12. Oktober 2019 Selected Articles

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Aus Aller Welt

Eine eitrige Sache – Wie Friedrich Miescher die DNA entdeckte

Die Erbsubstanz DNA ist eine Grundlage des Lebens. Ihre Entdeckung ist eine schwäbische Angelegenheit. Friedrich Miescher gelang das vor 150 Jahren in Tübingen.

Tübingen: Ein Bild von Friedrich Miescher hängt im Museum der Universität Tübingen hinter einem Reagenzglas mit isolierter Nukleinsäure aus Lachssperma aus den Originalbeständen. Foto: dpa

Von Kathrin Löffler
Tübingen (dpa) – Besonders appetitlich ging es im Berufsalltag Friedrich Mieschers nicht zu. Der Mann hantierte mit eitrigen Wundverbänden und Schweinemägen. Zumindest bescherte ihm seine Arbeitsstelle dabei ein eindrucksvolles Panorama. Durch die Fenster von Schloss Hohentübingen sah Miescher bis auf den Schwäbischen Albtrauf. Dort oben im Schloss machte er vor 150 Jahren eine der folgenreichsten Entdeckungen für die Biochemie: Er stieß auf die Erbsubstanz DNA.

Der Schweizer Miescher hatte Medizin in Göttingen und Basel studiert. An der Universität Tübingen wollte er herausfinden, woraus Zellkerne bestehen. Der Arzt Julius Eugen Schlossberger hatte bereits Jahre zuvor die ehemalige Schlossküche in Tübingen zum biochemischen Labor umfunktioniert.

Die Eiterverbände, die ihm das Tübinger Spital überließ, lieferten Miescher menschliche Abwehrzellen für seine Forschungen. Aus den Schweinemägen gewann er Enzyme, um sie aufzuspalten. Im Laufe des Jahres 1869 isolierte er aus den Kernen der Abwehrzellen im Eiter einen unbekannten Stoff – und der hatte ganz andere Eigenschaften als die bislang bekannten in den Zellen steckenden Proteine.

Miescher nennt die Substanz in seiner im Herbst 1869 abgeschlossenen Arbeit «Nuclein». Sein Laborchef, der Biochemiker Felix Hoppe-Seyler, hielt Mieschers Fund für derart frappierend, dass er dessen Experimente vor der Veröffentlichung alle noch einmal selbst ausführte. Das Ergebnis war immer das Gleiche: In den Zellen steckte Nuclein. 1871 wurde Mieschers Arbeit schließlich publiziert.

Die Tragweite seiner Entdeckung war Miescher nicht bewusst. Einige Jahre zuvor hatte Gregor Mendel seine Gesetze der Vererbung aufgeschrieben, Charles Darwin seine Evolutionstheorie publiziert. «Zu dieser Zeit kam man auf viele Erkenntnisse, die aber noch nicht miteinander in Zusammenhang gesetzt wurden», sagt der Tübinger Molekularbiologe Andrei Lupas.

Heute weiß man: Das damals entdeckte Nuclein besteht hauptsächlich aus DNA (Desoxyribonukleinsäure). Sie gibt die Erbinformationen aller Lebewesen weiter, ist Baumaterial der Gene. Nachgewiesen wurde das erst mit den Experimenten Oswald Averys, rund 80 Jahre nach jenen Mieschers.

Knapp drei Kilometer Luftlinie vom Tübinger Schloss entfernt steht seit 50 Jahren ein Labor, das nach Miescher benannt ist. «Junge Wissenschaftler sollen hier für eine befristete Zeit frei forschen können, bevor sie auf eine Professur berufen werden», beschreibt Andrei Lupas, der geschäftsführender Direktor des Friedrich-Miescher-Laboratoriums ist, die Idee hinter der Einrichtung. Miescher ging nach seiner Tübinger Zeit an die Uni Basel, um sich zu habilitieren.

Für die Einrichtung der Max-Planck-Gesellschaft ist Miescher mehr als nur Namensgeber. Seine Entdeckung war ihr Wegbereiter. Lupas zufolge ist die DNA nicht nur eine Grundlage des Lebens sondern auch der modernen Biologie. «Die DNA ist so wichtig, weil wir sie so gut manipulieren und damit so viel über lebende Systeme herausfinden können.» Ob Gentechnik oder Klonierung – ohne DNA geht nichts.

