Die 2012 genobelte Chemie

Diesen Beitrag habe *ich aus der SprechLichtung hier archiviert, weil die Wissenschaft hier besser repräsentiert ist, finde ich. Fast alle Wissenschaften haben hier schon eine lobende Erwähnung gefunden, nun also auch die Chemie.
Falls Sie den Artikel noch einmal lesen möchten, bitte, ansonsten: Schöne Pfingsten.

Ein wenig Selbst-Bestätigung und Freude über so manch gelungene Formulierung und die dabei gelungene Umsetzung von wissenschaftlichen Ergebnissen in Sprache, darf manchmal schon sein.

In vielen Beiträgen versuche *ich die Worte, gerade auch die der inneren wie äusseren Bewegungen (Empfindungen, Gefühle) genauer zu fassen, sie von Ballast und Doppeldeutigkeiten zu befreien, und einige male ist auch *mir das schon ganz gut gelungen, aber es gibt sicherlich noch einiges zu tun, bis die Worte treffender sind, als sie es jetzt tun.

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Wandmosaik an der Friedrichsgracht Ecke

Sperlingsgasse in Berlin-Mitte

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Sie haben vielleicht noch den gestrigen Text ein wenig in Erinnerung, auch darin ging es ja um sprachliche "Einhäutungen" und Heute also die Artikel zum aktuellen Chemie-Nobelpreis und die Kurzfassung der Forschungsergebnisse. Treffend, gerade was auch die gestrigen Formulierungen angeht.

Ja, es geht hier um Selbst-Erkenntnis, es geht um ALLES und ein-Es, um Nichts sollen-s ich AnderEs kümmern. Wie sind Wir aufgebaut, wie funktionieren Wir und welche blinden Stellen gibt es, die auszuforschen noch lohnt?
Wichtig?

Immer wieder und wieder die Begegnung mit und die Berichte von Menschen, die die Lebendigkeit herunter-erleben / erleiden ohne auch nur die WEITE und die Höhen, auch die Tiefen zu erahnen, die als "Teilnehm-Es" der Lebendigkeit erleb- und auch erleidbar sind, deren Freude genauso in engen Grenzen bleibt, wie auch das Leid nur dazu verführt Ruhe "haben" zu wollen, statt zu geniessen und auszukosten in vollen Zügen, was die Lebendigkeit und vor allem die menschliche Lebendigkeit in diesem Kleinplanetensystem Erde-Mond zu bieten hat. Das ist für mich schrecklich, so viele vergeudete und soooo... viele eingedämm[pf]te Wesen zu bemerken.

Und dabei zu erahnen, was ALLES geht, wenn Wir Wissen, Was Wir sind, Wie Wir sind und Was Wir daraus Alles tun und erleben können, statt in Hütten, in Bretterbuden, unter Zeltplanen, dem "freien" Himmel oder auch in Häusern die erLebens-RaumZeit zu verdaddeln oder gar zu vergeuden. Hohe Ansprüche, ist mir klar und auch so lange nicht erfüllbar, wie Wir so wenig aus dem Wissen machen, dass Uns schon Jetzt zur Verfügung steht. So viele Schulen und so viele Menschen kommen aus diesen Schulen und wissen ...? zumindest wenig, viel zu wenig: Was Sie sind und Was Hier "gespielt" wird. Was wusste ich nach der Schulzeit? Na, damit möchte ich gar nicht erst anfangen.

Was weiss ich Heute?; und warum weiss ich es Heute?
Bildung ist für die Mächtigen noch eine Maske, die gerne aufgesetzt wird, und Abends im Schreibtisch verschwindet, weil auch gar nicht gewusst wird und bewusst ist, was Bildung ist, was der Inhalt von Bildung sein könnte, und wie leicht Wir lernen könnten, wenn Wir nur von Anfang an dürften und gefördert und gefordert würden, statt "nur" auf den Kapitalismus vorbereitet zu werden und das auch mehr schlecht als recht.

In mir hängt mehr und mehr schwer der Verdacht, dass bessere Bildung den Mächtigen eher den Schlaf raubt, als dass Sie dafür kämpfen würden.

