Thomas Cechs "Der Katalysator" beleuchtet RNA und ihre Superkräfte

Der KatalysatorThomas R. CechW.W. Norton & Co., $28,99

Machen Sie keinen Fehler, RNA ist die Hauptfigur des neuen Buches des Nobelpreisträgers Thomas Cech.

Der Katalysator ist teils eine Ode an das oft übersehene Molekül und teils eine detaillierte Geschichte der Wissenschaftler, die es studiert haben. RNA hat Cech eindeutig in ihren Bann gezogen. Und nachdem Sie sein Buch gelesen haben, könnte das Molekül auch Sie verzaubern.

RNA galt einst als der "biochemische Backgroundsänger" der Diva DNA, schreibt Cech. Aber dieses Molekül, ein weitgehend einzelsträngiger Verwandter der DNA, scheint ganz von selbst recht wunderbar zu sein. Es kann schneiden, es kann spleißen, es kann eine Vielzahl von genetischen Gymnastikübungen durchführen, die die Wissenschaftler vielleicht noch nicht vollständig verstehen. Cech, ein Biochemiker an der University of Colorado Boulder, katalogisiert diese Fähigkeiten in einer informativen Geschichte, die den Lesern eine gründliche Tour durch die biochemischen Grundlagen bietet.

Wissenschaftler, die die Fertigkeiten von RNA nutzen, haben das Molekül nun auf einige der drängendsten Probleme der Medizin gerichtet. Die Messenger-RNA oder mRNA ist beispielsweise der Held von zwei weit verbreiteten COVID-19-Impfstoffen und könnte Wissenschaftlern helfen, schnell Impfstoffe für andere Viren und sogar Krebs entwickeln. Doppelsträngige Stückchen des Moleküls, die als kleine störende RNA oder siRNA bezeichnet werden, können bestimmte seltene genetische Krankheiten bekämpfen, indem sie die Produktion problematischer Proteine abschalten.

Aber abgesehen von RNA's Superkräften - und aus Cechs Sicht gibt es viele -eschreibt Der Katalysator überzeugend den Wert der Grundlagenforschung. Dies ist Forschung, die unter die Motorhaube der Natur schaut und versucht, grundlegende Wahrheiten zu entdecken, die unsere Welt regieren. Es ist Arbeit, die von der Neugier des Wissenschaftlers angetrieben wird, und nicht an eine spezifische Krankheit gebunden ist. Und die Auszahlungen können Erwartungen sprengen.

Das mag kontraintuitiv klingen. Wenn es darum geht, Brustkrebs oder Alzheimer zu heilen, warum sollten sich Forscher dann nicht speziell auf diese Krankheiten konzentrieren? Cech argumentiert überzeugend, dass ein solcher enger Blick auf die Medizin bedeutet, dass Wissenschaftler etwas Wichtiges übersehen könnten.

Nehmen Sie die Sichelzellenkrankheit. Letztes Jahr hat die US-amerikanische Food and Drug Administration die erste CRISPR/Cas9-Gentherapie zur Behandlung der genetischen Störung genehmigt. CRISPR/Cas9 ist eine Art molekulare Schere, die auf RNA angewiesen ist, um gezielte Änderungen am Genom vorzunehmen. Aber diese Technologie hat ihren Anfang nicht in der Forschung über Blutkrankheiten genommen. Wissenschaftler haben CRISPR entwickelt, nachdem sie eine Eigenheit bakterieller Genome untersucht hatten.

Cechs eigener RNA-Durchbruch kam durch die Untersuchung einer anderen unwahrscheinlichen Quelle: Teichschlamm. Er konzentrierte sich auf Tetrahymena thermophila, einen einzelligen Organismus mit einem ungewöhnlichen Genom. Jedes Tetrahymena trägt tausende Kopien des Gens für ribosomale RNA, ein Molekül, das Proteine aufbaut. Bei der Untersuchung dieser RNA entdeckte Cechs Team etwas, "dessen Existenz gegen das verstieß, was als unumstößliche Regel der Natur angesehen wurde" . Sie hatten Ribozyme entdeckt, RNAs, die wie Enzyme wirken.

Bis dahin hatten Wissenschaftler angenommen, dass alle Enzyme Proteine sind. Eine RNA, die dieselben katalytischen Fähigkeiten aufweisen kann, grenzt an Blasphemie. Die Entdeckung war bedeutend und brachte Cech den Nobelpreis für Chemie im Jahr 1989 ein, den er sich mit dem Molekularbiologen Sidney Altman teilte. Cech schafft es, die Aufregung einzufangen und die Leser zurück in die Zeit zu schicken, um über die Schultern der Laborassistenten zu blicken, die die historischen Experimente durchgeführt haben.

Aber der unausgesprochene Wert unerwarteter Entdeckungen aus unwahrscheinlichen Quellen scheint von den Geldgebern übersehen zu werden, schreibt Cech. Die National Institutes of Health haben beispielsweise die Finanzierung von Studien zur Grundbiologie von Organismen wie Tetrahymena zugunsten von krankheitsorientierterer Forschung gekürzt.

Das könnte ein monumentaler Schlag für die Medizin sein. Denn wie Cech schreibt, "zeigt die Geschichte der RNA, dass viele unserer vielversprechendsten neuen Medikamente und Therapien aus Forschungen hervorgegangen sind, die ausschließlich von wissenschaftlicher Neugier angetrieben wurden."

Kaufen Sie den Katalysator von Bookshop.org. Science News ist ein Partner von Bookshop.org und verdient eine Provision für Käufe, die über Links in diesem Artikel getätigt werden.