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Elliot Meyerowitz und Christopher Somerville

Balzan Preis 2006 für Molekulargenetik der Pflanzen

Für ihren gemeinsamen Einsatz zur Etablierung von Arabidopsis als Modell für die Erforschung der molekularen Genetik von Pflanzen. Diese gemeinsame Leistung hat weitreichende Konsequenzen sowohl für die Grundlagenforschung wie auch für potenzielle Anwendungen auf diesem Gebiet.

ELLIOT MEYEROWITZ wurde an den Universitäten von Yale und Stanford zum Drosophila-Molekulargenetiker ausgebildet. Gegenwärtig ist er Direktor der Abteilung für Biologie und George W. Beadle Professor für Biologie am California Institute of Technology.
Er wies nach, dass Arabidopsis über ein sehr kleines Genom verfügt – nur zweimal grösser als dasjenige eines bereits gut untersuchten Hefepilzes – und hat auf der Basis dieser Entdeckung visionäre Vorstellungen für die Verwendung von Arabidopsis als experimentelles Modellsystem entwickelt. In seinem Laboratorium wurde das Genom von Arabidopsis erstmals geklont und sequenziert; noch heute ist das Genom von Arabidopsis eines der kleinsten der bisher bei blühenden Pflanzen untersuchten. Dank dieser Arbeiten haben sich tausende von Molekularbiologen der Pflanzenforschung zugewandt. Er hat zahlreiche grundlegende Beiträge zum Verständnis des Wachstums und der Entwicklung von Pflanzen geleistet. Insbesondere wies er nach, dass die Organe der Blüten ihre Entstehung einer Kombination der Aktivität regulatorischer Gene verdanken. Viele dieser Gene wurden in seinem Labor geklont und charakterisiert. Das von ihm beschriebene Modell der Interaktion solcher Gene liess sich auf andere blühende Pflanzen übertragen.
Weitere Entdeckungen von Meyerowitz’ Labor betreffen Signal-Gene, die Stammzellen im Spross und in der Blüte erhalten, die Bildung der Blütenorgane aus dem Spross und das Erkennen von Aethylen – einem gasförmigen Regulator des Pflanzenwachstums – durch die Pflanzen. Elliot Meyerowitz’ fundamentale konzeptuelle Beiträge zur molekularen Genetik und zur Morphogenese der Pflanzen haben ein völlig neues Feld der Pflanzenwissenschaften erschlossen.

CHRISTOPHER SOMERVILLE ist ausgebildeter Bakterien-Genetiker, Direktor des Department of Plant Biology der Carnegie Institution of Washington und Professor of Biological Sciences (in Humanities and Sciences) an der Universität von Stanford.
Er war einer der ersten, die Bedeutung von Arabidopsis, einer Pflanze, die leicht gedeiht und sich schnell vermehrt, für molekulargenetische Untersuchungen erkannt habt. Seine Arbeiten gelten hauptsächlich der Beschreibung biochemischer Prozesse mit Hilfe von Mutanten und transgener Pflanzen. So betrafen frühe bahnbrechende Studien die Regulation der CO 2 -Fixation in der Photosynthese bei Arabidopsis-Mutanten.
Ein weiterer wesentlicher Beitrag im Bereich der Biochemie der Pflanzen betrifft die genetische Analyse des Fettstoffwechsels. Mit originellen Screening-Tests identifizierte er geeignete Mutanten und erschloss die Wege der Fettsynthese bei Pflanzen. So gelang es ihm, die Struktur und Zusammensetzung von Fetten in Pflanzen zu modifizieren und anbaubare Pflanzen mit erhöhtem Nährwert zu züchten.
Mit seinen Arbeiten über die Synthese der pflanzlichen Zellwände erforschte er als erster die Biosynthese von Lignin wie auch von Zellulose und öffnete damit den Weg zur “Konstruktion” von Pflanzen mit grösserer Biomasse und höherem Zelluloseanteil als Ausgangsmaterial für die Produktion erneuerbarer Bio-Brennstoffe.
Christopher Somerville gelang es als erstem, die Marker exprimierter Sequenzen (Expressed Sequence Tags [SET]) von Arabidopsis zu sequenzieren. Dies war Ausgangspunkt für die Bildung eines weltweiten Konsortiums, das die erste völlige Sequenzierung des Genoms einer höheren Pflanze bewerkstelligte. Als Mitglied der Führungsgruppe des Craig Venter Institute, das den Grossteil der Sequenzierung durchführte, war er an diesen Arbeiten aktiv beteiligt. In den folgenden 10 Jahren baute er mit “The Arabidopsis Information Resource” (TAIR) die am meisten benutzte biologische Datenbank der Welt auf.

Gemeinsam setzten sich CHRISTOPHER SOMERVILLE und ELLIOT MEYEROWITZ vehement dafür ein, dass Ergebnisse von Genom-Projekten der Wissenschaftsgemeinde sofort umfassend zugänglich gemacht werden und etablierten dieses Vorgehen beispielhaft als Standard in der Gemeinschaft der Arabidopsis-Forscher. Sie organisierten das “Multinational Coordinated Arabidopsis thaliana” Projekt, mit welchem über 10 Jahre Zentren zur Aufbewahrung von Proben, Insertions-Mutanten, zum Unterhalt von Datenbanken und DNA-Bibliotheken gefördert wurden und machten damit diese Arbeitsgrundlagen der ganzen wissenschaftlichen Welt zugänglich.
Die gemeinsamen Initiativen von Elliot Meyerowitz und Christopher Somerville wie auch die Leistungen, die sie individuell erbracht haben, sind für unseren Planeten und für die Menschheit von grösster Bedeutung.

Originalfassung des Preiskomitees, Internationale Balzan Stiftung – “Preis”.