Schweden Nobelpreis für Chemie geht an drei Proteinforscher

Die Proteinforscher Frances Arnold, Gregory Winter und George Smith erhalten den Chemie-Nobelpreis. Sie haben Bakterien und Viren so manipuliert, dass sich Produkte wie Biotreibstoff oder Arzneien herstellen lassen.

AFP; Aga Machaj/ University of Cambridge/ AFP; AP/ Marjorie Sable

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat entschieden, wer den Chemie-Nobelpreis 2018 bekommt: Die eine Hälfte des Preisgeldes geht an Frances Arnold für die gerichtete Evolution von Enzymen, mit der sie sich gezielt in eine bestimmte Richtung entwickeln lassen. Die zweite Hälfte teilen sich die Biotechnologen George Smith und Gregory Winter.

Der renommierteste Preis der Wissenschaft ist mit neun Millionen schwedischen Kronen dotiert, was ungefähr 870.000 Euro entspricht.

"Die diesjährigen Preisträger haben die Kontrolle über die Evolution gewonnen und dieselben Prinzipien genutzt, um Proteine zu entwickeln, die die chemischen Probleme der Menschheit lösen können", begründete die Schwedische Akademie der Wissenschaften ihre Entscheidung für die diesjährigen Preisträger.

Erst die fünfte Frau, die den Nobelpreis für Chemie erhält

Die US-Amerikanerin Arnold gilt als Pionierin auf dem Gebiet der sogenannten gerichteten Evolution. Dabei wird DNA vervielfältigt, wobei auch Mutationen entstehen, die zu neuen, erwünschten Eigenschaften führen können.

Die vielversprechendsten Sequenzen werden in Mikroben eingebaut. Sie werden dadurch quasi so umprogrammiert, dass sie für den Menschen nützliche Proteine produzieren. Auf diese Weise lassen sich die verschiedensten Produkte herstellen, vom Biotreibstoff bis zum Pharmazeutikum.

Bereits vor mehr als zwanzig Jahren machte die 62-jährige Arnold den entscheidenden Durchbruch auf dem Gebiet: Im Jahr 1993 gelang ihr die erste gerichtete Evolution an einem Enzym. Enzyme sind Proteine, die chemische Reaktionen katalysieren.

Praktische Anwendungen

Schon jetzt werden die Ergebnisse ihrer Forschung praktisch angewendet, beispielsweise um umweltfreundlichere chemische Substanzen zu gewinnen wie Medikamente oder erneuerbare Kraftstoffe. Arnold ist Professorin an der Elite-Uni Caltech in Kalifornien und ist erst die fünfte Frau, die den Chemie-Nobelpreis erhält.

Die anderen Preisträger, George Smith und Gregory Winter, erforschen ebenfalls Proteine. Smith entwickelte im Jahr 1985 eine Methode, die auch als Phagen-Display bekannt ist. Das Prinzip: Ein Virus, das Bakterien befällt, wird so verändert, dass es neue Proteine erzeugt. Der 77-jährige US-Amerikaner arbeitet an der University of Missouri.

Der britische Molekularforscher Winter nutzte seine Methode, um gezielt Antikörper und dadurch neue Medikamente herstellen zu können. Der 67-Jährige hat einen Posten am renommierten Trinity College in Cambridge.

Die Antikörper werden etwa in Medikamenten gegen rheumatische Arthritis oder entzündliche Darmerkrankungen angewendet. Die Antikörper sind zudem in der Lage, Gifte zu neutralisieren und bekämpfen Autoimmunerkrankungen und bestimmte Arten von Krebs.

Preisträger lassen sich kaum vorhersagen

Auch Experten wissen vorher nicht, wer den Preis bekommt. Erst am Morgen vor der Verkündung entscheiden Professoren der Nobelpreis-Gruppe in Stockholm über den Preisträger. Als Grundlage dient ihnen eine Liste von Vorschlägen. Kurz vor der öffentlichen Bekanntgabe werden die Preisträger dann telefonisch informiert, falls sie erreichbar sind.

