Ich bin Chemiker, aber meine Leidenschaft gehört der Biologie.
Für mich gibt es eine magische Zahl: 35.
Vor 35 Jahren wurde mein Interesse daran geweckt, woher die Biologie ihre Energie bezieht und wie sie damit umgeht.
Die biologische Energie kommt natürlich von der Sonne.
Es gibt allerdings noch eine andere Quelle biologischer Energie – die geothermische Energie.
Die biologische Welt auf dem Grund der Ozeane bezieht sie aus den Hydrothermalquellen.
Darauf werde ich aber heute nicht eingehen.
Sie sind vertraut mit der Idee, Sonnenenergie mittels Sonnenkollektoren zu gewinnen – oder aus Wasserkraftwerken,
denn auch dort wird Sonnenenergie gewonnen.
Die Sonne lässt die Ozeane verdunsten, sie erzeugt Wolken, Regen fällt auf die Berge und wird in Stauseen gesammelt.
Die in den Stauseen gespeicherte potentielle Energie des Wassers treibt Turbinen an und erzeugt Elektrizität.
Wie Sie gleich sehen werden, ist das eine sehr nützliche Analogie für das, was in der Biologie geschieht.
Der Prozess, durch den die Biologie Energie gewinnt, ist die Photosynthese.
Das ist ein unglaublich komplexer Prozess, der aus zwei Teilreaktionen besteht – einmal aus der sogenannten Lichtreaktion,
bei der Sonnenenergie zur Spaltung von Wasser sowie zur Erzeugung von Sauerstoff und Reduktionsäquivalenten genutzt wird.
Natürlich gäbe es ohne diese Reaktion kein Leben auf der Erde.
Von ihr kommt der Sauerstoff, den wir atmen.
Und die Reduktionsäquivalente dienen dann in der sogenannten Dunkelreaktion der Bindung von Kohlendioxid
und der Erzeugung energiereicher organischer Moleküle, die wir als Nahrungsmittel verwenden.
Durch die Landwirtschaft ernten wir die Produkte der Photosynthese in industriellem Maßstab
und verbrauchen dann die energiereichen Verbindungen – die in Form von Getreide erzeugten Kohlenhydrate,
die wir entweder unmittelbar konsumieren oder an Tiere verfüttern;
wir konsumieren die Energie als tierische Fette und Proteine.
Die Frage, mit der ich mich heute beschäftigen möchte, lautet: Wo wandeln wir Energie in unseren Körpern um?
Hier, auf der linken Seite, sehen Sie Ihre Organe; jedes dieser Organe besteht aus Zellen.
Hier haben wir eine typische menschliche Zelle.
Abgesehen von roten Blutkörperchen sehen alle menschlichen Zellen so aus.
Sie enthalten einen Kern, in dem die gesamte, fast die gesamte genetische Information gespeichert ist.
Die Zelle wird von einer wasserabweisenden Membran umschlossen, die den Inhalt der Zelle zusammenhält.
Außer dem Zellkern befinden im Zytoplasma der Zelle Organellen – der Golgi-Apparat, der so etwas ähnliches wie ein Postamt ist,
das endoplasmatische Retikulum, wo die Proteine erzeugt werden, Lysosomen, die Recycling-Stationen ähneln und die Mitochondrien.
Die Mitochondrien sind das Thema, über das ich sprechen werde.
Sie sind die Kraftwerke der Zellen.
Und sie weisen sehr komplexe Strukturen auf.
So haben sie zwei Membranen, nicht eine.
Es gibt eine äußere Membran, die hier blau dargestellt ist.
Die innere Membran ist stark gefaltet, wie Sie sehen können.
Diese stark gefalteten Membranen sind Schauplätze
für die entscheidenden Schritte der biologischen Energieumwandlung in unserem Körper.
Wie Sie sehen werden, handelt es sich um einen komplexen Prozess, dem aber ein sehr einfaches Stück Chemie zugrunde liegt.
Der Kreis stellt diese stark gefalteten Membranen dar.
Die chemische Energie, freigesetzt aus den Nahrungsmitteln,
die man in einem oxidativen Prozess gewissermaßen durch kontrolliertes Verbrennen aufnimmt,
diese chemische Energie wird einfach dazu verwendet, Protonen aus dem Innenraum in den Außenraum zu transferieren.