In einem Teil des Friedrich-Miescher-Laboratoriums schwimmen beispielsweise Tausende von Zebrafischen in Hunderten von Wasserbehältern. Anhand der Entwicklung ihrer durchsichtigen Eier untersuchen die Wissenschaftler, wie Zellen mit anderen kommunizieren – und welcher Teil der DNA dabei aktiviert ist. In einem anderen Laborbereich analysiert John Weir, warum Geschwister trotz gleicher Eltern so unterschiedlich sein können – anhand von Backhefe. Die Zellkernteilung laufe da nämlich genau gleich ab wie bei Menschen.

Miescher forschte noch unter ganz anderen Bedingungen. In der früheren Schlossküche gab es damals keine Heizung. Mit Renommee wurde er nicht entschädigt. James Watson und Francis Crick entdeckten 1953 die Struktur der DNA und bekamen dafür den Nobelpreis.

Mieschers Name ist in öffentlicher Wahrnehmung und Biologie-Unterricht dagegen wenig populär. Sein historisches Labor im Schloss sei zwischenzeitlich zu einer Art Rumpelkammer verkommen, sagt Ernst Seidl, Direktor des Museums der Universität Tübingen. 2015 ließ er darin eine Dauerausstellung einrichten. Besucher sollten allerdings ekelresistent sein: Auch der Magen eines Hausschweins ist zu sehen.

Wochenpost – STICHWÖRTER– TRANSLATION

eitrige – festering
Erbsubstanz – genetic material
Entdecktung – discovery
hantierte mit – handled; worked with
bescherte – presented
folgenreichsten – most consequential
stieß auf – came across
Zellkerne – nuclei
Eiterverbände – bandages of festering wounds
Spital – hospital
Abwehrzellen – defensive cells
aufzuspalten – to split off
Eigenschaften – properties
abgeschlossenen – completed
frappierend – confounding
ausführte – carried out
Tragweite – range; importance
Vererbung – inherited traits
Erkenntnisse – discoveries
Lebewesen – living things
nachgewiesen – proven
knapp drei Km Luftlinie – barely 3 km as the crow flies
befristete – limited
Einrichtung – installation
habilitieren – to qualify as a university teacher
Gesellschaft – here: institute
Wegbereiter – forerunner
anhand – by means of
Laborbereich – (sci.) field
Backhefe – baker’s yeast
Zellkernteilung – nuclear cell division
Bedingungen – conditions
Renommee – renown
entschädigt – compensated
öffentlicher Wahrnehmung – public perception
Rumpelkammer – junk room
verkommen – dilapidated
ekel – disgusting
Magen – stomach
Hausschwein – domestic pig

Trans: Barbara Weidendorf, B.A., M.A.

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Sport

WM der Extreme: König Kaul, coole Klosterhalfen – und viel Kritik

Finale furioso: Weitspringerin Malaika Mihambo holt WM-Gold, für Speerwurf-Ass Johannes Vetter bleibt Bronze. Die DLV-Asse sorgen am Sonntag in Doha für ein furioses Finale. Dennoch bleibt eine Leichtathletik-WM in einem Land der Extreme wie Katar ein Risiko.

Niklas Kaul aus Deutschland im 110m Hürdenlauf. Der Mainzer Kaul sorgte bei der Leichtathletik-WM für den goldenen Überraschungscoup im Zehnkampf und wurde jüngster Weltmeister in der Geschichte. Foto: dpa

Von Ralf Jarkowski, Andreas Schirmer und Ulrike John
Doha (dpa) – Wahnsinns-Gold für Weitsprung-Queen Malaika Mihambo, Bronze für Speerwerfer Johannes Vetter: Nach einem Stotterstart und einer tollen Aufholjagd haben die deutschen Leichtathleten bei den Weltmeisterschaften in Doha ein furioses Finale hingelegt. Mihambo behielt an einem glänzenden Sonntag im Khalifa-Stadion die Nerven und triumphierte nach zwei Zittersprüngen am Ende noch mit der Weltklasse-Weite von 7,30 Metern.

«Ich kann es selbst noch nicht fassen. Ich bin richtig glücklich», sagte Mihambo nach ihrem Triumph im ZDF. Vor dem dritten Versuch sagte sie sich: «Der muss gültig sein!» Und dann: «Das wird wohl der beste Sprung meines Lebens sein.» Zum 31 Jahre alten deutschen Rekord von Heike Drechsler, die 1983 und 1993 triumphierte, fehlen ihr jetzt nur noch 18 Zentimeter.

Die 25-Jährige von der LG Kurpfalz aus Oftersheim überragte mit ihrem siebten Sieben-Meter-Wettkampf in diesem Jahr alle: 38 Zentimeter Vorsprung auf die zweitplatzierte Ukrainerin Maryna Bech-Romantschuk sind der größte Vorsprung in der WM-Geschichte.

