Sein Geistesblitz brachte Farbe ins Labor

Dem Biologen Martin Chalfie gelang es, ein Leuchtprotein aus einer Qualle in Bakterien und Würmer einzufügen. Erstmals liessen sich so Eiweisse in lebenden Organismen beobachten.

Martin Chalfie hat auch Tipps für den Fotografen. Foto: Samuel Schalch

Martin Chalfie hat auch Tipps für den Fotografen. Foto: Samuel Schalch

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Der freundliche Herr mit grauem Haarkranz und Brille steht im Foyer des Gebäudes Y03 auf dem Campus Irchel der Universität Zürich. Er trägt ein dunkles Jackett und eine helle Hose. Die ­Turnschuhe entlarven ihn als Amerikaner, der kleine goldene Anstecker am Revers mit dem Konterfei von Alfred Nobel als Preisträger mit höchsten Würden.

Die Studenten, die vergangene Woche zur Jobbörse von Uni und ETH Zürich gekommen sind, dem ­Zurich Life Science Day, haben den Nobelpreisträger längst erkannt. Einige umringen ihn. «Ich studiere Biologie wegen Ihrer Arbeit», sagt eine Bewunderin. «Machen Sie mich aber nicht verantwortlich, wenn es Ihnen nicht gefällt», erwidert Chalfie lachend. Der Professor von der Columbia University in New York macht kein Aufhebens um seine Person und betont anschliessend im Vortrag, dass seine wissenschaftlichen Verdienste Teamwork seien. Jeden der Mitarbeiter, die an den bahnbrechenden Versuchen beteiligt waren, stellt er mit Bild vor: «Die mit den roten Namen haben in meinem Labor gearbeitet oder tun es noch, die mit den blauen Namen sind Kooperationspartner, und denen mit den schwarzen Namen sind Projektideen geglückt, die ich auch gern gehabt hätte.»

Chalfie kann sich noch genau an den Moment erinnern, als er den Geistesblitz hatte, der ihm den Nobelpreis bescherte: «Es war Dienstag, der 25. April 1989, kurz nach 12 Uhr.» Im wöchentlichen Mittagsseminar hatte ein Kollege die Arbeit von Osamu Shimomura vorgestellt. Dem Japaner war es in jahrelanger Fleissarbeit ­gelungen, aus Zehntausenden von Quallen ein grün fluoreszierendes Protein, kurz GFP, zu extrahieren (im Vortrag ist Shimomuras Name unter dem Bild schwarz geschrieben).

Leuchtende Schweine, Fische, Pflanzen

Chalfie war elektrisiert: Da gab es ein Leuchtprotein, und er arbeitete mit einem durchsichtigen Wurm im Labor. Noch war ihm nicht klar, dass dieses Protein ihm und den nachfolgenden Forschergenerationen einmal verraten würde, welchen Weg – zuvor unsichtbare – Proteine in Zellen und Organismen zurücklegen. Es dauerte fünf Jahre, bis Chalfie es mit seinem Team geschafft hatte, das Gen für das Leuchtprotein zuerst in Bakterien anzuschalten und dann in seinem Forschungsobjekt, dem einen Millimeter langen Fadenwurm Caenorhabditis elegans. Das Besondere: Erstmals war es dank GFP möglich, Proteine in lebenden Organismen zu beobachten. Wissenschaftler können heute bei der Zellteilung bunte Chromosomen durchs Mikroskop beobachten. Sie können die Wege von Nerven- oder Krebszellen verfolgen oder ganze Organismen zum Leuchten bringen wie Kaninchen, Schweine, Fische oder Affen sowie Pflanzen. Manch eines der Experimente war reine Spielerei und ist durchaus umstritten.

Chalfie veröffentlichte seine spektakulären Ergebnisse an Bakterien und Würmern 1994 im renommierten Fachjournal «Science». Zuvor hatte er bereits anderen Forschern das GFP-Gen, das seine Gruppe vervielfältigt hatte, zur Verfügung gestellt. Er fragte, ob er diese Projekte in dem «Science»-Paper erwähnen dürfe. «Alle Forscher zeigten sich darüber erfreut – bis auf eine Wissenschaftlerin», sagte Chalfie. In einem offiziellen Schreiben teilte Tulle Hazelrigg ihm mit, sie würde nur zustimmen, wenn er erstens samstags den Kaffee zubereite, zweitens ein französisches Essen koche und drittens einen Monat lang den Müll rausbringe. «Das war meine Frau», freut sich Chalfie noch immer über den Brief und fügt stolz hinzu: «Sie war die Erste, der es gelang, GFP an ein anderes Protein zu koppeln.» Hazelrigg ist ebenfalls Professorin und forscht an der Taufliege Drosophila.