Dieser Post auf Twitter zeigt den diesjährigen Preisträger Smith, kurz nachdem er erfahren hat, dass er mit dem begehrten Wissenschaftspreis ausgezeichnet wird.

Im Jahr 2017 ging der Chemie-Nobelpreis an den gebürtigen Deutschen Joachim Frank, den Schweizer Jacques Dubochet und den Schotten Richard Henderson. Sie entwickelten die Kryo-Elektronenmikroskopie.

Für 2018 stehen die Preisträger des Nobelpreises für Physik seit Dienstag fest. Arthur Ashkin, Donna Strickland und Gérard Mourou wurden für die Entwicklung von Laser-Werkzeugen ausgezeichnet. Ihre Entdeckungen spielen heute etwa bei Augen-Operationen eine Rolle. Mehr dazu lesen Sie hier. Donna Strickland ist die dritte Frau überhaupt, die den Physik-Nobelpreis erhält (mehr über ihre Reaktion auf den entscheidenden Anruf lesen Sie hier).

Die Preisträger des Medizin-Nobelpreisträger 2018 wurde am Montag bekannt gegeben: James Allison und Tasuku Honjo erforschen das Immunsystem. Sie haben einen Weg gefunden, sich die Körperabwehr zunutze zu machen, um mit ihr Krebszellen zu attackieren.

Die feierliche Übergabe der Auszeichnungen findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

Anmerkung der Redaktion: In einer vorherigen Version dieses Textes war das Alter von Arnold mit 61 Jahren angegeben, tatsächlich ist sie 62 Jahre alt.

