Der vergessene Entdecker der DNA

Die Doppelhelix und der vergessene Forscher

Im Jahr 1953 veröffentlichen James Watson und Francis Crick die Struktur der Doppelhelix der DNA. Sie lösen ein schwieriges Problem der Biologie. Sie geben den Menschen den Code des Lebens.

Hinter dieser Entdeckung stehen nicht nur Watson und Crick. Es gibt noch einen Menschen, den die Zeit vergessen hat: den Schweizer Biochemiker Friedrich Miescher.

Friedrich Miescher. Grafik: Viet Anh (nach einem Porträtfoto von Miescher aus dem Jahr 1878 von Wikimedia)

Viele Jahre vorher, im Jahr 1869, macht Miescher Experimente mit Eiter-Zellen von benutzten Verbänden. Er findet den wichtigsten Teil der DNA: die Nukleinsäure.

Aber damals versteht fast niemand, wie wichtig das für die Genetik ist. Man kann sagen: Seine Entdeckung ist viele Jahrzehnte zu früh.

Heute gilt die Nukleinsäure als eines der vier wichtigsten biologischen Moleküle für das Leben - neben Lipid, Kohlenhydrat und Protein.

Die Wissenschaftshistorikerin Neeraja Sankaran sagt: "Wenn Sie an DNA denken, alles beginnt mit Miescher."

Wer ist also dieser vergessene Wissenschaftler Miescher?

Eine seltsame Substanz

Miescher wird im Jahr 1844 in Basel in der Schweiz geboren. Seine Familie hat eine lange Tradition in der Medizin. So bekommt er schon als Kind Interesse an der Wissenschaft.

Er studiert Medizin. Aber als Kind hat er Typhus und bekommt Fieber. Danach hört er schlecht. Er hat immer Angst, dass er deshalb kein guter Arzt werden kann.

Im Jahr 1868 geht Miescher nach Tübingen in Deutschland. Er arbeitet im Labor von Felix Hoppe-Seyler. Hoppe-Seyler ist ein sehr wichtiger Wissenschaftler. Er legt die Basis für die moderne Biochemie und Molekularbiologie.

Dort, im Jahr 1869, untersucht Miescher weiße Blutkörperchen. Er sammelt dafür Eiter von benutzten medizinischen Verbänden. Es ist sehr schwer, weiße Blutkörperchen aus Lymphknoten zu holen. Aber im Eiter von Infektionen findet er sehr viele davon.

Der Molekularbiologe Ralf Dahm (Institut für Molekularbiologie, Deutschland) sagt: Miescher hat ein unglaublich ehrgeiziges Ziel. Er will das Leben auf der chemischen Ebene verstehen, wie Moleküle das Leben bilden. Die Forschung an weißen Blutkörperchen ist ein idealer Start. Denn anders als andere Zelltypen liegen weiße Blutkörperchen nicht fest in einem Gewebe. Sie bewegen sich überall hin.

Als Miescher mit der Forschung beginnt, kennt man schon drei biologische Moleküle: Lipid, Kohlenhydrat und Protein. Aber er findet noch eine Substanz. Sie verwirrt ihn, weil sie ganz andere Eigenschaften hat als die anderen Stoffe.

Das biochemische Labor von Felix Hoppe-Seyler im Schloss Hohentübingen, Universität Tübingen - wo Friedrich Miescher im Jahr 1869 "Nuclein" entdeckt hat. Foto aus dem Jahr 1879. Foto: Universitätsbibliothek Tübingen / Cold Spring Harbor Laboratory (dnalc.cshl.edu)

Um die neue Substanz zu verstehen, macht er Tests. Er benutzt Pepsin, um Protein zu zerstören. Er benutzt Iod, um Kohlenhydrate zu finden. Und er benutzt Alkohol und Ether, um Lipid zu lösen. Aber nichts funktioniert. Es ist kein Protein und kein Lipid. Es ist sauer und enthält Phosphor in einem sehr typischen Verhältnis.

Er nennt den neuen Stoff "Nuclein". Er hat ihn aus dem Kern (Nucleus) der weißen Blutkörperchen getrennt - dort liegt unsere DNA.

Miescher weiß, dass er etwas sehr Großes entdeckt hat. Er will, dass alle Menschen seine Arbeit kennen.

Hat der Schüler die Arbeit gestohlen?

Aber die Veröffentlichung ist sehr schwer. Zuerst muss Miescher zwei Jahre warten, bis er den Artikel publizieren kann. Sein Professor Hoppe-Seyler will die Ergebnisse noch einmal prüfen. Das ist eine wichtige Vorsicht. Denn ein früherer Student von Hoppe-Seyler hat schon einmal gesagt, er hat einen neuen Stoff gefunden. Aber das war ein Fehler.

Im Jahr 1871 veröffentlicht Miescher seine Entdeckung in einem Artikel mit dem Titel Über die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen. Der Biologiehistoriker Dr. Kersten Hall (Universität Leeds, Vereinigtes Königreich) sagt: "Schon der Titel allein macht keine Lust, weiter zu lesen."

Nicht nur der Titel ist nicht attraktiv. Miescher versteckt die wichtigste Bedeutung seiner Entdeckung auf Seite 19 von insgesamt 20 Seiten. Dahm sagt: "Sie müssen durch viele lange, trockene chemische Analysen über Zellen gehen, für die Sie sich vielleicht gar nicht interessieren. Erst dann verstehen Sie, dass er gerade eine Revolution in der Biologie gemacht hat."

Er hat auch nichts, was man direkt sehen kann, um andere zu überzeugen. Dahm sagt: "Zur Zeit von Miescher ist DNA nur ein abstraktes Konzept. Es ist ein Molekül, das irgendwo in der Zelle existieren soll. Aber niemand hat es gesehen oder verstanden."

Dahm erzählt von einem Brief von Miescher: "Seit vielen Jahren muss ich mich daran gewöhnen, dass meine Arbeit sehr dringend ist, und jeden Abend beim Schlafengehen fühle ich mich wie ein Schüler, der seine Hausaufgaben nicht gemacht hat." Das ist das Gefühl, dass immer noch etwas offen und nicht fertig ist.

Im Jahr 1889, 20 Jahre nach der Entdeckung von Miescher, benutzt sein Schüler Richard Altmann einen neuen Begriff: "Nukleinsäure" (auf Englisch Nucleic acid) für Nuclein. Dr. Hall sagt: "Ich denke, das ist ein bisschen Kalkül des Schülers, um die Leistung des Lehrers zu stehlen."

Indem er einen anderen Namen für dasselbe DNA-Molekül gibt, argumentiert Altmann sehr überzeugend, dass das Nuclein von Miescher nicht dasselbe ist.