Das führt zu einem Überschuss an Protonen im Außenraum.
Dieser Protonenüberschuss ist eine Quelle potentieller Energie.
Er wird in der Bioenergie protonenmotorische Kraft genannt, in Analogie zur elektronenmotorischen Kraft in der Elektrizität.
Im Grunde handelt es sich um eine Spannung.
Durch diesen Prozess erzeugen wir in unseren inneren Membranen eine Spannung von -200 Millivolt.
Dieser Energiespeicher, die potentielle Energie, kann an andere Prozesse gekoppelt und zur Verrichtung von Arbeit genutzt werden.
Wie ich Ihnen gleich zeigen werde,
sind die biologischen Energiepakete, die aus den Mitochondrien kommen… das ist das Molekül Adenosintriphosphat,
ein sehr energiereiches Molekül.
Es wird von Maschinen produziert.
Die Protonenpumpen, die ich gerade beschrieben habe, gewinnen die Energie und erzeugen die protonenmotorische Kraft,
die dem Stausee eines Wasserkraftwerks entspricht.
Und es gibt eine Turbine, die diese Energie umwandelt und sie dazu verwendet,
die Produktion dieses nützlichen Kraftstoffs Adenosintriphosphat anzutreiben.
Dann muss es ein Transportsystem geben, denn die Energiepakete werden im Inneren des Mitochondriums produziert.
Es muss ein Transportsystem geben, das diese Energiepakete an die Zelle liefert, das die Zelle mit der Energie versorgt,
die sie für alles braucht, was sie tut – zur Produktion von Proteinen, zur Replikation von DNS und so weiter.
In vereinfachter Form ist das… der graue Kasten stellt die innere Membran des Mitochondriums dar.
In diese Membran sind drei Protonenpumpen eingebettet; sie werden Komplex I, III und IV genannt.
Die Produkte des oxidativen Stoffwechsels,
die Verbrennung von Zucker und Fett – worauf ich nicht eingehen werde – produzieren Redoxenergie in Gestalt des Moleküls NADH,
Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid, in seiner reduzierten Form.
Die Reduktionsäquivalente von Elektronen werden in den außerhalb der Membran liegenden Arm dieses riesigen Komplexes eingespeist.
Es handelt sich dabei um einen Proteinkomplex aus 45 verschiedenen Proteinen,
die zusammen eine Molekularmasse von etwa 1 MDa aufweisen.
Die Elektronen werden mittels quantenelektronischer Tunnelprozesse durch diesen Membranarm transferiert,
und sie gelangen zu einem Chinon, das in dieser Region gebunden ist.
Das Chinon ist in oxidierter Form gebunden.
Es wird reduziert.
Hier ist das reduzierte Chinon.
Und dann equilibriert es in die wasserabweisende Membran.
Gleichzeitig mit diesem Prozess der Reduktion des Chinons werden Protonen vom Innenraum in den Außenraum ausgestoßen.
Das ist derzeit Gegenstand einer sehr regen Forschungstätigkeit.
Der genaue Mechanismus, durch den die Protonentranslokation durchgeführt wird, ist derzeit noch unklar.
Wir wissen aber, dass für je zwei Elektronen,
die einzeln diesen außerhalb der Membran befindlichen Arm passieren und zum Chinon übertragen werden...
Wir wissen, dass für je zwei Elektronen vier Protonen aus dem Mitochondrium ausgestoßen werden.
Dann transportiert das reduzierte Chinon die Elektronen zur nächsten Protonenpumpe,
genannt Komplex III bzw. Cytochrom bc1-Komplex, die aus weiteren elf Proteinen besteht.
Es handelt sich um einen dimeren Komplex; wie Sie sehen, läuft hier durch die Mitte eine Symmetrieebene.
Wir haben ein ziemlich vollständiges Verständnis davon, wie die Protonen von der Membran zum Chinon gepumpt werden.
Reduziertes Chinon bindet, überträgt Energie in diesen Komplex.
Ich werde nicht im Einzelnen beschreiben, was da geschieht; die Zeit ist zu knapp.
Doch oxidiertes Cytochrom c bindet in dieser Region.
Das ist der Raum zwischen den zwei Membranen, die Außenseite der inneren Membran.
