Durchbrüche in Physiologie, Medizin und Chemie
Der Ozean bietet wertvolle Modelle für die Grundlagenforschung und viele Studien haben zu entscheidenden Fortschritten in der Physiologie, Medizin und Chemie geführt. Nicht weniger als dreizehn Nobelpreise in Medizin oder Chemie wurden für Arbeiten vergeben, die auf aquatischen Organismen basieren: Fische, Nesseltiere wie die Qualle Aequorea victoria oder der Siphonophor Physalia physalis, Weichtiere (Muscheln, Kopffüßer, Meeresschnecken), Krebstiere (Krabben), Stachelhäuter (Seeigel, Seesterne), sogar Einzeller…
Durch seine Arbeit am Darm von Anemonen oder an einem Seestern entdeckte Ilja Iljitsch Mechnikow 1883 die Phagozyten und die Phagozytose (der Vorgang, bei dem eine Zelle eine fremde Substanz verschlingt und dann verdaut). Er teilte sich 1908 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin mit Paul Ehrlich und gilt seitdem als Vater der zellulären Immunität.
Durch Messung der Veränderungen der elektrischen Ladungen und der Art und Weise, wie Nervenimpulse zwischen den Zellen in einer sehr großen Nervenfaser eines John CarewEccles, Alan Lloyd Hodgkin und Andrew Fielding Huxley waren Pioniere in der Erforschung der Nervenimpulsübertragung und wurden 1963 gemeinsam mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.
UND DIE QUELLE FÜR VIELE NOBELPREISE
Der Seeigel diente als Modell für Otto von Warburgs Entdeckung der Anti-Polyspermie-Kalziumwellen (nur ein Spermium pro Eizelle). Für Eric Kandel und seine Arbeit über die molekularen Grundlagen des Gedächtnisses war es eine Seeschnecke.
Bei der Untersuchung des Zellzyklus von Seeigel-Eiern entdeckte Sir Tim Hunt die Cycline und wies nach, dass diese Proteine, die während der verschiedenen Phasen des Zellzyklus abgebaut werden, eine entscheidende Rolle bei dessen Regulierung spielen, nicht nur bei Stachelhäutern, sondern auch bei Wirbeltieren. Diese Forschung hatte später wichtige Auswirkungen auf die Untersuchung von Schlüsselmolekülen, die an der Krebsentwicklung beteiligt sind (Cyclin und Kinase) und brachte Timothy Hunt, Leland Hartwell und Paul M. Nurse den Nobelpreis für Physiologie und Medizin 2001 ein.
Der Nobelpreis für Chemie 2008 ging an Osamu Shimomura, Martin Chalfie und Roger Tsien für die Entdeckung der Elektrolumineszenz-Organe im Quallen Aequorea victoria eines grün fluoreszierenden Proteins (GFP), das unter ultraviolettem Licht intensiv leuchtet. Dieses Protein hat die Biowissenschaften wahrhaftig revolutioniert, da es unter anderem ermöglicht, zu verfolgen, wie Krebstumore neue Blutgefäße bilden, wie die Alzheimer-Krankheit Gehirnneuronen tötet und wie HIV-infizierte Zellen neue Viren produzieren.
Dieses Protein, das seit 1994 synthetisiert wird, wird in der medizinischen Forschung eingesetzt. Wissenschaftler sind nun in der Lage, das Gen, das die GFP-Produktion steuert, so zu verändern, dass verschiedene Färbungen entstehen, die es uns ermöglichen, Proteine in ihrer natürlichen Umgebung zu untersuchen und bestimmte Prozesse zu verstehen, um unser Wissen über das komplexe Netzwerk, das das menschliche Gehirn ist, zu verbessern.
Aequorein, ein weiteres Protein, das aus der Qualle Aequorea victoria gewonnen wird, wird zur Messung von Kalzium im Muskelgewebe auf der Ebene der Nervenenden verwendet.
