Ein klarer Blick auf Moleküle
Der Chemie-Nobelpreis 2017 wird für die Entwicklung der Kryo-Elektronenmikroskopie verliehen. Die Technik bringt die Strukturbiologie entscheidend weiter und wird von ETH-Wissenschaftlern immer ?fters angewandt. Mit zwei der drei Nobelpreistr?ger arbeitet die ETH zusammen.
?Die Kryo-Elektronenmikroskopie hat die Strukturbiologie revolutioniert und hat auch in der Biomedizin grosses Potential?, sagt Nenad Ban, Professor am Institut für Molekularbiologie und Biophysik der ETH Zürich. Er ist daher keineswegs überrascht, dass die drei Forscher Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson für ihre Beitr?ge zur Entwicklung der Kryo-Elektronenmikroskopie dieses Jahr mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnet werden. ??ber die Jahre habe ich mitverfolgt, wie sich die Methode rasant weiterentwickelt hat. Es ist grossartig zu erleben, dass der Methode nun auch noch die Anerkennung des Nobelpreiskomitees zuteil wird?, so Ban.
Die Kryo-Elektronenmikroskopie erlaubt es, Molekülkomplexe und ganze Zellstrukturen extrem hochaufl?send und dreidimensional zu kartieren. Mit früheren Elektronenmikroskopen konnte man nur bedingt biologische Proben untersuchen. Und andere, in der Biologie für die 3D-Strukturaufkl?rung verwendete Methoden waren auf einfachere Moleküle beschr?nkt oder bedurften einer aufwendigen Probenaufbereitung: sehr viele identische Moleküle mussten in Kristallform gebracht werden, was mitunter schwierig war. Bei der Kryo-Elektronenmikroskopie werden komplexe biologische Proben auf sehr tiefe Temperaturen gekühlt. Dies erm?glicht es, ein elektronenmikroskopisches 3D-Bild der Proben aufzunehmen.
Nenad Ban ist einer der ETH-Wissenschaftler, der die Methode anwendet. Er und sein Team waren eines der ersten, denen es gelang, mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie einen sehr umfangreichen Molekülkomplex – das Ribosom mit allen seinen Untereinheiten – hochaufl?send dreidimensional zu kartieren.
Ban, der im Laufe seiner Karriere bei einigen Wissenschaftspublikationen mit Joachim Frank zusammengearbeitet hat und auch Richard Henderson pers?nlich kennt, freut es aber nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht, sondern auch menschlich, dass die Forscher mit dem Nobelpreis geehrt werden: ?Frank ist ein ?usserst zielstrebiger und engagierter Forscher; Henderson ein enthusiastischer und offener Mensch, der es genauso gut versteht einen Witz zu erz?hlen, wie ein wissenschaftlich hochkomplexes Detail zu erl?utern.?
Die ETH Zürich betreibt an ihrem Mikroskopiezentrum ScopeM ein Kryo-Elektronenmikroskop der neusten Generation. ?Das Interesse von Forschungsgruppen an der ETH, diese Technologie zu nutzen, nimmt laufend zu, weshalb wir die Kapazit?t ausbauen?, sagt Nicolas Blanc, Gesch?ftsführer von ScopeM. Anfang n?chsten Jahres wird das Zentrum ein zweites solches Ger?t in Betrieb nehmen. Ausserdem verfolgt es Pl?ne, die bestehenden Elektronenmikroskope laufend auf dem neusten Stand zu halten. ?Seit vier Jahren arbeiten wir auch eng mit Richard Henderson zusammen an einem Projekt zur Entwicklung einer neuen Generation von Elektronendetektoren mit h?herer Empfindlichkeit?, so Blanc.