Oxidiertes Cytochrom c tritt hier in Wechselwirkung, es wird reduziert.
Dann verliert es seine Affinität für diesen Komplex und transportiert die Elektronen zur dritten Protonenpumpe in dieser Kette.
Hierbei handelt es sich um die terminale Oxydase, über die Hartmut Michel im nächsten Vortrag sprechen wird.
Übrigens ist das der Ort, an dem Zyanid Schrödingers Katze töten würde.
Es würde diesen Komplex hemmen – oder auch nicht, je nachdem.
An diesem Enzym geschieht Folgendes: Fast der gesamte Sauerstoff, den wir einatmen, wird wieder zu Wasser reduziert.
Sauerstoff wird also durch die Photosynthese produziert, und in unseren Mitochondrien wird er wieder in Wasser umgewandelt.
Und wieder werden gleichzeitig mit diesen Geschehnissen weitere Protonen aus dem Innenraum des Mitochondriums gestoßen.
Es herrscht ein ziemlich vollständiges Verständnis davon, wie dieses Enzym arbeitet,
aber das Verständnis ist nicht absolut vollständig.
Das ist in aller Kürze die Art und Weise,
wie die durch die Oxidation von Zucker und Fetten erzeugte Redoxenergie in die protonenmotorische Kraft umgewandelt wird.
Auf diese Weise wird die potentielle Energie aufgebaut.
Genutzt wird die potentielle Energie dann von diesem Gerät hier, das ich ausführlich beschreiben werde.
Es erzeugt Adenosin-Triphosphat aus Adenosin-Diphosphat und anorganischem Phosphat.
Das ATP wird also hier, im Inneren des Mitochondriums, erzeugt;
dann wird es von diesem Protein namens ADP/ATP-Translokase hinausgeschleust.
Das Protein tauscht internes ATP aus, entnimmt es und stellt im Zytoplasma Treibstoff bereit,
bringt den verbrauchten Treibstoff ADP zurück, um ihn wieder in ATP umzuwandeln.
Und ein verwandtes Protein bringt das Phosphat zurück.
Das ist ein äußerst aktiver Zyklus.
In den Mitochondrien wird ATP erzeugt, hinaus in die Zelle transportiert und verbraucht;
dann wird der verbrauchte Treibstoff zurückgebracht und regeneriert.
Anhand der Sauerstoffmenge, die wir täglich einatmen, können wir berechnen,
wieviel ATP jeder von uns durch diesen Prozess herstellt:
Jeder von uns produziert auf diese Art und Weise jeden Tag ungefähr 60 Kilogramm ATP.
Lassen Sie mich jetzt die Turbine beschreiben, das Enzym, das Adenosin-Triphosphat produziert.
Das sind Bilder, die in den 1960ern von den inneren Membranen in Mitochondrien aufgenommen wurden.
Wenn Sie genau hinsehen, erkennen Sie, dass an der Oberfläche etwas angebracht ist, das nach Lollys aussieht.
Das ist die Turbine, das Enzym, das ATP erzeugt.
Meine Kollegen und ich haben im Laufe der Jahre dieses Strukturmodell der Turbine erstellt.
Es besteht aus ungefähr 30 Proteinen.
Den in Kugeln dargestellten Teil haben wir bis zur atomaren Ebene aufgelöst,
wobei wir hauptsächlich Röntgenkristallographie, aber auch kernmagnetische Resonanz eingesetzt haben.
Das ist der katalytische Teil.
Sie können sehen, wie sich das ADP sowie Phosphatmoleküle in diese Schnittstelle bewegen, und dann geschieht etwas.
Sie werden zusammengebracht.
Chemische Vorgänge laufen ab und ATP taucht auf.
Es gibt drei derartige katalytische Orte in dieser Region.
Die chemischen Vorgänge werden durch die Rotation dieser zentralen Welle angestoßen.
Sie dreht sich etwa hundert- bis zweihundertmal in der Sekunde, angetrieben durch die protonenmotorische Kraft in der Membran.
Protonen bewegen sich also zurück durch die Schnittstelle zwischen dem rotierenden Ring und dem grünen Protein.
Das ist eine Statorstruktur; sie hält den katalytischen Teil relativ statisch zur Drehung des Rotors.
