Ärzte Zeitung online, 08.10.2008

Mäuse leuchten grün mit Quallenprotein - Chemie-Nobelpreis für US-Forscher

STOCKHOLM (dpa). Der Nobelpreis für Chemie ehrt drei US-Forscher, die aus einer leuchtenden Meeresqualle eines der wichtigsten Werkzeuge der Biologie gewonnen haben. Das grünlich fluoreszierende Protein (GFP) kann auch einzelne Zellen und ihren Weg durch den Körper sichtbar machen. Auf Wunsch werden selbst die Bausteine der intakten Zelle sichtbar - live.

Im UV-Licht leuchten alle Zellen dieser Maus (außer Fell und roten Blutkörperchen). Sie hat das Quallenprotein GFP.

Foto: dpa

Die ungiftige Leuchtmarkierung ist inzwischen ein Standardwerkzeug der Biologie. Hunderttausende Resultate gehen darauf zurück, etwa in der Krebsforschung. Für ihre Entdeckungen und Forschungen zu dem fluoreszierenden Quallenprotein wurden Osamu Shimomura, Martin Chalfie und Roger Tsien den Nobel-Preis für Chemie ausgezeichnet (wir berichteten).

Shimomura hat das Leuchtprotein als Erster aus der Qualle Aequorea victoria isoliert und beschrieben

Shimomura hatte GFP als Erster aus der Qualle Aequorea victoria isoliert und beschrieben. Von 1980 bis zu seiner Pensionierung 2001 arbeitete der Forscher, der die japanische Staatsbürgerschaft behalten hat, am Meeresbiologie-Labor in Woods Hole (US-Staat Massachusetts). Martin Chalfie (Columbia-Universität, New York) gelang es erstmals, die Erbsubstanz des Proteins in andere Organismen zu übertragen und damit ebenfalls zu färben. Roger Tsien von der Universität von Kalifornien in San Diego schließlich schuf die ersten der vielen neuen Varianten von GFP.

Die Nachfolger strahlen inzwischen in fast allen Farben des Regenbogens - blau, cyan, grün, gelb, orange, rot

"Die Nachfolger strahlen inzwischen in fast allen Farben des Regenbogens - blau, cyan, grün, gelb, orange, rot", sagte Dr. Oliver Griesbeck vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried bei München. "Diese Werkzeuge sind fantastisch. Wir haben uns schon so sehr daran gewöhnt, dass wir kaum noch darüber nachdenken."

Ähnlich äußerte sich Astrid Gräslund, Ständige Sekretärin des Nobelkomitees für Chemie: "Die Verbreitung dieser Entdeckung ist heute so groß und phänomenal, dass man kaum eine führende Wissenschaftszeitschrift aufschlagen kann, ohne auf neue Anwendungen zu stoßen."

Bei Bestrahlung mit passendem Licht leuchten die markierten Strukturen auf

Die Erbsubstanz von GFP und seiner Varianten lässt sich an die Bauanleitung für viele andere - sonst unsichtbare - Proteine anfügen. Es hängt an seinem Ziel wie das Namensschild an einem Koffer. Bei der Bestrahlung mit passendem Licht leuchten dann unter dem Mikroskop je nach Wunsch der Zellkern, das Zellskelett oder andere Bestandteile auf. Es lassen sich auch zwei oder noch mehr verschiedenfarbige Leuchtproteine einsetzen: Damit wird sichtbar, welche Bestandteile der Zelle zusammenarbeiten. Aidsviren können ebenso zum Leuchten gebracht werden wie Krebszellen. So lässt sich das Tumorwachstum beobachten - man kann direkt verfolgen, ob und wie ein Medikament anschlägt.

Eine besondere Bedeutung hat GFP in der Entwicklungsbiologie

Eine besondere Bedeutung hat GFP in der Entwicklungsbiologie. Wer es in einen frühen Embryo einbringt, kann verfolgen, welche Strukturen und Organe aus den ersten Zellen werden. "Es gibt keine weitere solche Einzelentwicklung mit vergleichbar durchschlagenden Auswirkungen in der Zellbiologie", sagte Professor Roland Eils, Bioinformatiker am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

Das Forschertrio habe sich die Proteine patentieren lassen, ergänzte Professor Heinrich Leonhardt vom Biozentrum an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Für Grundlagenforscher sei die Verwendung frei, Pharmafirmen aber müssten den Einsatz bezahlen. Für die drei Preisträger, insbesondere für Tsien, habe sich die Entdeckung also auch finanziell gelohnt.

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