Aber genug der persönlichen Erschöpfung, zurück zu dem heutigen Hoffnungsschimmer und den Durchlässen in [je]der Haut, die das Innen vom Aussen informieren und das Innen mit dem Aussen abstimmen und umgekehrt selbstverständlich. Von den kleinen Windungen, die eine Durchlässigkeit ermöglichen, ohne dass das Innen dabei ausläuft oder einläuft und die ein "Gespräch" und eine "Abstimmung" zwischen Getrenntem schaffen. Und das in 7 Windungen? 7? Was hat das wohl zu bedeuten?

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Ist das die Aufgabe vom SEIN an das DaSein?

David Shrigley, "You are an Explorer"

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Aus Frankfurter Allgemeine Zeitung, 11.10.2012, von Reinhard Wandtner

Titel: Über sieben Wendeltreppen musst du gehen

Untertitel: Der Nobelpreis für Chemie 2012 geht an die amerikanischen Forscher Robert J. Lefkowitz und Brian K. Kobilka. Sie erhalten den Preis für ihre Arbeit mit Zellrezeptoren. Auf der Grundlage ihrer Forschung können passgenauere Arzneien mit weniger Nebenwirkungen entwickelt werden.

An diesem Mittwoch haben Robert Lefkowitz und Brian Kobilka ihr Forschungsgebiet sicherlich am eigenen Leibe zu spüren bekommen. Die Nachricht aus Stockholm, dass ihnen der diesjährige Nobelpreis zuerkannt wurde, dürfte sie gehörig in Aufruhr versetzt und ihren Puls sowie ihren Blutdruck hochgetrieben haben. Gewiss fluteten Adrenalin und andere Stresshormone in beträchtlicher Konzentration durch ihren Körper. Wenige Menschen wissen so genau wie Lefkowitz und Kobilka, was dann auf zellulärer Ebene geschieht. Denn die beiden Forscher haben in bahnbrechenden Arbeiten jene Antennen auf der Oberfläche von Zellen identifiziert, welche die Nachricht der chemischen Boten annehmen und ins Zellinnere weiterleiten. Das hat nicht nur die Neugier von Wissenschaftlern befriedigt. Vielmehr ergaben sich mannigfaltige Ansätze für die Entwicklung von Medikamenten, die sich diesen Antennen anlagern und den Nachrichtenfluss fördern oder unterbinden.

Der Organismus ähnelt einem wohlorganisierten Staat. Alle seine Bürger, Billionen von Zellen, tragen zum Funktionieren des Gemeinwesens bei. Zellen sind in gewisser Weise Individuen. Jede ist in einen Mantel gehüllt, in eine Doppelmembran aus Phospholipiden. Diese fetthaltige Hülle sorgt für die nötige Abgrenzung zur wässrigen Umgebung. Ganz für sich dürfen die Zellen aber nicht bleiben, denn dann könnten sie nicht aktiv zum Gemeinwohl beitragen. Sie müssen auf ihre Umwelt reagieren. Das setzt voraus, dass chemische Nachrichten durch die Membran in das Zellinnere übermittelt werden.

Ein potenter chemischer Botschafter, mit dem Forscher schon Ende des neunzehnten Jahrhunderts zu experimentieren begannen, ist das Adrenalin. Man beobachtete, dass dieses Hormon den Herzschlag beschleunigt, den Blutdruck ansteigen lässt und die Pupillen erweitert. Später ergaben sich Hinweise auf zwei unterschiedliche Arten von zellulären Adrenalin-Bindungsstellen - alpha und beta genannt-, was zur Entwicklung von Betablockern als Herzmedikament führte.

Die Rezeptoren blieben aber im Wesentlichen ein abstraktes Konzept, denn ihre Natur gaben sie nicht preis. Das rief Ende der sechziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts einen amerikanischen Medizinstudenten namens Robert Lefkowitz auf den Plan. Während seines Militärdienstes an den National Institutes of Health kam er auf die Idee, Hormone mit einer radioaktiven Substanz zu versehen und auf diese Weise die Bindungsstellen zu finden.

