US-Forscher on top

Medizin-Nobelpreis für Telomerase-Entdecker

Wissenschaft
05.10.2009 12:09
Drei in den USA tätige Wissenschaftler erhalten für die Entdeckung der Telomerase (ein Enzym des Zellkerns, das aus einem Protein- und einem langen RNA-Anteil besteht, Anm.) den Medizin-Nobelpreis 2009. Die Forschungen von Elizabeth H. Blackburn (Bild li.) von der Universität von Kalifornien in San Francisco, Carol W. Greider (m.) von der Johns Hopkins University in Baltimore und Jack W. Szostak (re.) vom Howard Hughes Medical Institute an der Harvard University in Boston haben direkte Auswirkungen auf die Erkenntnisse rund um Alterungsprozesse und Krebs.

"Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin dieses Jahres wird drei Wissenschaftlern zugesprochen, die ein großes Rätsel in der Biologie gelöst haben: wie die Chromosomen während der Zellteilung vollständig kopiert werden können und wie sie gegen Schäden geschützt werden. Die Preisträger haben gezeigt, dass die Lösung an den Enden der Chromosomen - in den Telomeren - und in einem Enzym, das sie aufbaut, der Telomerase, zu finden ist", stellte das Karolinska-Institut in Stockholm am Montag in der Begründung fest.

Fortsetzung jahrzehntelanger Forschungsarbeiten
Blackburn (1948 in Australien geboren), Greider (1961 in den USA geboren) und Szostak (1952 in Großbritannien geboren) konnten auf jahrzehntelange Forschungen aufbauen: Bereits in den 1930er-Jahren hatten Hermann Muller (Nobelpreis 1946) und Barbara McClintock (Nobelpreis 1983) bemerkt, dass die Strukturen an den Enden der Chromosomen der Zelle, die Telomere, davor schützten, dass sich benachbarte Chromosomen miteinander verbinden. Allerdings blieb es ein Rätsel, wie das funktionierte.

Elizabeth Blackburn entdeckte schließlich in frühen Arbeiten, dass sich in einem einzelligen Organismus (Tetrahymena) an den Enden der Chromosomen der Erbsubstanz eine Gensequenz - CCCCAA - wiederholte. Ihre Funktion war zunächst unklar. Die Wissenschaftlerin und Jack Szostak arbeiteten schließlich zusammen: Sie isolierte CCCCAA aus dem einzelligen Organismus, der Forscher koppelte sie an ein Minichromosom von Erbsubstanz und fügte dieses in Hefezellen ein.

Was sich herausstellte: CCCCAA schützte die eingefügte Erbsubstanz vor dem Abbau. Carol Greider - damals noch Studentin - und Elizabeth Blackburn bauten wiederum auf diesen Erkenntnissen auf: Am Christtag 1984 entdeckte Carol Greider, dass in Telomeren offenbar eine Enzym-Funktion steckt - und dieses Enzym hatte auch die Gensequenz CCCCAA in sich. Das Enzym wurde Telomerase genannt. Es kann die "Kappen" von Chromosomen wieder aufbauen.

Telomerase schützt vor der Alterung
Szostak und seine Arbeitsgruppe konnten schließlich aufklären, dass die schützenden "Kappen" der Chromosomen im Rahmen von Alterungsprozessen immer kürzer und fragiler werden. Haben sie einen bestimmten Wert erreicht, können sie sich nicht mehr teilen. Elizabeth Blackburn und Carol Greider zeigten die Funktion der Telomerase: Wird dieses Enzym aktiviert, baut es die Telomere wieder auf. Es schützt daher vor der Alterung. Carol Greider bewies dies auch an menschlichen Zellen.

Beim Kennzeichen von Krebs hilfreich
Doch es blieb nicht bei der Forschung rund um Alterungsprozesse von Zellen. Das Karolinska-Institut: "Die meisten normalen Zellen teilen sich nicht häufig. Deshalb sind ihre Chromosomen kaum in der Gefahr einer Verkürzung, sie brauchen keine hohe Telomerase-Aktivität. Im Gegensatz dazu haben Krebszellen die Fähigkeit, sich unendlich oft zu teilen - und sie behalten trotzdem ihre Telomere an den Enden der Chromosomen. Eine Erklärung dafür wurde offenbar, als man entdeckte, dass bösartige Zellen oft eine verstärkte Telomerase-Aktivität aufweisen." Mittlerweile wird das bei zumindest einem Krebsmedikament - ein Telomerase-Hemmer - genützt.

Bekanntgabe der anderen Preise in der laufenden Woche
Am Dienstag folgt die Bekanntgabe des oder der Preisträger für Physik, am Mittwoch für Chemie. Alle Auszeichnungen sind mit je zehn Millionen schwedischen Kronen (rund 900.000 Euro) dotiert. Am Freitag gibt das norwegische Nobelkomitee in Oslo dann seine Entscheidung über den diesjährigen Friedensnobelpreis bekannt. Die Überreichung der Auszeichnungen findet am 10. Dezember statt.

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