Schnappschüsse des Gencodes

4. Oktober 2006, 18:44
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Den diesjährigen Nobelpreis für Chemie erhält der US-Mediziner Roger Kornberg - er lieferte entscheidende Grundlagen für die moderne Genetik

Stockholm/Wien - Der zwölfjährige Roger war stolz, aufgeregt und fasziniert zugleich, als er vor fast 47 Jahren beim Festbankett im Konzerthaus in Stockholm saß: Sein Vater, Arthur Kornberg, erhielt dort den Nobelpreis für Medizin. Der US-Wissenschafter hatte nämlich geklärt, wie die genetische Information von einem Erbgutmolekül auf das andere übertragen wird.

Am kommenden 10. Dezember wird Roger Kornberg, inzwischen 59 Jahre alt, erneut im Stockholmer Konzerthaus sitzen, wohl wieder stolz, aufgeregt und fasziniert: In die Fußstapfen seines Vaters getreten und dessen wissenschaftliche Arbeiten konsequent fortgesetzt, erhält nun der Sohn den diesjährigen Nobelpreis für Chemie, der mit 1,1 Million Euro dotiert ist.

Wie die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften Mittwoch bekannt gab, wird der US-Mediziner Roger Kornberg für seine Studien der molekularen Grundlagen eines der fundamentalsten Mechanismen in den Zellen höherer Lebewesen ausgezeichnet - der eukaryotischen Transkription. Dabei handelt es sich um die Übersetzung des genetischen Codes in Proteine, in Eiweiße.

Die in der DNA gespeicherte Erbinformation ist nichts anderes als eine für das Lebewesen typische Sequenz aus Basenpaaren, zu einer Doppelhelix zusammengezwirbelt. Dabei bilden stets Adenin und Thymin sowie Guanin und Cytosin ein Pärchen. Die Abfolge dieser Paare, der genetische Code, ist in der DNA jedoch gleichsam Einsen und Nullen auf einer Computer-CD abgespeichert - völlig nutzlos, hat man nicht die entsprechende Software, um mit diesen Informationen zu arbeiten.

Getrennte Pärchen

Eine solche Software stellt die eukaryotische Transkription dar: Bei dieser kommt zunächst ein Enzym, RNA-Polymerase genannt, das wie eine Schere einen Teil (ein Gen) der doppelsträngigen Desoxyribonukleinsäure (DNA) auseinanderschneidet, die Pärchen trennt. Die bleiben aber nicht lange allein, verbinden sich wieder mit paarungswilligen komplementären Basen, wobei jedoch anstelle des Thymins das Uracil dem Adenin nun Avancen macht. So entsteht ein quasi gespiegelter Strang mit der entsprechenden genetischen Sequenz, der sich abspaltet und anstatt als Desoxy- nunmehr als kurze Ribonukleinsäure (RNA) vorliegt. Diese wird noch ein wenig modifiziert, verlässt dann den Zellkern, wandert ins Cytoplasma und dort zu den Ribosomen, den so genannten Eiweißfabriken. Und in diesen werden, der in der Boten-RNA übermittelten genetischen Information entsprechend, die jeweiligen Proteine gebildet - die funktionellen Moleküle, die den Organismus steuern.

Roger Kornberg hat diesen Prozess exakt beschrieben, indem er Schnappschüsse einzelner Phasen der Transkription angefertigt hat: kristallografische Bilder dieses Übersetzungsarbeit. Der komplexe Mechanismus und seine Regulierung wurden verstanden.

Transkription ist lebensnotwendig, wird sie gestoppt, kann die genetische Information nicht mehr genutzt werden, der Organismus stirbt. Dies passiert etwa nach Verzehr von Knollenblätterpilzen, deren Gift die Funktion der RNA-Polymerase blockiert. Störungen der Transkription können auch zu Krebs führen. Und Transkription spielt auch eine wichtige Rolle bei der Ausdifferenzierung von Stammzellen in verschiedene Zellarten. (Andreas Feiertag/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 5. 10. 2006)

  • Schnappschuss der Transkription: weiß die RNA-Polymerase, blau die DNA mit der Erbinformation und rot die sich bildende RNA, die die genetische Info zur Produktion von Eiweißen transportiert.
    foto: kornberg

    Schnappschuss der Transkription: weiß die RNA-Polymerase, blau die DNA mit der Erbinformation und rot die sich bildende RNA, die die genetische Info zur Produktion von Eiweißen transportiert.

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    Nobelpreisträger Roger Kornberg

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