Als Kandidaten wählte er ein Hormon, das seinerseits die Produktion von Adrenalin anregt. Nach mehreren bitteren Rückschlägen kam er schließlich doch ans Ziel. Im Jahr 1970 berichtete er in renommierten Wissenschaftsjournalen über die Entdeckung eines aktiven Rezeptors. Mit seiner Arbeitsgruppe, die er anschließend an der Duke University in North Carolina aufbaute, gelang ihm die Identifizierung weiterer Rezeptoren.

Ein kühner Entschluss

In den achtziger Jahren fasste Lefkowitz einen Entschluss, den man angesichts des damaligen Wissensstandes durchaus als kühn bezeichnen darf. Der Forscher wollte nun im Erbgut des Menschen das Gen für den Beta-Rezeptor ausfindig machen. Da fügte es sich, dass mit Brian Kobilka ein engagierter junger Mediziner in das Team eintrat. Tatsächlich kam man dem genetischen Code für die Adrenalin-Bindungsstelle auf die Schliche. Der Rezeptor, so wurde deutlich, besteht aus einer langen Eiweißkette, die sich siebenmal abwechselnd von außen nach innen durch die Zellmembran windet. Siebenmal - das war für die Forscher ein Aha-Effekt. Denn diese siebenfache Wendel kannte man schon von einem ganz anderen Rezeptor, dem Rhodopsin im Auge.

Sollten die beiden Rezeptoren verwandt sein, obwohl der eine auf ein Hormon, der andere auf Licht anspricht? Diese Vermutung bewahrheitete sich. Inzwischen kennt man eine ganze Familie ähnlicher Rezeptoren.

Als Signale wirken neben Hormonen und Licht unter anderen auch Duftstoffe und Neurotransmitter. Gemeinsam ist diesen Rezeptoren auch der Mechanismus, mit dem das Zellinnere über die außen aufgenommene Botschaft informiert wird. Als Bindeglieder fungieren sogenannte G-Proteine. Wird der Rezeptor angeregt, ändert er seine Form. Dadurch werden im Innern G-Proteine angelockt und aktiviert, was die Zelle dazu veranlasst, den Befehl auszuführen.

Mit der Isolierung des Gens gab sich Kobilka freilich nicht zufrieden. Nach seinem Wechsel an die Stanford-Universität wollte er Adrenalinrezeptoren, meist Adrenozeptoren genannt, auch „sichtbar“ machen. Für das auf der Beugung von Röntgenstrahlen beruhende Verfahren benötigt man reine Kristalle des zu untersuchenden Eiweißes. Ausgerechnet aus jenen Proteinen, die wie der Adrenalinrezeptor in die Zellmembran integriert sind, lassen sich nur schwer reine Kristalle züchten. Mit seiner Arbeitsgruppe nahm Kobilka diese Hürde. Im vergangenen Jahr konnte er als Krönung sogar „Momentaufnahmen“ des Rezeptors präsentieren. Mehrere Forschergruppen nutzen jetzt die von Kobilka entwickelte Technik dazu, auch von anderen medizinisch interessanten Rezeptoren scharfe Bilder zu erzeugen.

Ende Artikel

desgleichen, aber auch etwas anders:

Aus Süddeutsche Zeitung, 11.10.2012, von Christina Berndt

Titel: Die Moleküle der Sinnlichkeit

Untertitel: Ohne sie könnte der Mensch weder riechen noch sehen und auch nicht auf Gefahren reagieren. Nun gibt es für die Erforschung der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren den Chemie-Nobelpreis.

Wenn es wieder einmal gut schmeckt, wenn sich ein unwiderstehlicher Duft in der Nase ausbreitet, wenn der Vollmond eine romantische Atmosphäre zaubert - dann sollte man einen Moment innehalten und an den diesjährigen Chemie-Nobelpreis denken. Es gilt, sich jener kleinen Moleküle zu erinnern, die sich im Inneren jedes Menschen herumschlängeln und die genau dann, wenn es schön duftet, leuchtet oder schmeckt, ihre Arbeit verrichten. Ohne sie wäre der Mensch um vieles ärmer.