Mihambo habe «ein absolutes Glanzlicht gesetzt mit einem sehr dominanten Wettkampf», sagte DLV-Generaldirektor Idriss Gonschinska. «Sie ist einer der Top-Performer der WM.» Und: «Johannes Vetter hat heute eher Bronze gewonnen als Gold verloren.»

Für den Offenburger reichten 85,37 Meter nach WM-Gold 2017 diesmal nur zum dritten Platz. Das zweite WM-Gold für Grenada in der WM-Geschichte erkämpfte völlig überraschend der erst 21 Jahre alte Anderson Peters mit 86,89 Metern. Für Top-Favorit Magnus Kirt aus Estland blieb mit 86,21 Silber. Für Olympiasieger Thomas Röhler und den deutschen Meister Andreas Hofmann war das Quali-Aus eine riesige Enttäuschung.

Zuvor hatten die deutschen Asse an den zehn Wettkampftagen nicht nur klimatisch ein Wechselbad der Gefühle durchgemacht – die Titelkämpfe im heißen Golf-Emirat Katar waren zugleich eine aufschlussreiche und warnende Generalprobe für Olympia in zehn Monaten in Tokio.

Die Bilanz des 71-köpfigen DLV-Teams bei der ersten WM in einem arabischen Land fiel dann doch noch versöhnlich aus: Zweimal Gold, viermal Bronze und damit insgesamt sechs Medaillen können sich sehen lassen. «König» Niklas Kaul krönte sich bei der umstrittenen Hitze-WM zum jüngsten Zehnkampf-Weltmeister der WM-Historie seit 1983.

Bronze im gut temperierten Khalifa-Stadion steuerten Vetter, Kugelstoßerin Christina Schwanitz, Hindernisläuferin Gesa Krause und Deutschlands größtes Lauftalent Konstanze Klosterhalfen zur am Ende versöhnlichen WM-Bilanz des Deutschen Leichtathletik-Verbandes bei.
Zehn Monate vor Olympia in Tokio gab es Jubel und einige Lichtblicke, aber auch Enttäuschungen für den DLV. «Unsere Gesamtbilanz halte ich für gut durchwachsen», sagte DLV-Präsident Jürgen Kessing am Sonntag – vor dem WM-Schlussakt. «Was die Medaillen angeht, sind wir im unteren Bereich unseres Erwartungskorridors.»

Kessing verwies aber auch auf ein Dutzend verletzte Spitzenathleten wie den Ex-Weltmeister im Kugelstoßen, David Storl, die bei der WM fehlten. «Wenn man bedenkt, dass das Team nicht komplett war, was die Leistungsträger angeht, haben sich unsere Athleten bei der WM hervorragend geschlagen und mehr gebracht, als wir vorher erwartet haben», sagte er.

Dass die perfekt organisierte und von tausenden Helfern umsichtig betreute WM auch Kritik en masse provozierte, lag vor allem an den – vorher bekannten – klimatischen Bedingungen: Hitze um 40 Grad Celsius tagsüber, auch nachts noch über 30 Grad und hohe Luftfeuchtigkeit. Mit großem technischen Aufwand steuerten die Organisatoren und Teams dagegen. Das Khalifa-Stadion, wo bei der WM 2022 auch Fußball gespielt wird, wurde auf 25 Grad heruntergekühlt.

Die Kritik zahlreicher Athleten zielte vor allem auf die anfangs halbleeren Stadionränge und die extreme Hitze. Alles prima mit dem Klima? Weltverbandspräsident Sebastian Coe verteidigte die Vergabe der WM ins Golf-Emirat und vermied jegliche Kritik. «Man war einhellig der Meinung, dass die Bedingungen hier beinahe perfekt sind», sagte der britische Lord im ARD-Interview.

Nicht nur Zehnkampf-Held Kaul sah das anders. «Es bleibt die Frage, ob man eine WM in ein Land geben soll, das nicht so sportbegeistert ist», sagte er am Samstag im ZDF-«Sportstudio». Eine WM gehöre eher in Länder wie England, Frankreich oder Deutschland, sagte er.

Und wo ist der Nachfolger von Lichtgestalt Usain Bolt? Auch die US-Schnellsprinter Christian Coleman (Weltmeister über 100 Meter) und Noah Lyles (Champion über 200 Meter) konnten die Lücke nicht schließen, die der große Jamaikaner hinterlassen hat. Ihnen fehlt es nicht an lockeren Sprüchen – wohl aber an Charisma und Erfolgen.

