Nobelpreis: Chemie-Nobelpreis für Kryoelektronenmikroskopie

Einblick in die Chemie des Lebens: Mit dem Chemie-Nobelpreis 2017 werden drei Forscher ausgezeichnet, die mit der Kryoelektronenmikroskopie ein Verfahren entwickelt haben, mit dem sich Proteine und andere Biomoleküle betrachten lassen.

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Nobelpreisträger in Chemie 2017: "Ein Bild ist der Schlüssel zum Verständnis".
Nobelpreisträger in Chemie 2017: "Ein Bild ist der Schlüssel zum Verständnis". (Bild: Nobelpreis-Komitee/Screenshot: Golem.de)

Ein Nobelpreis für den Blick in die Welt der Biomoleküle: Der Nobelpreis für Chemie in diesem Jahr geht an Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson. Sie werden ausgezeichnet für die Entwicklung der Kryoelektronenmikroskopie, die die Abbildung von Biomolekülen vereinfacht und verbessert. "Diese Methode habe eine neue Ära in der Biochemie eingeleitet", begründete das Nobelpreis-Komitee seine Entscheidung.

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Mit diesem Verfahren sei es möglich, Biomoleküle in der Bewegung einzufrieren und dadurch bisher unbekannte Prozesse zu visualisieren. Das sei wichtig für das Verständnis der Chemie des Lebens, aber auch für die Entwicklung von Arzneimitteln.

Joachim Frank erzeugte 3D-Bilder

Frank, der aus Deutschland stammt und in den USA arbeitet, entwickelte zwischen 1975 und 1986 ein Verfahren, das aus unscharfen, zweidimensionalen Bildern eines Elektronenmikroskops ein scharfes dreidimensionales Bild macht.

Dem Schweizer Chemiker Dubochet gelang es Anfang der 1980er Jahre, Biomoleküle mit dem Elektronenmikroskop zu betrachten. Dazu entwickelte er eine Methode, um die Moleküle mit Hilfe von Wasser sehr schnell einzufrieren, damit sie im Vakuum ihre Form behalten.

Richard Henderson betrachtete ein Protein

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Richard Henderson zeigte, dass sich auch biologisches Material mit dem Elektronenmikroskop anschauen lässt - zuvor war geltende Meinung, dass der Elektronenstrahl dieses zerstöre. 1990 erzeugte der Schotte aber das dreidimensionale Bild eines Proteins in atomarer Auflösung.

Nach vielen Verbesserungen wurde 2013 eine atomare Auflösung erreicht. Seither könne Forscher routinemäßig dreidimensionale Strukturen von Biomolekülen erzeugen. So wurden etwa Proteine, die Antibiotikaresistenzen verursachen, oder die Oberfläche des Zika-Virus untersucht.

Bilder ermöglichen wissenschaftliche Fortschritte

"Ein Bild ist der Schlüssel zum Verständnis. Wissenschaftliche Durchbrüche basieren oft auf der erfolgreichen Visualisierung von Objekten, die für das menschliche Auge unsichtbar sind", schreibt das Nobelpreis-Komitee. In der Biochemie jedoch hätten Bilder gefehlt, weil es praktisch nicht möglich war, Bilder von Biomolekülen zu erzeugen. "Die Kryoelektronenmikroskopie hat das geändert."

Der Nobelpreis gilt als höchste Auszeichnung für einen Wissenschaftler. Er ist dotiert mit einem Preisgeld von neun Millionen schwedischen Kronen, umgerechnet etwa 940.000 Euro. Die Nobelpreise werden in Dezember vom schwedischen König in einer Zeremonie im Rathaus von Stockholm überreicht.

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