Diese Moleküle zu erschließen, die den wenig gefühlvollen Namen G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) tragen, dazu haben die beiden diesjährigen Chemie-Nobelpreisträger wesentlich beigetragen. Es handelt sich um den 69-jährigen Mediziner Robert Lefkowitz von der Duke University in North Carolina und um den 1955 geborenen Biochemiker Brian Kobilka von der Stanford-Universität in Kalifornien.

"Das Wissen über die GPCR gehört zum größten Gewinn der Menschheit", lobte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften, als sie am Mittwoch die Preisträger verkündete. Etwa ein Drittel aller Medikamente wirke über diese Moleküle, darunter Betablocker, Entzündungshemmer und Psychopharmaka. Die GPCR sorgen auf vielfältige Weise für die Interaktion des Menschen mit der Umwelt - nicht nur, was Sinneseindrücke betrifft. Auch Hormone und hormonähnliche Botenstoffe wie Adrenalin, Serotonin, Histamin und Dopamin wirken über GPCR.

Weglaufen, wenn es gefährlich wird? Dazu muss das Herz schneller schlagen, der Blutdruck steigen, das Blut rein in die Muskeln. All das regeln die GPCR. Sowohl dass als auch wie sie es tun, haben Lefkowitz und Kobilka in mühevoller Arbeit herausgefunden.

Die Gemeinschaft der GPCR-Forscher ist begeistert über die Wahl. "Gestern auf einer Tagung in Würzburg haben wir noch gesagt, die beiden hätten es wirklich verdient", erzählt die Biochemikerin Annette Beck-Sickinger von der Universität Leipzig. Auch Peter Gierschik von der Universität Ulm, der in jungen Jahren mit Lefkowitz zusammengearbeitet hat, sagt: "Beide haben es extrem verdient." Lefkowitz habe bereits Ende der 1960er-Jahre mit seiner Arbeit zur Wirkung von Adrenalin begonnen, sagt Gierschik: "Und er ist bis heute ganz vorne mit dabei." Wenn er sich auf den neuesten Stand bringen wolle, schaue er zuerst, was Lefkowitz publiziert hat.

Die schlangenartigen GPCR-Moleküle durchziehen im Körper die Umhüllung der Zellen. Weil ein Teil von ihnen außen aus der Zelle herausragt und ein Teil innen, können sie Signale, die die Zellen etwa durch Hormone von außen erhalten, ins Zellinnere vermitteln. Ist das Hormon außen angedockt, bindet innen zunächst das namengebende G-Protein - und danach, das weiß man heute, eine Reihe weiterer Moleküle. "Es ist eine ganze Kaskade von Prozessen, die da abläuft", sagt Gierschik. Sie führt dazu, dass sich der Stoffwechsel der Zelle ändert und so Prozesse wie das Sehen oder das Riechen in Gang kommen.

Dass Adrenalin den Körper in Aufruhr versetzt, ist schon seit mehr als 100 Jahren bekannt. Aber wie nur kann dieses Hormon seine mannigfache Wirkung auf den Körper ausüben? Dieser Frage, die ihn gar nicht besonders interessierte, sollte Robert Lefkowitz Ende der 1960er-Jahre nachgehen. Damals hatte der Sohn eines Buchhalters gerade sein Medizinstudium beendet, manche seiner Freunde kämpften in Vietnam. Lefkowitz blieb das erspart, er durfte seinen Militärdienst forschend an den National Institutes of Health absolvieren.

Forschung - das war für den jungen Mann aus der Bronx, der schon als Kind seinen Hausarzt mit dem Stethoskop bewundert hatte und der Kardiologe werden wollte, besser als Krieg. Aber nur ein bisschen. "Ich hasste es ", erzählt er gerne. Ein Jahr lang mühte er sich ab, ohne etwas zu finden. Aber als dann doch der Erfolg kam und er erstmals eine Signalvermittlung mit Hilfe radioaktiv markierter Hormone nachweisen konnte, fing er Feuer. Seitdem ist Lefkowitz verrückt nach Forschung: "Ich verbringe den Tag damit, meine Mitarbeiter in den gleichen Wahnsinn zu treiben, in dem ich mich befinde", sagte er einmal.

