Nobel
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Chemie Nobelpreis 2009
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Vom Gen zum Protein in drei „Struktur“-Nobelpreisen
Vorraus
Für die „Entdeckungen über die strukturelle und funktionelle Organisation der Zelle“ erhielt George Emil Palade zusammen mit Albert Claude und Christian de Duve den Nobelpreis für Physiologie und Medizin 1974. — 1940 beschrieb Albert Claude die Entdeckung von Granula (in tierischen Zellen), welche RNA enthalten [Claude, 1940]. Erste elektronenmikroskopische Untersuchungen von Zellstrukturen durch George Emil Palade zeigen Anfang der 1950er Jahre erstmals die Ribosomen [Palade 1954].
1. DNA (1962)
Sir Francis Crick und James Watson [Watson,Crick1953] haben mit der Lösung das Puzzles der DNA Struktur auf der Grundlage der röntgenkristallographischen Messungen von Rosalind Franklin und Maurice Wilkins (DNA besitzt eine Doppelhelix-Struktur) die Basis gelegt (Nobelpreis für Physiologie oder Medizin, 1962).
Sir Francis Crick hat 1958 das zentrale Dogma der Molekularbiologie postuliert: „Der Informationsfluss vom Gen zum Protein geht immer in der Richtung von der Nukleinsäure zur Aminosäure.“ [Gene – also DNA(DNS) – haben die Informationen gespeichert, um in der Zelle lebenswichtige Proteine (Eiweisse, Enzyme) herzustellen (Proteine=Arminosäureketten)].
2. RNA Polymerase (2006)
Ungefähr 50 Jahre später konnte der US-amerikanischer Biochemiker Roger Kornberg mit der Struktur der RNA-Polymerase (ein Enzym) den nächsten Schritt, von der Übertragung der Information der DNA(DNS) zur Boten-RNA (‚messenger‘-RNA,mRNA) – also die Transkription und deren molekulare Mechanismen – aufklären (Nobelpreis für Chemie für die „Molecular basis of eukaryotic transcription“, 2006).
3. Ribosomen (2009)
Für den letzten Schritt dieser Informationskette vom Gen zum Protein wurden Venky Ramakrishnan, Tom Steitz und Ada Yonath im Jahre 2009 für die Erkenntnisse über Struktur und Funktion der Ribosomen mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Ihre strukturellen Untersuchungen erklären im Detail wie das Ribosom aussieht und wie mit höchster Präzision das Auslesen der Boten-RNA mittels Transfer-RNAs (tRNA) am Ribosom und die Bildung der Aminosäurekette – aus der sich schliesslich ein Protein faltet – vonstatten gehen.
Der überwiegende Teil der Forschung von der Ribosomenproduktion bis zum Erstellen der Struktur(en) von Ada Yonath wurde dabei in ihrer Arbeitsgruppe-Ribosomenstruktur der MPG am DESY in Hamburg und in Berlin am MPI für Molekulare Genetik durchgeführt.
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kleine ribosomale Untereinheit, 30S Schluenzen, F. et. al., Cell 102 (2000) |
große ribosomale Untereinheit, 50S Ban, N. et. al., Science 289 (2000) |
Anhang: Partytime in Hamburg
Da leider nur jeweils ein Vertreter für Berlin und Hamburg die Möglichkeit bekam der Preisverleihung in Stockholm bezuwohnen (das es auch anders geht sieht man z.B. bei Venky Ramakrishnan) wurde Ada’s Einladung, als Ehrengast der 50Jahre DESY Jubiläumsfeier beizuwohnen, zum Anlass genommen ein Brunch mit vielen ehemaligen Mitarbeitern der Gruppen aus Hamburg und Berlin zu Veranstalten.
Viele davon trafen sich schon am Abend vorher im privaten Rahmen. Was für ein Wiedersehen: 2-3 geänderte Haarfarben, mal Halbgewicht, mal Schwergewicht, aber alle haben sich ohne Probleme wieder erkannt, selbst nach zum Teil 15 Jahren. Wir hätten sicherlich sofort gemeinsam die nächsten Strukturen angehen können.
Am Nachmittag fand im großen Saal des Hamburger Rathauses der Empfang anlässlich der DESY 50 Jahrfeier statt, bei dem sich Ada im goldenen Buch der Freien und Hansestadt Hamburg eintragen durfte. Natürlich waren auch wir alle eingeladen. Es ist schon etwas anderes, das Rathaus mal als Gast von innen zu sehen.
Die ehemaligen Weggefährten(innen) nach so langer Zeit wiederzusehen war schon Klasse. Die Nobel-Medaille (s.o.) zu bestaunen oder schließlich noch einmal einen gemeinsamen Ausflug – ins Hamburger Rathaus – zu machen (wie bei so vielen Messzeiten). Da kam für ein paar Augenblicke fast das alte Gruppen-Feeling auf.