Der Rotor selbst enthält neun verschiedene Proteine.
Eines der Dinge, mit denen ich mich in letzter Zeit beschäftigt habe, ist die Tatsache,
dass dieser Ring hier bei Menschen aus acht identischen Proteinen besteht.
Ich zeige Ihnen das gleich.
Für eine Drehung um 360 Grad müssen acht Protonen durch die Membran passieren.
Doch diese Region hier bewegt sich in Schritten von 120 Grad.
Das ist die schrittweise Drehung.
Jeder Schritt bewirkt die Synthese von einem ATP-Molekül.
Wie kann das sein – achtfache Schritte hier, dreifache Schritte dort?
Das bedeutet natürlich, dass vorübergehend Energie gespeichert werden muss.
Sie ist irgendwo in dieser Struktur, dann wird sie quantisiert freigesetzt, um die schrittweise 120-Grad-Drehung zu bewirken.
Dieser durch die protonenmotorische Kraft bewegte Rotor hat viele Bestandteile, von denen man sich sinnvollerweise vorstellt,
dass sie von menschlichen Maschinen abgeleitet sind.
Es gibt eine Feder, so glauben wir, die für die vorübergehende Energiespeicherung verantwortlich ist.
Dann gibt es eine Kurbelwelle, die Sie gerade gesehen haben.
Die asymmetrische Struktur, die sich in der Mitte des katalytischen Teils dreht.
Sie reguliert die Eigenschaften der katalytischen Orte.
In einem Zustand sind die Orte in der Lage, ADP und Phosphat zu binden.
Im zweiten Zustand stellen sie ATP her und im dritten Zustand setzen sie das ATP frei.
Die chemischen Abläufe beruhen also auf dieser asymmetrischen Kurbelwelle.
Dann muss es aber ein Lager geben, das Reibung aufweist, um ein Drehmoment zu erzeugen,
um die schrittweise Drehung um 120 Grad zu bewirken.
So stellen wir uns also diese Struktur vor.
Der blaue Teil ist der katalytische Teil, auf den ich heute nicht im Einzelnen eingehen werde.
Hier haben wir den Rotor und den Ring in der Membran.
Der von der protonenmotorischen Kraft angetriebene Ring ist für die Erzeugung des Drehmoments verantwortlich.
Wir glauben, dass die Energie in diesem unteren roten Teil vorübergehend gespeichert wird.
Das ist wie ein Sprungrad oder eine Feder in dieser mechanischen Nachbildung, die Sie hier rechts sehen können.
Dieser Teil ist die Kurbel- oder Nockenwelle; sie dreht sich und drückt auf die Kolben in dieser Gegend,
um die chemischen Abläufe in Gang zu setzen.
Und hier ist das Lager mit der Reibung, das an einem bestimmten Punkt anhalten muss,
um das Drehmoment und die schrittweise 120-Grad-Drehung hervorzurufen.
In dieser mechanischen Darstellung sehen Sie hier das Schwungrad.
Das ist die Nockenwelle.
Hier sind die Kolben; sie drücken gegen die katalytischen Teile des Enzyms,
um die chemischen Abläufe in Gang zu setzen.
Ich werde versuchen, Ihnen zu erklären, wie Rotation erzeugt wird.
Hier ist der Ring in der Membran, er besteht aus Proteinen, C-Proteine genannt.
Das sind sehr einfache Proteine.
Sie haben nur zwei transmembrane Alpha-Helices, die durch eine Schleife in dieser Region verbunden sind.
Der asymmetrische Rotor ist an der Spitze des Rings angebracht, und der katalytische Teil ist hier oben im Deckenraum.
Die wichtigste Eigenschaft dieses Rings: Obwohl das eine wasserabweisende Umgebung ist – Sie erinnern sich,
diese ganze Struktur ist in von einer Phospholipid-Doppelschicht umhüllt –
befinden sich dennoch an jedem C-Protein Carboxylgruppen.
Dieses Modell haben wir mit zwölf C-Proteinen im Ring gezeichnet.
Rund um den Ring sind also zwölf Carboxylgruppen angeordnet.
Und in dieser Region ist das grüne Protein, das A-Protein, eng mit dem blauen Ring verbunden.
