Nobelpreise: Wer sind die Preisträger des Jahres 2017?

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Chemie-Nobelpreis für die Entwicklung der Kryo-Elektronenmikroskopie

Lange Zeit waren Biomoleküle wie Proteine, die DNA oder RNA die großen Unbekannten der Chemie. Zwar konnten Wissenschaftler mithilfe der Röntgenkristallografie auf die Struktur dieser Moleküle schließen, doch diese Aufnahmen zeigen die Biomoleküle nur in erstarrter Form. Auch die Elektronenmikroskopie eignete sich nur bedingt zur Abbildung solcher Biomoleküle. Denn damit die Strahlen reflektiert werden und so dessen Struktur und Form verraten, muss die Probe aufwändig präpariert, getrocknet und beispielsweise mit Schwermetall-Salzen bedampft werden. Diese Behandlung jedoch verändert viele Biomoleküle und kann sie sogar zerstören.

Dass es heute trotzdem möglich ist, Biomoleküle in Aktion zu sehen, das verdanken wir den diesjährigen Nobelpreisträgern für Chemie: Jacques Dubochet, Richard Henderson und Joachim Frank. Sie erforschten, wie Biomoleküle unter dem Elektronenmikroskop hochaufgelöst sichtbar gemacht werden können, ohne sie zu beschädigen.

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Ihre Arbeiten begründeten schließlich die Entwicklung der sogenannten Kryo-Elektronenmikroskopie - einer Methode, bei der Moleküle in einer Lösung durch extrem schnelles Abkühlen in einer dünnen Eisschicht eingeschlossen werden. Das Verfahren ermöglicht es, Biomoleküle in Aktion zu beobachten und zu fotografieren. Ihm verdanken wir so spektakuläre Aufnahmen wie die von Bakterien beim Angriff auf Zellen, von Fotosynthese-Molekülen beim Lichtfang oder der Struktur des Zika-Virus.