Atomare Präzision: Elektronenstrahlen ermöglichen tiefe Einblicke in Bakterien und menschliche Zellen

Stefan Raunser (Structural Biochemistry – Max Planck Institute of Molecular Physiology, Dortmund)

Das erste Transmissionselektronenmikroskop, damals noch Übermikroskop genannt, wurde 1931 in Berlin von Ernst Ruska (Nobelpreis für Physik 1986) und Max Knoll gebaut. In einem solchen Mikroskop durchstrahlen Elektronen das Objekt und wechselwirken mit diesem, wodurch ein Bild entsteht. Aufgrund der kurzen Wellenlänge des Elektronenstrahls kann man extrem kleine Dinge, wie zelluläre Eiweißmoleküle untersuchen. Es ist in etwa so, wie wenn man von Lissabon aus ins BVB-Stadion blicken könnte, um dort das Ventil des Fußballs auf dem Platz zu untersuchen. In dem Vortrag wird erläutert, wie diese Technik eingesetzt wird, um tiefe Einblicke in Bakterien und menschliche Zellen zu erlangen und wie dadurch biologische Zusammenhänge auf molekularer Ebene verstanden werden können. So wird beispielsweise gezeigt, wie Bakterien mit Hilfe von Giftstoffen ihre Wirtsorganismen in Schach halten können. Einer dieser Giftstoffe funktioniert wie eine Spritze und injiziert ein „Killerenzym“ in die Wirtszellen, um die Zellen zu töten. Zudem wird es eine molekulare Reise in die Tiefen von Herz- und Skelettmuskeln geben, die mit Hilfe von Kryo-Elektronentomographie analysiert wurden. Vielleicht findet sich dort auch der Grund, warum Usain Bolt der schnellste der Mensch der Welt ist oder warum Wissenschaft Ihre Herzen höherschlagen lässt.

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