Nobelpreis für Chemie Werkstatt für stabiles Leben

Das Modell eines DNA-Strangs

(Foto: dpa)

Die DNA hat Forschern viele Rätsel aufgegeben. Eines der größten hieß: Wie kann ein so sensibles Molekül stabil bleiben? Ein Türke, ein Schwede und ein Amerikaner haben die Antwort gefunden.

Von Kathrin Zinkant

Es ging ein Raunen durch den Saal, als die Vorsitzende des Nobelpreiskomitees für Chemie, Sara Snogerup Linse, den Deckel des schwarzen Zylinders lüftete. Zum Vorschein kam das Plastikmodell eines Moleküls, das heute fast jeder schon an seiner Form erkennt. Und das wie kein anderes die vergangenen 60 Jahre der Lebenswissenschaften geprägt hat: Desoxyribonukleinsäure, kurz DNA. Jenes Molekül, das in jeder Zelle praktisch alle Informationen für die Entstehung von Geschöpfen birgt - den Code des Lebens.

Doch so faszinierend und elementar diese Blaupause ist, so fragil ist sie auch. Letztlich handelt es sich um eine chemische Substanz, die wie ein Stück Zeitungspapier im Licht allmählich verwittert. Ohne Unterlass schleichen sich daher Fehler in die DNA ein, nagen Zeit, Strahlung und Schadstoffe an dem insgesamt zwei Meter langen Bauplan. Und jeder Patzer kann Folgen haben: Krebs, Erbleiden, vorzeitige Alterung. Würden die zahlreichen Schäden nicht stetig korrigiert, die DNA versänke kurzerhand im Chaos.

Mindestens genauso faszinierend wie die DNA selbst ist deshalb die enorme, hochkomplexe Reparaturmaschinerie aus Enzymen, die in jeder Zelle eines Lebewesens am Erbgut all die Fehler wieder ausbessert. Und weil sie die zentralen Mechanismen dieses biochemischen Klempner-Wunders aufklären konnten, haben nun ein Amerikaner, ein Schwede und erstmals in der Geschichte auch ein Türke den diesjährigen Nobelpreis für Chemie erhalten.

Lindahl entdeckte bereits Anfang der 1970er Jahre ein Enzym

Die höchste Auszeichnung des Fachs geht zu gleichen Teilen an Paul Modrich vom Howard Hughes Medical Institute in Durham, Tomas Lindahl, der bis 2009 am Francis Crick Institut in London forschte, und an Aziz Sancar von der University of North Carolina. Jeder der drei Wissenschaftler hat - unabhängig von den anderen - einen der Prozesse erforscht, die für die Integrität der DNA und damit für die Existenz des Lebens unabdingbar sind.

Chemie-Nobelpreis für Forschung zu DNA-Reparatur

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So stieß der 1938 in Stockholm geborene Lindahl bereits Anfang der 1970er-Jahre in Bakterien auf ein Enzym, das einen häufigen Schreibfehler in der DNA korrigiert: Im berühmten Vier-Basen-Code aus Adenosin, Cytosin, Guanin und Thymin (kurz: A, C, G und T) ist das Cytosin nämlich besonders instabil. Es kann sich spontan verändern und bindet dann nicht mehr seinen natürlichen Code-Partner Guanin, sondern den falschen, das Adenosin.

Die Folge wäre ein Übersetzungsfehler, eine Mutation, sobald die DNA während einer Zellteilung kopiert wird. Doch der von Lindahl entdeckte Enzymapparat spürt die Fehler rechtzeitig auf, schneidet die kaputte Base heraus und fügt ein neues, intaktes C in die DNA ein. Von den Einzellern bis zum Menschen ist der Mechanismus dieser ausgesprochen wichtigen Reparatur in der Evolution immer gleich geblieben.