Man stellt sich vor, dass das A-Protein einen Halbkanal bildet,
der den Protonen Zugang zu den negativen Ladungen in dieser Region verschafft.
Ist diese negative Ladung neutralisiert, dann ist sie stärker wasserabweisend
und wird sich mittels Brownscher Bewegung einfach in diese Position begeben.
Das ruft hier eine weitere negative Ladung hervor, ein weiteres Proton kommt herein und so weiter.
Die neutralisierten Carboxylgruppen transportieren die Protonen um den Ring herum, bis sie diesen Punkt hier erreichen,
dessen Eigenschaften dafür sorgen, dass die Carboxylgruppen wieder ionisiert werden,
die negative Ladung wiederhergestellt wird und die Protonen auf der anderen Seite der Membran freigesetzt werden.
Der Grund dafür, dass die Rotation nur in eine Richtung geht, liegt darin,
dass hier wegen der -200 Millivolt in der Struktur ein enormer Protonendruck in diese Richtung ausgeübt wird.
Das dreht den Ring in die dargestellte Richtung.
Eine der Fragen, die mich beschäftigt hatten, lautet: Wie viele Protonen benötigt man, um jeweils ein ATP-Molekül herzustellen?
Wenn sich in dem Beispiel zwölf C-Proteine im Ring befinden würden, würde jede 360-Grad-Drehung zwölf Protonen verbrauchen.
Diese 360-Grad-Drehung würde, ich habe das kurz erwähnt, hier oben drei ATP-Moleküle erzeugen.
In diesem Modell würde also die Herstellung von je einem ATP die Translokation von vier Protonen kosten.
Wie Sie hier lesen können, erzeugt also jede 360-Grad-Drehung drei ATP.
Eine vollständige Drehung erfordert ein Proton pro C-Protein.
Daher entspricht das Protonen-ATP-Verhältnis der Ringsymmetrie dividiert durch drei.
Man erwartete, dass es in der ganzen Biologie nur eine Ringsymmetrie geben würde.
Doch die Biologie ist komplizierter.
Die Ringsymmetrien unterscheiden sich je nachdem, ob es sich um mehrzelliges Leben oder um einzelliges Leben handelt.
Es handelt sich also nicht, wie man gedacht hatte, um eine universelle Zahl.
Hier sehen Sie Querschnitte von Ringen – einmal vom menschlichen Enzym; dann von Saccharomyces cerevisiae, der Bierhefe;
der hier ist von einem Bakterium, das eine elffache Symmetrie aufweist.
Hier haben wir 13-fache Symmetrie, ein Enzym aus einem Bakterium.
14-fache Symmetrie, sie findet sich im ATP synthetisierenden Enzym in Chloroplast;
und schließlich 15-fache Symmetrie in einer Blaualge.
Das bedeutet, dass die Enzyme, die diese verschiedenen Ringgrößen aufweisen, unterschiedlich hohe Energiekosten bezahlen.
Dieses Bakterium bezahlt fünf Protonen für die Herstellung je eines ATP-Moleküls,
während wir 2,7 Protonen für die Herstellung eines ATP bezahlen.
Diese Ringe repräsentieren verschieden Gänge eines Getriebes.
Das ist der niedrigste Gang, hier ist der höchste Gang.
So stellt man sich das vor: Weil wir in der Lage sind, -200 Millivolt zu erzeugen,
können wir in diesem hohen Gang fahren und effizienter handeln.
Dieser Organismus dagegen lebt in einer energetisch relativ benachteiligten ökologischen,
so nimmt man an, und ist deshalb nicht in der Lage, -200 Millivolt zu erzeugen.
Er erzeugt ein niedrigeres Potential; der Preis, den er zu bezahlen hat, besteht darin,
dass er in einem niedrigeren Gang fahren muss, was mehr Energie für die Herstellung jeweils eines ATP-Moleküls verbraucht.
Ich den letzten zwei oder drei Jahren wollte ich herausfinden, ob sich diese C8-Lösung,
die wir beim Menschen finden, bei den Chordatieren fortsetzt.
Mittlerweile haben wir Beweise dafür erbracht, dass sich die C8-Lösung bei Vögeln findet,
bei Reptilien, natürlich bei Säugetieren, bei Amphibien, Strahlenflossern und Knorpelfischen.
