Strukturbiologie und DNA-Origami

Acht der 136 nominierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhalten die mit 2,5 Millionen Euro dotierten Leibniz-Preise 2015, darunter der Bio- und Röntgenphysiker Henry N. Chapman, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY und Universität Hamburg, sowie der Biophysiker und -chemiker Hendrik Dietz, Technische Universität München.

Erstmals in der Geschichte des Leibniz-Preises wurde die Zahl von zehn möglichen Preisen nicht ausgeschöpft. „Stärker als in den Vorjahren hob sich eine geringe Anzahl von Vorschlägen sehr sichtbar von den übrigen ab, und nur sie erfüllten auch die höchsten Qualitätsansprüche“, begründete DFG-Präsident Peter Strohschneider diesen Schritt. Zugleich zeigte er sich unzufrieden damit, dass unter den Ausgezeichneten keine Wissenschaftlerin ist, und appellierte an die vorschlagsberechtigten Einrichtungen der Wissenschaft, mehr herausragende Forscherinnen zu nominieren. Das Preisgeld können die Preisträger bis zu sieben Jahre lang nach ihren eigenen Vorstellungen und ohne bürokratischen Aufwand für ihre Forschungsarbeit verwenden.

Henry N. Chapman (47) ist ein international hoch renommierter Forscher, der in der Röntgenphysik und biologischen Physik bahnbrechende Arbeiten geleistet hat. Er entwickelte u. a. neue Abbildungsverfahren unter Nutzung extrem intensiver und kurzer Röntgenpulse, deren Anwendungen von der Strukturbiologie über die Festkörper- bis zur Plasmaphysik reichen.

Die von Chapman entwickelte serielle Femtosekundenkristallografie (SFX) ermöglicht es, innerhalb weniger Femtosekunden Beugungsbilder von Bio-Molekülen aufzunehmen, bevor diese im Röntgenpuls verdampfen. Diese Methode eröffnete den hochauflösenden Abbildungsverfahren in den Lebenswissenschaften völlig neue Möglichkeiten. Zugleich bahnte sie einen Weg zur Bestimmung der Struktur von Makromolekülen wie dem HI-Virus, die nicht kristallisiert werden können. Auf diese Weise konnte Chapman beispielsweise die Struktur eines Parasitenproteins aufklären, das die tropische Schlafkrankheit verursacht.

In Großbritannien 1967 geboren, studierte und promovierte Henry Chapman im australischen Melbourne. Nach Postdoc-Jahren leitete er eine Arbeitsgruppe am Lawrence Livermore National Laboratory, bevor er 2007 an das DESY und die Universität Hamburg kam und Gründungsdirektor des Centers for Free-Electron Laser Science (CFEL) wurde.

Hendrik Dietz (36) gehört zu den weltweit führenden Wissenschaftlern in der DNA-Nanotechnologie. Sein besonderes Interesse gilt dem DNA-Origami, bei dem sich das Erbmolekül zur sequenzprogrammierten Herstellung von hochkomplexen funktionalen zwei- und dreidimensionalen Nanokomponenten verwenden lässt. Er hat diese Technik zu einem sehr breit einsetzbaren Werkzeug gemacht, mit dem inzwischen weltweit nanoskalige Instrumente und Werkzeuge entwickelt und biologische und biophysikalische Hypothesen getestet werden.

Zusätzlich leistete Dietz auch für die Anwendung Pionierarbeit, indem er etwa bewegliche Greifer und Schieber aus DNA konstruierte. Von großer praktischer Bedeutung sind seine Arbeiten für die Herstellung künstlicher Nanoporen in Lipidmembranen, wobei ein weiterer Schwerpunkt seiner Forschung auf der Entwicklung von DNA-basierenden Werkzeugen liegt, um Proteine mechanisch und räumlich zu orientieren und sie dann mittels einzelmolekülspektroskopischer Methoden zu analysieren.

Mit 36 Jahren ist Hendrik Dietz der jüngste der Leibniz-Preisträger 2015. Der gebürtige Dresdner ist eigentlich Physiker, steht aber seit Langem der Chemie sehr nahe. Nach seinem Studium in Paderborn, im spanischen Saragossa und an der LMU München promovierte er 2007 an der TU München, bevor er als Postdoktorand an die Harvard Medical School ging. Bereits zwei Jahre nach seiner Promotion kehrte Dietz als Assistant Professor zurück an die TU München, wo er seit 2014 eine W3-Professur für Experimentelle Biophysik innehat.

Verliehen werden die Leibniz-Preise am 3. März 2015 in Berlin.

DFG/U Hamburg/SJ