Nobelpreis für Chemie 2008: Grünes Licht für die Forschung
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- Eine Fruchtfliege leuchtet unter ultraviolettem Licht grün. Die vorderen Flügelbereich bleiben dunkel, weil hier das GFP nicht aktiv ist. Quelle: FU Berlin
Der Hallimasch-Pilz, der Vampir-Tintenfisch und die Qualle Aequorea victoria, sie alle haben eines gemeinsam: Sie leuchten. Biolumineszenz heißt das Phänomen, wenn Tiere oder Pflanzen mit der Abgabe von Licht auf sich aufmerksam machen. Aequorea victoria hat es nun zu besonderer Beachtung gebracht. Ihr internes Beleuchtungssystem arbeitet mit Hilfe eines „grün fluoreszierenden Proteins“, kurz GFP. Für dessen Erforschung haben drei Wissenschaftler den Nobelpreis für Chemie 2008 erhalten.
Das Werkzeug
Die Schwedische Akademie der Wissenschaften würdigte den Japaner Osamu Shimomura sowie die Amerikaner Martin Chalfie und Roger Tsien, weil sie der Biotechnologie zu einem ihrer wertvollsten Werkzeuge verhalfen. Mit dem Eiweiß GFP können Vorgänge in der Zelle, die ansonsten unmerklich ablaufen, sichtbar gemacht werden.
In jeder Zelle gibt es Dutzende von Proteinen mit den unterschiedlichsten Aufgaben. Sie alle sind eingebunden in einen Stoffwechselkreislauf, der außerordentlich komplex ist. Wer nun ein einzelnes Eiweiß auf seinen Wegen durch die Zelle zu verfolgen und dessen Funktion herauszubekommen möchte, verliert das Objekt seines Interesses schnell aus den Augen und damit den Überblick. Es wäre hilfreich, wenn einzelne Eiweiße wie Schiffe auf hoher See ihre Positionslampen auf Kommando anschalten könnten, damit sie in der dunklen Zelle einfach zu erkennen sind. Genau das bewirkt nun das GFP. Alles, was mit ihm verknüpft wird, leuchtet hell und grün, wenn es unter eine UV-Lampe gehalten wird.
Das Besondere an GFP im Vergleich zu anderen leuchtenden Eiweißstoffen ist, dass es keine zusätzlichen Chemikalien braucht, um zu fluoreszieren. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es auch so gut geeignet, die Vorgänge innerhalb einzelner Zellen zu erforschen, die durch die Zugabe von Chemikalien möglicherweise gestört würden. So konnte mit Hilfe von GFP schon geklärt werden, wie sich Krebszellen ausbreiten oder wie bei der Demenzerkrankung Alzheimer nach und nach immer mehr Nervenzellen im Gehirn geschädigt werden.
