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Christiane Nüsslein-Volhard und die Entschlüsselung des Embryos

8. Februar 2019

Christiane Nüsslein-Volhard hat unser Verständnis der frühesten Entwicklungsstadien des Menschen geprägt. Jetzt unterstützt sie die nächste Generation herausragender Wissenschaftlerinnen.

Man sollte meinen, dass Drosophila Melanogaster – besser bekannt als die gemeine Fruchtfliege – eine eher unwahrscheinliche Heldin der Wissenschaftsgeschichte ist. Doch dieses winzige Insekt hat eine ausgesprochen wichtige Rolle bei der Beantwortung essentieller Fragen zu den Anfängen des Lebens gespielt – und dazu, wie wir zu dem werden, was wir sind.

Auch wenn die Fruchtfliege im Vergleich zum Menschen nur vier statt 23 Chromosomenpaare hat, sind ihre Gene den unseren erstaunlich ähnlich. Menschliche Gensequenzen können mit den entsprechenden Genen in der Fruchtfliege abgeglichen werden. Beispielsweise finden sich rund 75 % der Gene, die im Menschen Erbkrankheiten verursachen können, auch in der Drosophila.

Außerdem vermehren sich Fruchtfliegen schnell und ausgiebig: Ein Weibchen ist etwa acht Stunden nach dem Schlüpfen fruchtbar und kann in ihrer Lebenszeit rund 2.000 Eier legen.

Das alles macht sie besonders attraktiv für Wissenschaftler, die sich mit der Entwicklung des Embryos befassen. Christiane Nüsslein-Volhard und Eric Wieschaus verhalf die Drosophila zu der erstaunlichen Entdeckung, dass es spezifische Gene gibt, welche die Entwicklung des jungen Fliegenembryos – und anderer Tiere – steuern.

Infografik mit Einzelheiten über die wissenschaftliche Verwendung von Fruchtfliegen
Infografik mit Einzelheiten über die wissenschaftliche Verwendung von Fruchtfliegen

40.000 Fliegen und die Gene, aus denen sich Leben entwickelt

Die im ostdeutschen Magdeburg geborene Christiane Nüsslein-Volhard studierte Biologie an der Universität Tübingen und schloss mit einem Doktortitel in Biochemie ab. Im Jahr 1981 begann sie das Projekt, das weltweite Anerkennung fand: Sie enträtselte die Mysterien des Embryos. Insbesondere interessierte sie sich für die Gene, die den Ablauf steuern, nach dem sich der Embryo formt und entwickelt.

Um diese Geheimnisse zu entschlüsseln, wandten sich Christiane Nüsslein-Volhard und ihr Kollege Eric Wieschaus der Fruchtfliege zu. Genauer gesagt, vielen Fruchtfliegen. Insgesamt züchteten sie fast 40.000 Fliegen. Die beiden Wissenschaftler entwickelten eine genetische Diagnostik, bei der das Fruchtfliegen-Genom mutiert wurde, um zu sehen, welche der induzierten Mutationen sich auf die Entwicklung des Embryos auswirkten.

„Es zeigte sich, dass die Gene, die wir in Fliegen identifiziert hatten, auch bei Wirbeltieren eine sehr wichtige Rolle spielten.“

– Christiane Nüsslein Volhard

Anhand dieses Verfahrens fanden die beiden diejenigen Gene – letztlich reduziert auf die entscheidenden 120 – welche die Ausformung der Drosophila-Embryonen (und im weiteren Sinn die anderer mehrzelliger Organismen) direkt steuern.

 „Es zeigte sich, dass die Gene, die wir in Fliegen identifiziert hatten, auch bei Wirbeltieren eine sehr wichtige Rolle spielten. Das war der Durchbruch, der die Fliegenforschung auch für die menschliche Entwicklung signifikant machte“, so Nüsslein-Volhard.

Ihre Entdeckung ermöglichte uns ein viel tieferes Verständnis der Entwicklungsgenetik. 1995 wurden Nüsslein-Volhard, Wieschaus, und Edward B. Lewis (dessen frühere Erkenntnisse zur Fruchtfliege die Forschung untermauerten) mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet.

Bild von Christiane Nüsslein Volhard im Labor
Christiane Nüsslein Volhard
momentum-photo.com/MPI für Entwicklungsbiologie Tübingen

Engagement für junge Wissenschaftlerinnen

Nüsslein-Volhard war erst die sechste Frau, der der Preis zuerkannt wurde. Dies zeigt nicht nur, wie wichtig die Entdeckung war, sondern auch, dass es in der meisten Zeit des Jahrhunderts relativ wenig Frauen in der Wissenschaft gab.

„Als ich den 70er- und frühen 80er-Jahren als Wissenschaftlerin zu arbeiten begann, war die Situation für Frauen eine ganz andere. Wir waren die große Ausnahme“, so Nüsslein-Volhard. „Man wusste nicht, wie man mit uns umgehen sollte. Das erschwerte das Leben, da die Tatsache, dass man eine Frau ist, so ungewöhnlich war.“

Glücklicherweise haben sich die Zeiten geändert. „Heute kann keiner mehr behaupten, dass Frauen eine Ausnahme und im Prinzip für gute Wissenschaftsarbeit ungeeignet sind“, fährt sie fort. „In jedem Bereich gibt es Frauen, die mindestens so gut wie der beste Mann sind. Das steht heutzutage außer Frage.“

Es bleiben jedoch Herausforderungen – insbesondere für Frauen, die eine wissenschaftliche Karriere mit der Betreuung kleiner Kinder vereinbaren wollen. Angesichts dieser Herausforderungen gründete Nüsslein-Volhard 2004 die CNV-Stiftung, die Mütter zu Beginn ihrer naturwissenschaftlichen Karriere mit einem Stipendium unterstützt, damit sie weiterforschen können.

„Die Idee für die Stiftung ging von der Frage aus, warum der Frauenanteil in der Wissenschaft so gering ist und wie er erhöht werden kann. Der wichtigste Unterschied zwischen Männern und Frauen ist natürlich, dass Frauen Kinder bekommen können. Mit Familie hat man weniger Zeit für die Forschung. Es ist einfach unvermeidlich, dass Familienarbeit Zeit und Energie kostet.“

Die Empfängerinnen der Stipendien werden ausschließlich nach wissenschaftlicher Leistung ausgewählt. Nüsslein-Volhard erklärt: „Wir treffen unsere Wahl auf Basis ihrer Errungenschaften. Auf Basis dessen, was sie uns über ihre Forschungsarbeit erzählen. Es ist keine wohltätige Einrichtung, sondern für talentierte Frauen gedacht, um ihr berufliche Laufbahn zu fördern.“

Es ist diese Leidenschaft für wissenschaftliche Genauigkeit und Exzellenz, die sich wie ein roter Faden durch Nüsslein-Volhards Karriere zieht. Von ihrer bahnbrechenden Entdeckung wie wir uns entwickeln bis hin zur Unterstützung der nächsten Generation von Wissenschaftlerinnen.

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