Manteltiere haben wir noch nicht untersucht.
Die C8-Lösung – 2,7 Protonen pro ATP – ist bei 50.000 Wirbeltierarten anzutreffen.
In letzter Zeit haben wir auch Wirbellose untersucht – Stachelhäuter, Chordatiere habe ich schon erwähnt,
Ringelwürmer, Armfüßer, Weichtiere, Krustentiere, Insekten und Fadenwürmer.
In all diesen Beispielen ist die C8-Lösung ebenfalls anzutreffen.
Derzeit untersuchen wir Porifera, also Schwämme.
Und ich wette, dass die C8-Lösung für das gesamte vielzellige Leben gilt.
Das wären zwei Millionen Arten neben den 50.000 Wirbeltierarten.
Während wir wissen, dass man in der einzelligen Welt, zum Beispiel im Fall der Hefe,
zehn geteilt durch drei Protonen zur Herstellung von je einem ATP bezahlt werden.
Es gibt also anscheinend eine Lösung für vielzelliges Leben und andere Lösungen für einzelliges Leben –
je nach den Umständen, in denen die Tiere leben.
Meines Erachtens bleiben hierbei viele Fragen unbeantwortet.
Außerdem werden alle möglichen weiteren Fragen aufgeworfen, auf die ich in der Kürze der Zeit nicht eingehen kann.
Ich finde es allerdings sehr überraschend, dass das gesamte mehrzellige Leben – bedenkt man die Vielfalt der Nischen,
der ökologischen Nischen, in denen diese Tiere anzutreffen sind...
dass es für all diese Tiere nur eine Lösung gibt.
Zum Schluss möchte ich noch einige allgemeinere Dinge über dieses Feld der Bioenergetik sagen.
Darüber, wie wir unser Wissen über Bioenergetik anwenden können, um einige der Probleme zu lösen, die sich Ihnen stellen werden.
Wie wir wissen, wird die Bevölkerung immer älter, und der Prozess des Alterns selbst ist sicherlich mit Prozessen verbunden,
die mit der Energieumwandlung in Mitochondrien zu tun haben.
In dem Maße, in dem wir immer älter werden, nehmen auch die neurodegenerativen Krankheiten in der Bevölkerung zu.
Auch hier gibt es eine Verbindung zu den Energie umwandelnden Prozessen in Mitochondrien.
Darauf werde ich gleich noch zurückkommen.
Wir versuchen außerdem, unser Wissen über Bioenergetik zur Erzeugung neuer Wirkstoffziele einzusetzen,
um das Problem der Arzneimittelresistenz bei Infektionskrankheiten zu lösen.
Tatsächlich ist das einzige Arzneimittel gegen Tuberkulose, das in den letzten 30 Jahren auf den Markt gekommen ist,
ein Hemmer der ATP synthetisierenden Turbine in diesem Mikroorganismus.
Man kann also Arzneimittel herstellen, die die ATP erzeugende Maschine im Mikroorganismus beeinflussen,
nicht jedoch die ATP erzeugende Maschine in unseren Körpern.
Dann möchte ich noch ein oder zwei Worte zum steigenden Energiebedarf sagen.
Zu Beginn hatte ich ausgeführt, dass sich fast die gesamte genetische Information im Zellkern befindet.
Der Grund hierfür liegt darin, dass das Mitochondrium auch eine kleine Menge DNS enthält, bestimmt 17 Kilobasen DNS und 32 Gene.
Dieses DNS-Molekül unterscheidet sich insofern von der DNS in Ihrem Zellkern, als es vollständig von ihrer Mutter stammt;
es gibt darin keine väterliche Komponente.
Jede Mutation in der mitochondrischen DNS, die zu einer Krankheit führt,
wird also matrilinear vererbt, nicht nach den mendelschen Regeln.
Das ist charakteristisch für die sogenannten mitochondrischen Krankheiten,
die fast unausweichlich zu neuromuskulären Erkrankungen führen.
Das sind Krankheiten, die im Kindesalter auftreten.
In der westlichen Welt ist etwa eine von 6.000 Personen von einer dieser Krankheiten betroffen.
