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Buntes Kränzchen eines Siegers: UV-bestrahlte Röhrchen mit verschiedenfärbig leuchtenden Proteinen aus dem Labor von Roger Tsien. Der Laureat besucht demnächst Österreich.

Foto: REUTERS/Tsien Lab/UCSD

Die beste Anekdote der vorjährigen Nobelpreisträger hatte eindeutig Martin Chalfie zu erzählen. Der Biologe von der Columbia University in New York galt als einer der erklärten Favoriten für den Medizin-Nobelpreis, der traditionell am ersten Montag im Oktober bekanntgegeben wird. Chalfie schlief in der Nacht vor der Bekanntgabe wenig und wachte sehr früh auf. Doch das Telefon blieb still.

Zwei Tage später hörte er in aller Herrgottsfrüh zwar das Telefon läuten, nahm aber an, dass es das der Nachbarn war. Kurz nach sechs stand er auf, um sich wenig später am Laptop auf nobelprize.org anzuschauen, "welcher Schnook (also: Depp) den Chemie-Nobelpreis gekriegt hat", wie Chalfie kürzlich in einem Interview offenherzig formulierte. "Und da sah ich dann meinen Namen mit dem von Osamu Shimomura und Roger Tsien. Ich war der Depp!"

Erhalten haben die drei den wichtigsten Wissenschaftspreis der Welt für - um es kürzestmöglich zu sagen - GFP. Diese drei Buchstaben stehen für das grün fluoreszierende Protein, das unter UV-Licht grün leuchtet, wie der Name schon sagt. Das ist aber längst noch nicht alles: Das besondere Eiweiß wurde binnen weniger Jahre zu einer Schlüsseltechnik der modernen Molekularbiologie und hat selbst wieder zu zahlreichen Entdeckungen geführt.

Leben in Echtzeit beobachten

Weil sich GFP beliebig mit anderen Proteinen fusionieren lässt, sind seine Anwendungen quasi grenzenlos. Durch seine Fluoreszenz kann man elementaren Prozessen des Lebens auf zellulärer Ebene in Echtzeit zuschauen. Man kann GFP zum Beispiel mit einem Virus koppeln und so den Infektionsweg und die Verbreitung aufklären.

Eher in die Spaßabteilung fällt, dass man ganze Tiere wie Fische, Mäuse, Schweine, Katzen, Fliegen, Frösche oder Kaninchen zum Leuchten bringen kann. Wenn es freilich nach Roger Tsien geht, der nächste Woche nach Wien kommen wird (siehe Wissenskasten), wird GFP in einigen Jahren sogar in der Krebschirurgie höchst hilfreiche Dienste leisten.

Doch der Reihe nach. Die Geschichte der Entdeckung von GFP begann im Grunde vor Jahrmillionen. Seitdem schwimmt die Quallenart Aequorea victoria im Pazifischen Ozean. Dank eines fluoreszierenden Proteins leuchtet die Qualle blau. Im Jahr 1961 beschrieb und isolierte der japanische Biochemiker Osamu Shimomura erstmals das Protein.

Dann passierte viele Jahre wenig - ehe Douglas Prasher kam, der tragische Held der GFP-Forschung, der im Vorjahr in Stockholm leer ausging. Dem US-Molekularbiologen gelang es zwar, GFP zu klonieren und zu sequenzieren. Doch dann lief seine Förderung durch die American Cancer Society aus, was wiederum verhinderte, das Gen in Bakterien zur Expression zu bringen. Das gelang erst Martin Chalfie, der auf Prashers Ergebnissen aufbauen konnte und mit ihm 1994 jenen Artikel publizierte, in dem erstmals beschrieben wurde, wie man das Protein als genetischen Marker einsetzen kann.

Dem US-Biochemiker Roger Tsien hat die Wissenschaft schließlich zu verdanken, dass inzwischen eine ganze Farbpalette des ursprünglich grün fluoreszierenden Proteins zur Verfügung steht. Diese Varianten von GFP schimmern bläulich oder gelb. Somit lassen sich auch verschiedene Zellteile getrennt beobachten.

Neue Pläne des Preisträgers

Roger Tsien ist damit noch nicht zufrieden - was auch am Understatement des 57-jährigen Professors an der University of California in San Diego liegt: "Ich bin nur der Typ, der die Werkzeuge macht", sagt er über sich und seine Arbeit.

Tsien ist jedenfalls keiner, der sich auf den Lorbeeren des Erfolgs ausruhen würde. Seit einiger Zeit forschen er und sein Team nicht mehr an den Fluoreszenzproteinen, sondern entwickeln synthetische Moleküle. Diese haben den Vorteil, dass sie keinen Gentransfer erfordern, kleiner als GFP sind - und einen klinischen Einsatz ermöglichen.

Das große Ziel ist die Verwendung in der operativen Krebstherapie: Wenn nämlich Tumorgewebe durch die fluoreszierenden Moleküle zum Leuchten gebracht werden könnten, dann könnte auch für die Chirurgie ein ganz neues Zeitalter beginnen. (Klaus Taschwer/DER STANDARD, Printausgabe, 30.09.2009)