Der weltberühmte Entwicklungsbiologe Walter Gehring ist tot
Der weltberühmte Entwicklungsbiologe Walter Gehring ist totFr, 13.06.2014 - 05:18 — Redaktion
Walter Gehring hat fundamentale Prinzipien der molekularen Entwicklungsbiologie entdeckt: die sogenannten Homeobox-Gene lösten die Frage, wie der Bauplan mehrzelliger Organismen in der Embryonalentwicklung festgelegt wird, das Homeobox-Gen Pax6 stellte sich als Hauptschalter in der Entwicklung des Auges in allen Tieren heraus - der Beweis, dass alle unterschiedlichen Augentypen – von den Plattwürmern bis hin zum Menschen - vom selben Prototyp abstammen. Über dieses letztere Thema hat Walter Gehring ScienceBlog.at einen Artikel: Auge um Auge - Entwicklung und Evolution des Auges gewidmet. Walter Gehring verstarb am 29. Mai an den Folgen eines schweren Verkehrsunfalles.
Walter Gehring (2014), ein faszininierender Wissenschafter von ansteckender Fröhlichkeit (Bild: Wikipedia)
Walter Gehring war mit Leib und Seele Wissenschafter. Er strahlte Begeisterung für seine Forschungsgebiete aus und konnte diese auch auf andere übertragen. Dass er Entwicklungsbiologie wurde, führte er auf ein frühkindliches Erlebnis zurück, das ihn offensichtlich für sein weiteres Leben prägte. Er hat gerne davon erzählt, etwa mit folgenden Worten:
„Als ich ein kleiner Bub war, schickte mir mein Onkel eine große Schuhschachtel, die viele kleine Löcher im Deckel hatte. Meine Mutter hat mir den beigelegten Brief vorgelesen. Drinnen stand, dass in der Schachtel ein paar Schmetterlingspuppen wären, und daß wir sie für’s Überwintern auf den Dachboden stellen sollten, damit im Frühling daraus Schmetterlinge würden. Ich war sehr neugierig und öffnete gleich die Schachtel, sah aber nur braungefleckte Kreaturen, die sich nicht bewegten und dachte, daß sie vermutlich beim Transport gestorben wären. Meine Mutter versicherte mir, daß die Puppen keinen Schaden erlitten hatten, wir stellten sie auf den Dachboden und ich vergaß darauf. Im Frühjahr habe ich auf dem Dachboden gespielt und die Schuhschachtel wieder gesehen und geöffnet. Da waren aus den Puppen wunderbare Schmetterlinge geworden.“[1]
Die Frage, wie eine derartige Verwandlung der Puppe zum Schmetterling erfolgen konnte, ließ Walter Gehring nicht mehr los. Sein zentrales Forschungsgebiet beschäftigte sich auch später mit den Mechanismen, welche die Entwicklung von mehrzelligen Organismen steuern: Wie es kommt, dass jede Zelle ihren festlegten Platz findet und ihre spezifische Funktionen erhält – obwohl doch jede einzelne Zelle die gleiche Erbinformation enthält. Von seinen fundamentalen Beiträgen zur Entwicklungsbiologie sollen im Folgenden nur zwei kurz umrissen werden, welche universelle Prinzipien darstellen.
Die Homeobox – Rosettastein der Entwicklungsbiologie
Als Doktorand des Entwicklungsbiologen Ernst Hadorn in Zürich machte Gehring eine entscheidende Entdeckung an der Taufliege Drosophila, die auch später das primäre Modell für seine Untersuchungen blieb. Eine Mutante dieser Fliege („Antennapedia“) trug anstelle von Fühlern (Antennen) Beine am Kopf. Gehring vermutete, daß das Gen, welches die Mutation trug, ein übergeordnetes Gen sein müsse, welches die Kaskade der in die Bildung von Antennen und Beinen involvierten Gene regulieren würde. Später wurde es klar, dass derartige Gene – sogenannte homeotische Gene - die Bildung der unterschiedlichen Körpersegmente aller Organismen und somit deren Grundbaupläne bestimmen. Mit molekularbiologischen Methoden konnte Gehring in diesen homeotischen Genen einen kurzen (180 Nukleotidbausteine langen) DNA-Abschnitt identifizieren, der für die Regulation der in die Bildung der Köpersegmente involvierten Genkaskaden bestimmend ist, und er benannte diesen „Homeobox“. Er wies auch nach, dass derartige Homeobox-Gene in allen Vielzeller-Organismen über die Evolution hoch konserviert sind und klärte in Zusammenarbeit mit Kurt Wütthrich den Mechanismus der Homeobox-Regulierung im atomaren Detail auf.
