also – dauerhafte Genmutation – hält das Rad der Evolution am Leben.

          So steht die DNA-Reparatur als elementares Prinzip ganz zentral zwischen dem Gelingen und Scheitern des Lebens. Geradezu fahrlässig reduktionistisch erscheint es deshalb, die DNA-Reparatur auf die biochemischen Prozesse zu reduzieren. Sie wäre die geradezu ideale Ergänzung zum Jahrhundert-Medizin-Nobelpreis für die DNA-Doppelhelix gewesen, und sie hätte dazu die außerordentliche Rolle unterstrichen, die dem „Wohlergehen“ des Genoms in der heutigen Medizin zukommt.

          Öffnen

          Weitere Themen

          Topmeldungen

          Triumphaler Wahlsieg: Boris Johnson am Freitagmorgen in London

          Sieben Antworten zur Wahl : Naht das Ende des Vereinigten Königreichs?

          Boris Johnsons Konservative triumphieren, Labour und die kleinen Parteien haben wenig zu lachen – bis auf schottische Nationalisten und irische Republikaner. Unser Korrespondent beantwortet die wichtigsten Fragen zur britischen Wahl.
          Allein geht es nicht: Der Rapper Kollegah kann sich forsche Töne leisten, weil er einen Beschützer hat.

          Familienclans und Rocker : Die „Rücken“ der Rapper

          Rapper in Deutschland haben oft mit kriminellen Milieus zu tun. Sie lassen sich von Rockern und Clans beschützen. Wenn die Hintermänner streiten, wird es gefährlich. Ein Einblick in die Welt von Kollegah, Capital Bra und Bushido.

          EU-Gipfel in Brüssel : Polen stellt sich quer

          Der EU-Gipfel sagt zu, die EU bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinent zu machen – ausgenommen Polen. Warschau blockiert so das erhoffte Signal zum Ende der Klimakonferenz in Madrid.
          Sollen am Checkpoint Charlie die Brandwände sichtbar bleiben, als Erinnerung an die Teilung Berlins? Oder soll man hier Hochhäuser bauen und die Erinnerung einem unterirdischen Museum überlassen?

          Dauerbaustelle Berlin : Unter dem Pflaster liegt der Filz

          Der Skandal um die Bauakademie und weitere Berliner Symbolprojekte zeigen, dass die Kulturpolitik ein Kungelei- und Kompetenzproblem hat. Wird man wenigstens im Streit um den Checkpoint Charlie eine gute Lösung finden?

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.