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Feuilleton

Königliche Paraderäume im Dresdner Schloss eingerichtet

Die im Zweiten Weltkrieg zerstörten königlichen Gemächer des 18. Jahrhunderts im Schloss sind rekonstruiert und wurden am 28. September 2019 eröffnet. Foto: dpa

Dresden (dpa) – Die im Zweiten Weltkrieg zerstörten königlichen Gemächer des 18. Jahrhunderts im Dresdner Residenzschloss sind rekonstruiert und wieder prunkvoll wie einst ausgestattet. «Es ist ein ganz besonderer Moment, denn sie sind das Herzstück des 1986 begonnenen Schloss-Wiederaufbaus», sagte Marion Ackermann, Generaldirektorin der Staatlichen Kunstsammlungen Dresden.

Damit seien rund 80 Prozent der Ausstellungsfläche darin nutzbar, bis 2023 solle das Schloss weitgehend fertig sein. In die Wiederherstellung von Eckparadesaal, Audienzgemach samt Vorzimmern und Paradeschlafzimmer sowie vier modern sanierte Räume im Westflügel wurden seit 2016 knapp 35 Millionen Euro investiert.

Die Dresdner Residenz wird zum Museumszentrum der Staatlichen Kunstsammlungen ausgebaut. Bisher sind dort das Grüne Gewölbe, Kupferstich- und Münzkabinett, Türckische Cammer, Riesensaal und erste Dauerausstellungen der Rüstkammer eingerichtet und die Kapelle im Rohbau saniert. Auch der Georgenbau, in dem sich einst die fürstlichen Wohnräume befanden, ist innen ausgebaut.

Bisher gab das Land nach jüngsten Angaben 351 Millionen Euro für Sachsens größte Kulturbaustelle aus. Derzeit wird noch am Großen Schlosshof und Räumen im Nordflügel gearbeitet. Der Gebäudekomplex war bei den Luftangriffen auf Dresden im Februar 1945 schwer beschädigt worden und ausgebrannt.

Kunstschätze und Möbel sowie Teile der Ausstattung waren zuvor in Sicherheit gebracht und so gerettet worden.

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Gesundheit

Klimawandel: Hitze führt zu mehr Herzinfarkten

Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben Probleme mit Hitze. Foto: Sebastian Kahnert/dpa

Berlin (dpa) – Medizinern zufolge wird der Klimawandel künftig das Gesundheitssystem auf die Probe stellen. Die Klimaveränderungen seien «ganz sicher» eine der größten Herausforderungen für das Gesundheitssystem in den nächsten 20 bis 50 Jahren, sagte der Andreas Zeiher, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie.

Vor allem dem Herz-Kreislauf-System machten hohe Temperaturen und große Temperatursprünge binnen kurzer Zeit zu schaffen und führten vermehrt zu Herzinfarkten. «Wir verzeichnen ein höheres Auftreten von Herzinfarkten und Schlaganfällen und insgesamt von Notfall-Besuchen im Krankenhaus an sehr heißen Tagen», sagt Zeiher.

Vor allem Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, ältere Menschen und Diabetiker seien betroffen

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Reise

Neuer Baumwipfelpfad in der Lüneburger Heide eröffnet

Baumwipfelpfade gibt es in Niedersachsen bereits bei Bad Harzburg und in Bad Iburg. Foto: dpa

Hanstedt (dpa) – Im Wildpark Lüneburger Heide gibt es einen neuen Baumwipfelpfad. Nach Angaben des Parks ist der „Heide Himmel“ die höchste derartige Anlage in Norddeutschland.

In gut 20 Meter Höhe führt der Pfad auf einer Länge von rund 700 Metern über die Bäume, der angeschlossene Aussichtsturm ist etwa 40 Meter hoch.

Von dem in Hanstedt-Nindorf (Landkreis Harburg) gelegenen Pfad sollen die Besucher bei passendem Wetter bis nach Hamburg schauen können. Mehr als 20 Umwelt- und Lernstationen sollen Hintergrundinformationen liefern.

Die Anlage ist barrierefrei, steht also auch dank eines Fahrstuhls im Aussichtsturm etwa Rollstuhlfahrern offen. Nach Angaben einer Parksprecherin wurden 750 Kubikmeter Lärchenholz und 70 000 Schrauben verbaut. Baumwipfelpfade gibt es in Niedersachsen bereits bei Bad Harzburg und in Bad Iburg.