Das Pax6-Gen und die „Frankensteinfliege“
Mit dem Homeobox-Pax6- Gen entdeckte Walter Gehring ein weiteres fundamentales Prinzip der Entwicklungsbiologie: Mutationen in diesem Gen blockieren die Entwicklung der Augen bereits in frühesten Stadien. Mit seinem Experiment Pax6 an verschiedenen Stellen der Fliege – ektopisch – zu exprimieren, gelang es ihm die Bildung von funktionsfähigen Facettenaugen an völlig unerwarteten Stellen – an Beinen, Fühlern, Flügeln - zu induzieren. Das Bild einer Fliege mit 14 roten Augen an verschiedensten Körperstellen ging um die Welt – die „Frankensteinfliege“ sorgte für negative Schlagzeilen.
Pax6 ist ein Masterkontrollgen – eine Art Hauptschalter. Mit molekulargenetischen Untersuchungen konnte Walter Gehring zeigen, daß die verschiedenen Augentypen, die man im Tierreich findet, alle durch Pax6 gesteuert werden und somit – monophyletisch auf einen gemeinsamen Prototyp zurückgehen. Eine ausführliche Darstellung dieses Themas hat Walter Gehring in seinem ScienceBlog Artikel Auge um Auge - Entwicklung und Evolution des Auges gegeben.
Das Vermächtnis, das Walter Gehring hinterlässt, umfasst nicht nur seine sehr zahlreichen, hochzitierten Veröffentlichungen (Hirsch-Faktor 92), er hat am Biozentrum in Basel auch eine höchst erfolgreiche Gehring-Schule geschaffen, in der Doktoranden, Postdoktoranden und Wissenschafter aus aller Welt aus- und eingingen, von denen einige höchste Auszeichnungen erlangten - Christiane Nüsslein-Volhard und Eric Wieschaus – beides Postdoktoranden erhielten den Nobelpreis.
Für seine bahnbrechenden Beiträge zur Entwicklungsbiologie hat Walter Gehring selbst zahlreiche hohe Auszeichnungen erhalten, u.a. den Orden «Pour le Mérite», den Balzan Preis, den Kyoto-Preis. Eine detaillierte Auflistung sowie sein Curriculum vitae sind unter http://scienceblog.at/walter-jakob-gehring und [2] nachzulesen. Für diejenigen die Walter Gehring näher kannten, wird er stets als faszinierender Wissenschafter und großartiger Vortragender, ebenso wie als humorvoller, fröhlicher und warmherziger Freund in Erinnerung bleiben.
[1] The Journey of a Biologist http://www.gehring.biozentrum.unibas.ch/media/Autobiogr_BalzanDOC.pdf
[2] http://www.gehring.biozentrum.unibas.ch/cv.html
Weiterführende Links
Zum Ableben von Walter Gehring, audio: http://www.srf.ch/player/radio/rendez-vous/audio/schweizer-entwicklungsb...
Zur Verleihung des Balzan-Preises: http://www.balzan.org/de/preistrager/walter-gehring
Evolution of the eye
http://www.youtube.com/watch?v=7jEhzAn1hDc&feature=related 2:34 min (Englisch)
International workshop on Evolution in the Time of Genomics (7 – 9 May 2012)- part 07. 1:27:37. Vortrag von Walter Gehring rund 30 min (ab: 38 min). (in Englisch; setzt etwas an biologischen Grundkenntnissen voraus). http://www.youtube.com/watch?v=fdZJTmHO4is