Chalfie ist der Einladung von Zürcher Doktoranden und Postdocs, die im Life Science Zurich Young Scientist Network organisiert sind, gern gefolgt. Er hat den Nachwuchsforschern auch Tipps gegeben, wie sie sich später als Postdoc bewerben sollen: sich zwei Forschergruppen raussuchen und alle Veröffentlichungen lesen und dann ein eigenes Projekt zu dem Thema vorschlagen. «Ich möchte immer wissen, wie jemand denkt», sagt Chalfie, in dessen Labor Wissenschaftler aus der ganzen Welt arbeiten.

Der 71-Jährige ist über Indien und Singapur angereist, wo er Kongresse besucht und Vorträge gehalten hat. Ja, antwortet er in einem schmucklosen Seminarraum, wo er sich nach seinem Vortrag im Hörsaal Zeit für ein Interview nimmt, er sei «grausam im Jetlag». Gleich räumt er aber ein: «Ich würde das nicht machen, wenn ich es nicht wollte.» Das nimmt man ihm sofort ab. Auch die Frage, ob er langsam an den Ruhestand denke, erübrigt sich. Chalfie erzählt mit ansteckender Begeisterung über die aktuellen Forschungen in seinem Labor. Seit Jahrzehnten faszinieren ihn vor allem sensorische Nervenzellen im Fadenwurm, die Berührungen wahrnehmen. Derzeit fokussiert sich sein Team auf 6 der insgesamt 302 Nervenzellen. Während der Entwicklung liegen die Neuronen eng zusammen und separieren sich später bei den ausgewachsenen Würmern. Chalfie zeigt den Prozess auf einem Bild, das er schnell auf dem Smartphone findet: Grün leuchten die Nervenzellen, rot die Muskelzellen. Die Farbpalette der Leuchtproteine hatte der vor zwei Jahren verstorbene Roger Tsien erweitert, der dritte im Bund, der zusammen mit Osamu Shimomura und Chalfie 2008 den Nobelpreis für Chemie erhielt.

Nicht alles ist Modell für den Menschen

«Wir konzentrieren uns noch immer auf den Mikrokosmos in den Nervenzellen», sagt Chalfie, «in dem ‹Pionierorganismus›, dem Fadenwurm.» Er spricht extra nicht von einem Modellorganismus. «Nicht jedes Lebewesen, das wir im Labor erforschen, muss als Modell für den Menschen dienen.» Chalfie macht reine Grundlagenforschung und betont, wie wichtig das sei. «Auch die Entwicklung des Lasers war Grundlagenforschung. Niemand wusste damals, welche vielfältigen Anwendungen wie CD- und DVD-Player oder die Messung von Gravitationswellen dadurch möglich wurden.»

Zu Hause, betont Chalfie, rede er mit seiner Frau aber nicht nur über Wissenschaft. «Wir haben einen Hund und Freunde und natürlich unsere Tochter Sarah.» Die 25-Jährige sei übrigens keine Biologin, sondern Schauspielerin – und der Vater ihr grösster Fan. Kurz nach seinem Besuch in Zürich war Premiere ihres neuesten Stücks an einem kleinen Broadway-Theater. «Meine Tochter spielt die Hauptrolle, und ich bin sehr stolz auf sie.»

Der Fotograf kommt. «Oh, wie spät ist es denn?» Chalfie hat sich Zeit genommen und nicht ein einziges Mal auf die Uhr geschaut. Geduldig lässt er sich fotografieren und gibt dem Fotografen gleich noch einen Tipp, wie man mit weniger Aufwand das Blitzlicht streuen könne. Zum Abschied übergibt er seine Visitenkarte. Sie zeigt nicht sein Bild, sondern das des eigentlichen Stars auf der Rückseite: des Fadenwurms Caenorhabditis elegans –grün leuchtend natürlich.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 12.02.2018, 14:12 Uhr

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