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NOBELPREISE / MEDIZIN Urworte entziffert

aus DER SPIEGEL 43/1968

Ein Kilogramm Gold, dazu eine Medaille, diesen Preis setzte vor mehr als 160 Jahren eine wissenschaftliche Akademie in Frankreich aus -- dem, der es fertigbrächte, die Natur der Fermente zu ergründen: den Bau und die Wirkungsweise jener Substanzen, die in den Zellen des Organismus die Lebensvorgänge erhalten und steuern.

Die Prämie wurde nie vergeben. Aber drei Männer, die daran mitgewirkt haben, das alte biologische Rätsel doch noch aufzulösen, sind nun -- am Mittwoch letzter Woche -- mit dem Nobelpreis für Medizin und Physiologie geehrt worden: Sie gewannen (zu dritt) den Gegenwert von 55 Kilogramm Gold.

Die drei Preisträger -- die Amerikaner Robert W. Holley, 46, und Marshall W. Nirenberg, 41, sowie der in den USA lebende Inder Har Gobind Khorana, 48- arbeiten auf einem Wissenschaftsfeld, das kaum 20 Jahre alt ist. Aber die junge Wissenschaft der Biochemie hat allein innerhalb des letzten Jahrzehnts so viele und erregende Ergebnisse hervorgebracht wie kaum ein anderer Forschungszweig.

Rascher als anfänglich erhofft konnten die Biochemiker In den Miniatur-Kosmos der lebenden Zelle vorstoßen, in ein verwirrendes Labyrinth, dessen innerste Kammer die letzten Geheimnisse des Lebens aufbewahrt. Und schon sind sie imstande, die Geheimschrift jenes »genetischen Codes« zu entziffern, in dem alle grundlegenden Ordnungs- und Bauanweisungen der lebenden Zelle verschlüsselt sind.

Die Forschungsergebnisse der Biochemiker eröffnen faszinierende, aber auch beängstigende Zukunftsaussichten -- sie erwecken die Hoffnung auf Heilung angeborener Krankheiten, aber auch die Furcht vor künstlich erzeugten Monstren. Und so rapide wächst das Wissen dar Forscher, daß während der letzten Jahre die Nobelpreise für Medizin fast ausnahmslos an Biochemiker fielen. Die neue Wissenschaft, so charakterisierte ein Forscher den ungestümen Wissenszuwachs, befinde sich gleichsam im Zustand der »Explosion«.

Den Zündfunken für diese Explosion legte vor genau hundert Jahren der Schweizer Chemiker Friedrich Miescher. Aus den Samenzellen von Lachsen extrahierte er eine weißliche, pulvrige Substanz, die er Nuklein-Säure nannte*.

Jahrzehntelang blieb Mieschers Lachs-Pulver unbeachtet. Erst Mitte der vierziger Jahre entdeckten die Forscher, daß die Träger der Erbanlagen im Innern der Zellen, die Gene, aus bestimmten Nukleinsäuren bestehen: aus Desoxyribonukleinsäure (DNS).

Schon wenig später, 1953, konnten die britischen Biochemiker Maurice Wilkins, Francis Crick und der Amerikaner James Watson den Molekül-Bau der DNS enträtseln (sie erhielten dafür 1962 den Nobelpreis): Anhand von Röntgenbildern der Moleküle stellten sie fest, daß die Gene aus schier endlosen DNS-Molekülketten bestehen, die -- schraubenförmig gewunden -- zu Knäueln geballt im Zellkern liegen. Jedes Gen-Molekül, so erkannten die Forscher, besteht aus Tausenden von Atomen.

Ein paradoxes Bild bot sich den Wissenschaftlern -- ein Mikrokosmos von gigantischen Ausmaßen: Die DMS-Ketten eines einzigen Zellkerns erreichen die Länge von fast zwei Metern, und die DNS-Fäden eines ganzen Körpers würden sich, aneinandergereiht, zu 600 zwischen Erde und Sonne ausgespannten Bändern fügen.

Den Dimensionen dieses Mini-Universums entspricht seine Kompliziertheit. Die DNS-Ketten, so fanden Watson und Crick, sind nach dem Muster von Strickleitern gebaut, deren Sprossen aus sogenannten Nukleinbasen bestehen. Vier verschiedene Sprossen-Arten (Adenin, Thymin, Guanin, Cytosin) konnten ermittelt werden -- sie bilden gleichsam das Alphabet, in dem die Ordnungs- und Baugesetze des Lebens niedergeschrieben werden.

Denn in der Abfolge der vier Ur-Chiffren, die in tausendfach variierten Sprossen-Mustern zu riesigen DNS-Strickleitern verknüpft sind, liegt ein verschlüsselter Geheim-Text verborgen. Er enthält nicht nur alle Konstruktionsdaten, die bei jeder Zellteilung buchstabengetreu weitervererbt werden; er birgt zudem sämtliche Betriebsanweisungen, die den pulsieren* Von lat. nucleus = (Zell-)Kern. den Stoffwechsel des lebenden Organismus lenken und regulieren.

Anfang der sechziger Jahre gelang es den Forschern, erste Silben und Wörter der verschlüsselten Lebensschrift zu dechiffrieren. In raffiniert ausgeklügelten Experimenten ermittelten sie den Sinn bestimmter Sprossen-Zeichen, die seit Annen, seit dem Beginn des Lebens auf der Erde, im Innern der Zellen verschlossen liegen.

Die Forscher Holley, Nirenberg und Khorana, die jetzt mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden, erarbeiteten während der letzten Jahre als erste -- unabhängig voneinander -- ein Analyseverfahren, das die Übersetzung der uralten Texte ermöglicht. In Laborversuchen studierten sie, wie die Anweisungen der Strickleiter-Schrift beim Aufbau von Eiweißkörpern befolgt werden: Sie zerlegten dabei die Sprossen-Botschaft in Abschnitte und vermochten so Zug um Zug die Bedeutung der einzelnen Ur-Worte zu entziffern.

Trotz jahrelanger Detektiv-Arbeit konnten die Biochemiker bisher nur wenige Sätze der genetischen Schlüssel-Informationen in wissenschaftlichen Klartext fassen, Fragmente aus einem enzyklopädischen Lebensbuch, das Hunderttausende von Seiten umfaßt. Dennoch messen Wissenschaftler in aller Welt diesen ersten Erkenntnis-Bruchstücken für die Zukunft größere Bedeutung bei als jeder anderen Forscherleistung der Neuzeit.

»In tausend Jahren«, so schrieb der amerikanische Chemiker Ernest Borek, »werden die Historiker es nicht das Jahrhundert nennen, in dem die Kräfte des Atoms entfesselt wurden; sie werden es das Jahrhundert nennen, in dem wir die Geheimschrift des Lebens entziffert haben.

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