Es gibt aber auch, wie gesagt,
immer mehr Anzeichen für die Beteiligung dysfunktionaler Mitochondrien an Parkinson, Alzheimer und der Huntington-Krankheit –
an diesen Geißeln der Menschheit, die sich in unserer Bevölkerung immer stärker ausbreiten.
Im Fall eines familiärem Parkinson-Syndroms, bei dem die Krankheit vererbt ist,
gibt es überhaupt keinen Zweifel daran, dass es von einer Dysfunktion in den Mitochondrien hervorgerufen wird.
Im Fall eines sporadischen Parkinson-Syndroms, bei dem es sich um die weiter verbreitete Form handelt,
sind die Verbindungen noch nicht so eindeutig.
Doch es gibt natürlich Verbindungen.
Mitochondrische Dysfunktionen sind nicht nur an neurodegenerativen Krankheiten beteiligt,
sondern auch an Krebs und der Alterung.
Ich habe leider keine Zeit, hierauf einzugehen.
In den vergangenen Tagen haben Sie vielleicht mitbekommen, dass die Mitochondrien in den Schlagzeilen waren.
Folgendes habe ich dem Daily Telegraph entnommen: „Großbritannien könnte durch IVF das erste Baby mit drei Eltern erzeugen.”
Und in derselben Zeitung stand: „Drei Eltern. Tut mir leid, aber das ist verrückte Wissenschaft.“
Auf diese Art und Weise kann man jene Erkrankungen korrigieren,
bei denen die Mutationen in der menschlichen mitochondrischen DNS liegen.
Das geschieht folgendermaßen: Man hat eine Mutter, die die Mutation aufweist; man befruchtet das Ei;
dann entnimmt man dem befruchteten Ei den Zellkern und überträgt diesen in einen zellulären Hintergrund,
dem der Kern entnommen wurde, dessen Mitochondrien aber noch existieren.
Diese Zelle stammt von einem Spender, der die Mutation nicht aufweist.
So kommt der dritte Elternteil ins Spiel.
Die zwei normalen Eltern erzeugen das befruchtete Ei.
Der dritte Elternteil stellt die Mitochondrien zur Verfügung.
Diese Therapie wurde in Großbritannien entwickelt, an der Newcastle University.
Mittlerweile liegt die Genehmigung zur klinischen Anwendung vor.
Zum Schluss möchte ich noch etwas zur Energiekrise anmerken.
Im Jahr 1950 betrug die Weltbevölkerung 2,5 Milliarden Menschen.
Heute sind es sieben Milliarden.
Und die Weltbevölkerung wächst alle 13 Jahre um eine Milliarde Menschen.
Dabei gibt es nicht nur ein Problem mit der Bevölkerungszunahme, sondern auch mit dem Human Development Index,
dem Index der menschlichen Entwicklung, der nach dieser Definition die Lebenserwartung,
die Alphabetisierung von Erwachsenen, die Einschulungsraten und das Pro-Kopf-BIP enthält:
In dem Maße, in dem dieser Index ansteigt, steigt auch der Energiebedarf.
Es ist also nicht nur eine Frage der Bevölkerungszunahme.
Es geht darum, dass der Bedarf der Entwicklungsländer in dem Maße zunimmt, in dem ihr Entwicklungsindex ansteigt.
Derzeit stammt unsere Energie zu 85 % aus fossilen Quellen, hauptsächlich Öl, Gas und Kohle.
Wir benötigen 15 Terawatt Energie.
Das sind 150 Milliarden 100-Watt-Birnen, Glühbirnen, die ständig brennen.
Bis zum Jahr 2050 wird sich das auf 30 Terawatt verdoppeln.
Und wie Sie sehen, verbrauchen die Vereinigten Staaten derzeit 3,5 Terawatt.
Dieser zunehmende Energiebedarf geht einher mit einem unaufhörlichen Anstieg des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre.
Hier sehen Sie die Zahlen bis zum Jahr 2004, doch es geht auf dieselbe Weise bis zum heutigen Tag weiter.
Ich begnüge ich mich mit der Schlussbemerkung, dass wir mit unserem Wissen über Bioenergetik zur Produktion grünerer Energieformen beitragen können.
Dieses Thema wird hier bei dieser Konferenz diskutiert.
Damit beende ich meine Ausführungen, vielen Dank.
Beifall.