• vom 02.10.2017, 16:30 Uhr

Forschung


Nobelpreis

Die Uhr sitzt in den Genen




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Zirkadiane Rhythmen dominieren viele Funktionen der Physiologie von Organismen: Verhalten, Hormonproduktion, Schlaf, Körpertemperatur und Stoffwechsel. Das reicht von der Verdauung über Aufmerksamkeit bis hin zum klassischen "Jet-Lag", bei dem sich die innere Uhr des Menschen nicht schnell genug an andere Zeitzonen anpassen kann.

Die selbstregulierende Uhr
Hall und Rosbash hatten gezeigt, dass sich das PER-Protein im Zellkern während der Nacht ansammelt. 1994 kam schließlich Young zu seiner Entdeckung des zweiten Uhrwerk-Gens - "timeless". Das dadurch kodierte Protein TIM erlaubt durch Bindung an PER den Zutritt zum Zellkern. Dadurch kann PER seine Funktion ausüben. Hinzu kam schließlich noch das - ebenfalls von Young identifizierte - "doubletime"-Gen. Es ist für die Produktion des DBT-Eiweißes verantwortlich und verzögert die Akkumulierung von PER im Zellkern. "Das zeigte, wie diese Oszillation genauer an den 24-Stunden-Zyklus adjustiert wird", so das Nobelpreiskomitee.

Als "lange überfällig" bezeichneten Neurobiologin Kristin Tessmar-Raible von den Max F. Perutz Laboratories der Universität Wien und MedUni Wien sowie Gerhard Klösch (Universitätsklinik für Neurologie) die Nobelpreiszuerkennung an die drei US-Forscher. Sie hätten fundamentale Mechanismen von Organismen aufgeklärt. Die Entdeckung der genetischen Grundlage der inneren Uhr sei für alle tierischen Organismen inklusive dem Menschen von zentraler Bedeutung, sagten die Wissenschafter. "Ich habe gehofft, dass die Wissenschafter den Preis noch bekommen", so die Forscherin, die sich seit Jahren beispielsweise mit den inneren Uhren maritimer Borstenwürmer (Platynereis dumerilii) auseinandersetzt. Was die Forscher bei ihren Arbeiten an den Fruchtfliegen herausfanden, sei nicht weniger als der über alle Tiere hinweg gültige "Grundmechanismus".

Schlafforscher Klösch hofft, dass durch die Auszeichnung in Zukunft Medizin und molekulare Chronobiologie näher zusammenrücken. Ursprünglich ging man davon aus, dass diese Mechanismen vor allem für das Verhalten von Bedeutung sind, "mittlerweile stellt sich heraus, dass etwa auch die Leber ihre eigene Uhr hat". Dem zufolge komme man auch immer mehr dahinter, wie etwa Medikamente, die zu verschiedenen Zeitpunkten am Tag gegeben werden, unterschiedlich wirken. Tessmar-Raible: "Da ist so viel daran gekoppelt, was für den Menschen extrem relevant ist."

Jede Zelle ein Impulsgeber
Wichtige Vorarbeiten für den Durchbruch von Hall, Rosbash und Young in den 1980er und 1990er Jahren wurden schon in den 1970er Jahren geleistet. Die bereits verstorbenen US-Biologen Ron Konopka und Seymour Benzer fanden damals heraus, dass bestimmte mutierte Fruchtfliegen große Tag-Nacht-Rhythmusstörungen zeigen. Davor dachte kaum jemand daran, dass es eine genetische Basis dafür geben könnte. Vielmehr wurde davon ausgegangen, dass das der Schlaf-und Wachrhythmus von neuronalen Netzwerken gesteuert wird, so die Wissenschafterin.

Die drei nun ausgezeichneten Forscher konnten im Rahmen ihrer bahnbrechenden Untersuchungen sozusagen den Finger auf jene Gene legen, die die innere Uhr ticken lassen. Durch ihre Forschungen hätte man erstmals erkannt, dass jede Zelle Zeitimpulse produzieren und empfangen könne, betont Klösch die universelle Bedeutung der Erkenntnisse zum Funktionieren der inneren Uhr von Zellen und Organismen.

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Schlagwörter

Nobelpreis, Medizin, Innere Uhr

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Dokument erstellt am 2017-10-02 16:36:08



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