Ada Yonath, Venkatraman Ramakrishnan und Thomas Steitz entschlüsselten den grundlegenden Apparat des Lebens. Dank ihnen ist jetzt bekannt, dass die in Genen gespeicherten Informationen in Proteinen übersetzt werden. Das Ribosom ist die zentrale Proteinfabrik. Ohne die Aufstellung neuer Proteine kann die Zelle nicht länger arbeiten und leben. Proteine übernehmen wichtige Aufgaben im Organismus: Sie bestimmen die Struktur einer Zelle, transportieren Stoffe wie Sauerstoff, kontrollieren biochemische Reaktionen wie die Energiegewinnung für Zellen, zerlegen Nahrung und steuern als Hormon Vorgänge. Jedes Protein hat seine eigene Aufgabe. Somit ist jedes Protein ein Arbeitsgerät, das die Zelle sich selber erbaut. Dafür benötigen die Zellen Ribosomen.

Ada Yonath, Venkatraman Ramakrishnan und Thomas Steitz entdeckten zwar das Ribosom nicht, aber sie fanden den genauen Aufbau und die Funktionsweise der Ribosomen heraus. Für ihre Forschungen erhielten sie den diesjährigen Chemie Nobelpreis.

Wie wichtig diese neuen Erkenntnisse für die zukünftige Forschung sind, erklärt Dr. Jens Peter Fürste vom Institut für Chemie und Biologie-Biochemie an der Freien Universität Berlin.

Ribosomen sind schon bekannt. Was genau wurde von den drei Nobelpreisträgern beim Ribosom neu erforscht?

Die atomare Struktur des Ribosoms wurde entdeckt und geklärt. Die Position jedes einzelnen Atoms im Ribosom ist nun genau bekannt. Das ist wichtig aus mehreren Gründen: Zum einen ist es nun möglich, damit andere Faktoren in der Struktur zu lösen. Zum anderen gewann man so ein tiefes Verständnis über die Arbeitsweise des Ribosoms.

Frau Ada Yonath begann schon in den 1970er Jahren mit der Strukturuntersuchung des Ribosoms. Warum verging so viel Zeit bis zum heutigen Erkenntnisstand?

Das Ribosom ist ein sehr großes Molekül. Es besteht aus vielen Proteinen, genau genommen sind es 57. Drei davon sind zum Teil Ribonukleinsäuren. Zusätzlich hat das Ribosom eine Masse von 2,7 Millionen Wasserstoff-Atomen. Die Masse sagt nicht viel aus. Aber wenn betrachtet wird, dass jedem Atom seine Position zugeordnet werden muss, so lässt sich erkennen, dass es eine sehr große Aufgabe ist. Als Yonath mit der Strukturaufklärung begonnen hatte, wurde sie belächelt, da es damals als unlösbar galt. Dennoch hat sie mit der Forschung begonnen. Der erste Durchbruch gelang ihr in den 1970er Jahren als sie erfolgreich Ribosom-Kristalle am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin züchtete. Zu dieser Zeit war ich Student und nahm an Forschungsarbeiten des Instituts teil.

Der Nobelpreis ist Ada Yonath, Venkatraman Ramakrishnan und Thomas Steitz aufgrund des gemeinsamen Forschungsgebietes zugesprochen wurden. Wie entstand die Zusammenarbeit zwischen den drei Wissenschaftlern?

Es gab keine direkte Zusammenarbeit zwischen den drei Wissenschaftlern, da sie von unterschiedlichen Standorten aus geforscht haben. Sie waren eher Konkurrenten. Alle haben aber maßgeblich an der Forschung des Ribosoms mitgewirkt. Es gab immer einen Austausch der aktuellen Forschungsergebnisse durch Veröffentlichungen und Konferenzen, sodass jeder von den Ergebnissen des anderen profitieren und weiter forschen konnte.  

Welche neue Erkenntnisse in der Forschung werden durch den aktuellen Wissensstand über die Ribosome ermöglicht?

Neue Antibiotika können entwickelt werden, denn im Kampf gegen die Bakterien sind deren Ribosome die Angriffsfläche. Werden diese lahmgelegt, so können keine Proteine mehr gebildet werden und die Bakterien sind handlungsunfähig. Mit der genauen Kenntnis der Ribosomen-Struktur lassen sich Antibiotika gezielter herstellen. Zusätzlich können Methoden, die hierbei entwickelt wurden, auf andere große Moleküle angewendet werden, sodass die ganze Wissenschaft davon profitiert.

Wir bedanken uns für das Gespräch.