Max Ludwig Henning Delbrück

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Max Delbrück

Max Ludwig Henning Delbrück (1906–1981), Biochemiker und Molekularbiologe, erhält gemeinsam mit seinen Kollegen Alfred Day Hershey (1908–1997) und Salvador Edward Luria (1912–1991), den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1969. Die Begründung des Nobelpreiskomitees: „… für ihre Entdeckungen zum Vermehrungsmechanismus und zur genetischen Struktur von Viren“.

Delbrück wird am 4. September 1906 in Berlin geboren – als siebtes Kind eines berühmten Professors für Geschichte an der dortigen Universität. Sein Urgroßvater war der Chemiker Justus von Liebig. Delbrück studiert zunächst ab 1924 Astrophysik, wechselt 1926 nach Göttingen und studiert hier Physik, mit besonderem Interesse für die neue Atommechanik. Bis 1929 kommen in Tübingen und Bonn noch Mathematik und Theoretische Physik hinzu. Delbrück promoviert in der Theoretischen Physik, Physik und Astronomie an der Universität Göttingen bei Max Born. Der Titel seiner Dissertation: „Quantitatives zur Theorie der homöopolaren Bindung“.

Ein Stipendium der Rockefeller Stiftung ermöglicht ihm 1931 einen Forschungsaufenthalt in Kopenhagen bei Niels Bohr, der sein Interesse für Biologie weckt. Von 1932 bis 1937 ist Delbrück Assistent von Otto Hahn und Lise Meitner am Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin-Dahlem. Delbrück wandelt sich vom Physiker zum Genetiker. Sein Interesse an der Genetik resultiert aus der Idee, dass Gene eine molekulare Struktur besitzen und daher physikalische Eigenschaften haben. Dieses Forschungsgebiet macht ihn suspekt für die Nationalsozialisten.

Die Rockefeller Stiftung bietet ihm 1937 die Möglichkeit, in die USA zu gehen. 1945 erhält Delbrück erhält die US-amerikanische Staatsbürgerschaft, arbeitet sich bei Thomas Hunt Morgan (Nobelpreis für Medizin 1933) in die genetische Forschung an der Taufliege Drosophila ein. Delbrück erkennt als erster, dass Viren, die Bakterien angreifen (Bakteriophagen), aufgrund ihres einfachen Aufbaus besonders geeignete Forschungsobjekte für die Genetik sind. In Tieren und Pflanzen dauert es oft Tage, bis sich die Erreger vermehren. Bakteriophagen aber schaffen das Gleiche oft bereits in wenigen Minuten.

Für Experimente mit Viren waren solche Schnellläufer besonders gut geeignet, da man viele Ereignisse gleichzeitig erhielt und daher auch mit Methoden der Statistik arbeiten konnte. In den nächsten Jahren beschäftigt sich Delbrück hauptsächlich mit der Vermehrung von Viren und Bakteriophagen.

1939 kann Delbrück, mit Kollegen Emory L. Ellis anhand des „Ein-Stufen-Vermehrungs-Experiments“ zeigen, dass jedes von wenigstens einem Bakteriophagen infizierte Bakterium nach einer bestimmten Zeit einige hundert Phagennachkommen freisetzt. Dieser Befund ist Anlass für die Frage, was im infizierten Bakterium vor dem Freisetzen der Phagennachkommenschaft vor sich geht – eine Frage, deren Beantwortung zu den wesentlichen Erkenntnissen der Molekularbiologie führen sollte.

Infizieren zwei unterschiedliche Bakteriophagen gleichzeitig dasselbe Bakterium, tauschen beide Erreger manchmal Teile ihres Erbguts miteinander aus. Dieser Mechanismus ermöglicht es Delbrück und seinen Kollegen, die Struktur des Viruserbguts genauer zu untersuchen: Da sich bei diesen Neukombinationen bisweilen verschiedene Eigenschaften des Virus ändern, muss dieses auch verschiedene Erbinformationen besitzen.

Tatsächlich bestätigen Folgeexperimente, dass sich viele der zunächst an Bakteriophagen entdeckten Eigenschaften auch bei anderen Viren finden. Delbrück und seine Kollegen klären auf, wie sich diese vermehren und erhalten dafür den Nobelpreis des Jahres 1969. Aus diesem Wissen resultierten etliche Methoden, mit denen Virusinfektionen besser als zuvor bekämpft werden konnten.

Von 1947 bis 1977 forscht Delbrück als Professor der Biologie am Institute of Technology in Pasadena, Kalifornien, ist zudem 1954 Gastprofessor der Biologie an der Universität Göttingen. Am 9. März 1981 stirbt Max Delbrück in Pasadena.


Delbrück und die Physik

Der Name Delbrück ist auch in der Physik bekannt. Diese Bekanntheit beruht auf einem Korrekturzusatz Delbrücks zu einer von Lise Meitner 1933 in der Zeitschrift für Physik veröffentlichten Arbeit. Lise Meitner hatte die Ablenkung von Gammastrahlen an Atomkernen untersucht und ein nicht erklärbares Ergebnis erhalten. In dem Korrekturzusatz stellt Delbrück die für damalige Zeit revolutionäre Idee vor, dass das nicht verstandene Ergebnis auf einer Verletzung eines bis dahin für unumstößlich gehaltenen Naturgesetzes beruhen könnte, welches die Ablenkung elektromagnetischer Strahlung im elektrischen Feld des Atomkerns verbietet. Delbrücks Idee beruhte auf einer zuvor von P.A.M. Dirac entwickelten Vorstellung, nach der das Vakuum nicht leer ist, sondern mit Elektronen und Positronen angefüllt ist, die einander aber in einer Weise neutralisieren, dass sie nicht in Erscheinung treten.

Die kühne Vermutung Delbrücks war, dass die Elektronen und Positronen dem Vakuum einen Brechungsindex verleihen, der zur Ablenkung der Gammastrahlen im elektrischen Feld des Atomkerns führt. Dieser Effekt wäre mit der Wirkung eines Prismas auf sichtbares Licht vergleichbar.

Es bedurfte einer großen Anstrengung der theoretischen Physiker und einer enormen Weiterentwicklung der Experimentiertechniken, bis dieser Delbrück-Streuung genannte Effekt beobachtet werden konnte. Der eindeutige Nachweis gelang 1975 im Zweiten Physikalischen Institut der Georg-August-Universität Göttingen in einem von der Arbeitsgruppe um Prof. Martin Schumacher ausgeführten Experiment.

Literatur

Stein, Ilse: „Ein-Stufen-Vermehrungs-Experiment“. Göttinger Tageblatt, 24. August 2002