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3000 Brötchen für die Wissenschaft

Die Nachfrage nach ursprünglichen Getreidesorten wächst. Aber es fehlt derzeit nicht nur an Masse, sondern auch an Wissen. Forscher der Universität Hohenheim wollen das ändern.

Mit 3000 Test-Brötchen aus alten Getreidesorten sollen die Backeigenschaften von Dinkel, Emmer und Einkorn erforscht werden. Foto: Miriam Schönbach/dpa

Stuttgart (dpa) – Schon seit 10 000 Jahren bekannt und dennoch so etwas wie der letzte Schrei beim Bio-Bäcker: Als Urgetreide kommen alte Getreidesorten wie Dinkel, Emmer und Einkorn mit Wucht zurück. Sie finden sich in Brot, in Bier und in Gesundheitskissen und entsprechen nach Ansicht der Bäckerbranche der Sehnsucht nach nachhaltigen, naturbelassenen und authentischen Produkten. Allerdings wissen viele Bauern, Müller und Bäcker noch nicht, wie mit den Urgetreiden am Besten umgegangen werden muss. Oder sie entscheiden sich wegen des Aufwands und des vergleichsweise geringeren Ertrags von vorneherein gegen die sogenannten alten Sorten.

Im nach seinen Angaben weltgrößten Feldversuch untersucht der Stuttgarter Weizen-Experte Friedrich Longin, wie sich die Sorten im Anbau behaupten, welche Risiken dieser hat und für welche Produkte sich die eine oder andere Getreidesorte am besten eignet. Wirklich überzeugt ist Longin zwar nicht von den beworbenen Vorteilen der alten Sorten. Aber nach Ansicht des Fachmanns, der an der Universität Hohenheim in Stuttgart mit alten Getreidesorten wie Emmer, Einkorn oder Dinkel arbeitet, werden die Oldies bei den Verbrauchern trotzdem immer beliebter. «Der Verbraucher will das Alte, das Traditionelle. Und dann muss die Branche reagieren.»

Nach Angaben der Landesinnung für das Württembergische Bäckerhandwerk wissen Kunden beim Urgetreide den höheren Wert an Mineralstoffen und Vitaminen zu schätzen, viele mögen auch den nussigen, kräftigen und würzigen Geschmack der alten Sorten. Für Innungsgeschäftsführer Frank Sautter ist Urgetreide daher auch mehr als nur ein Trend: «Das verstetigt sich und bleibt.»

Vor allem für kleinere Bäcker sei der Handel mit den alten Sorten eine Chance, sich vom Discounter und den größeren Ketten abzusetzen, und ein Zeichen zu setzen für Artenvielfalt und regionale Produkte. «Brot aus Urgetreide wird das klassische Bauernbrot nicht ersetzen, aber es wird seinen Marktanteil ausbauen», sagt Sautter.

Auf den Hohenheimer Versuchsfeldern am Stadtrand von Stuttgart wachsen derzeit je 150 Sorten Einkorn, Emmer und Dinkel, insgesamt rund zwei Tonnen Getreide. Sie sollen später zu 500 sortenreinen Mehlen vermahlen werden und etwa 3000 Brötchen ergeben, mit denen getestet werden kann. Jahrelang hatten Longin und sein Team Saaten gesammelt und mühsam aufbereitet. «Urgetreide ist erst am Anfang, erforscht zu werden», sagt Longin. «Wir kennen grob die Risiken, aber wir wissen noch nicht ausreichend, was man mit den Sorten alles machen kann.»

Er sieht auch bei Bäckern und Bauern enormen Nachholbedarf: «Der Wissensstand geht bei den meisten gegen Null», sagt Longin und warnt: «Man kann nicht einfach loslegen, dann wird man Schiffbruch erleiden.» Fortbildung sei nicht nur wichtig für Ernte und Produktion, sondern auch für das Marketing: «Bäcker müssen ihren Kunden erklären können, was das Besondere ist an ihrem Brot und wie der Preis zustande kommt.» Denn der hat es meist in sich: «Emmer kostet das Drei- bis Vierfache von normalem Weizen, das bildet sich natürlich auch im Preis ab», sagt Innungs-Geschäftsführer Sautter.

Denn dem Bauern bringen die Urkornsorten beim Anbau einen geringeren Ertrag bei höherem Aufwand. Deshalb wird das Mehl aus Urgetreide nach Ansicht Longins zwar in der Nische funktionieren, Roggen und Weizen aber keineswegs ersetzen.

https://initiative-urgetreide.de/

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