koe

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Seite 1
permissiveactionlink 03.10.2018
1. Gratulation an die drei Preisträger.
Den Begriff "gerichtete Evolution" finde ich interessant, aber unpassend. Man sollte besser von einer künstlich herbeigeführten hohen Mutationsrate sprechen, die stets ungerichtet wirkt, wobei die gewünschten Mutanten später durch vom Menschen ausgehende künstliche Zuchtwahl zur weiteren "Verbesserung" ausgewählt werden. Die Tier- und Pflanzenzüchtung macht nichts anderes seit Jahrtausenden, in den letzten 50 Jahren auch unterstützt durch künstliche Mutagene (Strahlung, Chemikalien). Das darf man aber nicht mit Evolution gleichsetzen, denn diese verlangt eine natürliche Zuchtwahl bzw. Selektion. In der Evolution wird eine Mutante stets an der Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit in ihrem Ökosystem bemessen, ihrer "Fitness". Künstliche Zuchtwahl orientiert sich aber nicht an der Fitness, sondern an anthropogen präferierten Auswahlkriterien. Von Evolution kann also eigentlich bei Einsatz künstlicher Zuchtwahl keine Rede sein. Ein Pekinese entstammt nicht der Evolution, es sei denn er lebt in Peking !
syracusa 03.10.2018
2.
Zitat von permissiveactionlinkDen Begriff "gerichtete Evolution" finde ich interessant, aber unpassend. Man sollte besser von einer künstlich herbeigeführten hohen Mutationsrate sprechen, die stets ungerichtet wirkt, wobei die gewünschten Mutanten später durch vom Menschen ausgehende künstliche Zuchtwahl zur weiteren "Verbesserung" ausgewählt werden. Die Tier- und Pflanzenzüchtung macht nichts anderes seit Jahrtausenden, in den letzten 50 Jahren auch unterstützt durch künstliche Mutagene (Strahlung, Chemikalien). Das darf man aber nicht mit Evolution gleichsetzen, denn diese verlangt eine natürliche Zuchtwahl bzw. Selektion. In der Evolution wird eine Mutante stets an der Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit in ihrem Ökosystem bemessen, ihrer "Fitness". Künstliche Zuchtwahl orientiert sich aber nicht an der Fitness, sondern an anthropogen präferierten Auswahlkriterien. Von Evolution kann also eigentlich bei Einsatz künstlicher Zuchtwahl keine Rede sein. Ein Pekinese entstammt nicht der Evolution, es sei denn er lebt in Peking !
Und was ist daran anders als das, was die Evolution macht? Auch da gibt es die (natürliche) Mutationsrate, die zu zufälligen Mutationen führt, die durch die Umweltbedingungen selektiert und in die nächste Runde geschickt werden. Der Begriff der "gerichteten Evolution" ist absolut passend und beschreibt den Prozess ganz exakt.
permissiveactionlink 03.10.2018
3. Stellen wir das Ganze
doch einmal hier zur Diskussion. Im Ggs. zu anderen Foristen beanspruche ich nach einem Biologie- und Chemiestudium nicht die abso!ute Wahrheit über Aspekte der Evolutionstheorie. Davon verstehen z.B. in die Jahre gekommene Maschinenbauingenieure zweifellos mehr ! Also : Handelt es sich bei diesem Verfahren um Evolution i.e.S., um Züchtung, oder gar um beides ? Und wenn es sich um Evolution im Darwinschen Sinne handelt, ist dann auch unsere Tier- und Pflanzenzüchtung Evolution, oder nur eine technologische Folge der Evolution des H. sapiens ? Benötigt man also gar kein Ökosystem mehr, das die Auswahl der verschiedensten Allele im Genpool durch Selektion vornimmt ? Hat die Auswahl veränderter Proteine durch den Menschen nach wirtschaftlichen, pharmazeutischen, medizinischen oder bloß ästhetischen bzw. kulinarischen Parametern irgendetwas mit Evolution zu tun ? Ich behaupte ganz einfach mal, dass die mit diesem Verfahren erzeugten Proteine in der Natur genausowenig überlebensfähig sind wie Pekinesen. Aber davon verstehen Maschinenbauingenieure, die auch die mit Crispr-Cas 9 gezüchteten Pflanzen partout als gentechnisch verändert gekennzeichnet sehen wollen, naturgemäß mehr als ich.
d-m-einezeitverschwendend 03.10.2018
4. Evolution
- vervielfaeltigung genetischen materials -unter modifikation (mutation) -selektion egal ob in der natürlichen umgebung oder derjenigen des selektors (z.b. H. sapiens)
Newspeak 03.10.2018
5.
Zitat von permissiveactionlinkDen Begriff "gerichtete Evolution" finde ich interessant, aber unpassend. Man sollte besser von einer künstlich herbeigeführten hohen Mutationsrate sprechen, die stets ungerichtet wirkt, wobei die gewünschten Mutanten später durch vom Menschen ausgehende künstliche Zuchtwahl zur weiteren "Verbesserung" ausgewählt werden. Die Tier- und Pflanzenzüchtung macht nichts anderes seit Jahrtausenden, in den letzten 50 Jahren auch unterstützt durch künstliche Mutagene (Strahlung, Chemikalien). Das darf man aber nicht mit Evolution gleichsetzen, denn diese verlangt eine natürliche Zuchtwahl bzw. Selektion. In der Evolution wird eine Mutante stets an der Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit in ihrem Ökosystem bemessen, ihrer "Fitness". Künstliche Zuchtwahl orientiert sich aber nicht an der Fitness, sondern an anthropogen präferierten Auswahlkriterien. Von Evolution kann also eigentlich bei Einsatz künstlicher Zuchtwahl keine Rede sein. Ein Pekinese entstammt nicht der Evolution, es sei denn er lebt in Peking !
Das sind philosophische Details. Was ist das "Oekosystem" fuer ein Molekuel? Und wieso sollte es eine Rolle spielen, ob die Natur oder der Mensch dieses Oekosystem schafft? Dem Molekuel ist das egal. Evolution meint Mutation und Selektion, und gerichtet wird die Evolution dadurch, dass beides, insbesondere aber die Selektion, vom Menschen kontrolliert wird, waehrend der gleichen in der Natur sicher auch passieren wuerde, aber eben zufaellig, ungerichtet.
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