Schon bald wurde er Gruppenleiter an der Duke University und stellte 1984 Brian Kobilka ein. Zusammen gelang es den beiden, das erste Gen eines GPCR zu klonieren. Was daraus abzuleiten war, begeisterte sie: Offenbar schlängelte sich dieses Molekül siebenmal durch die Hüllmembran der Körperzellen. So eine Struktur kannten sie doch? Sie erinnerte an Rhodopsin, jenes Seh-Pigment in der Netzhaut. Offenbar handelte es sich bei diesen Molekülen um eine ganze Familie! Die Interaktion des Menschen mit seiner Umwelt - vermittelt von sich siebenmal durch Zellmembranen windenden Proteinen. "Das war ein Heureka-Moment", erinnert sich Lefkowitz.

Inzwischen weiß man: Es ist sogar eine Großfamilie. Etwa 800 GPCR sind allein beim Menschen bekannt. Etwa die Hälfte von ihnen empfängt Gerüche, ein Drittel hormonähnliche Subtanzen; manche nehmen Lichtsignale auf und andere Geschmack. Wie aber muss man sich diese Schlangenungetüme genau vorstellen?

Dieser Frage widmete sich Brian Kobilka mit voller Hingabe, nachdem er 1989 selbst Professor geworden war. Man kann solche Moleküle nicht einfach unter dem Mikroskop anschauen. Dazu sind sie zu klein. Man muss viele Millionen von ihnen feinsäuberlich aus Zellen herauslösen und so dicht packen, dass sie einen Kristall bilden, durch den man Röntgenstrahlen schickt. Aus der Brechung der Strahlen lässt sich dann die dreidimensionale Struktur der Moleküle herauslesen.

Doch die Arbeit ist gerade mit Molekülen aus Zellmembranen unendlich mühsam. "Weil diese Moleküle Signale weiterleiten, sind sie nicht starr, sondern wackelig", erzählt Peter Gierschik. Erst 2007 gelang Brian Kobilka sein Lebensprojekt. Da hatten ihn seine Sponsoren schon aufgegeben. Aber Kobilka machte weiter: "Ich möchte einfach wissen, wie diese Proteine arbeiten; ich weiß auch nicht warum", sagte der Bäcker-Sohn. Ans Aufgeben habe er nie gedacht.

Wie in jedem Jahr wird die Verleihung des Chemie-Nobelpreises am 10. Dezember in Stockholm stattfinden. Robert Lefkowitz, da sind sich Forscherkollegen einig, wird den Tag genießen.

Und der äußerst zurückhaltende Brian Kobilka? "Es wird teuflisch werden, ihn nach Stockholm zu kriegen", prophezeit ein Weggefährte. Kobilka scheut das Rampenlicht. Er habe "furchtbar Angst", mit der Presse zu sprechen, hat er noch im vergangenen Jahr einer Journalistin des Magazins Nature gestanden. Er tue es nur, weil er "sicherstellen wollte, dass die Beiträge meines Labors und meiner Mitarbeiter wertgeschätzt werden". Dessen kann er sich jetzt sicher sein.

Ende Artikel

Warum Sieben? 
Mir ist klar, dass diese Zahl, diese Anzahl, etwas zu bedeuten hat, wenn es auch vielleicht nur eine "un"-bedeutende mathematisch-geometrische Kleinigkeit ist, eine kleine Verflechtung mit einer der 33 Universalien?

Fühlen (Innen (Triebe (incl. Sex), Hunger und andere Bedürfnisse)), Spüren (nach Aussen: Licht, Töne, Moleküle (Geruch und Geschmack), Materie (Tasten)) und was noch?

Haben diese verschiedenen WahrnehmungsReize vielleicht je eigene Sensoren? 
Wahrscheinlich ist es nicht so einfach aufzuteilen, sondern eher ein Mischmasch aus verschiedenen Molekülgruppen, die einander überschneiden und ergänzen.

Das werden Wir alles noch herausfinden.