Elektronentomographie: Auf dem Weg zu einem molekularen Atlas der Zelle

Die Kryoelektronentomographie verbindet die Vorteile einer lebensnahen Strukturerhaltung biologischer Objekte mit dem Potenzial einer hochauflösenden dreidimensionalen Abbildung. Ohne weitere Vorbehandlung werden die Proben schockartig abgekühlt und dadurch in einem dünnen Film aus amorphem Eis eingeschlossen. Diese Probe wird dann im Elektronenstrahl schrittweise über einen möglichst großen Winkelbereich gedreht und ein Satz von Projektionsbildern aufgezeichnet, aus dem die räumliche Struktur des Objekts berechnet wird. Wegen der außerordentlich hohen Strahlenemfindlichkeit vitrifizierter biologischer Proben schien es lange Zeit unmöglich, tomographische Datensätze aufzuzeichnen, ohne die Objekte massiv zu schädigen. Erst in den letzten Jahren gelang es durch die Automatisierung komplexer Datenakquisitionsprozeduren mit vollständig rechnergesteuerten Mikroskopen und ausgestattet mit empfindlichen Detektoren, die Strahlenbelastung der Objekte unter kritischen Schwellwerten zu halten. Dadurch wurde es möglich, nicht-invasiv Zellorganelle oder ganze Zellen dreidimensional mit molekularer Auflösung (derzeit ca. 4nm) abzubilden.

Wolfgang Baumeister: Biologie-Studium, Diplom an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (1969), Promotion (Dr. rer. nat.) an der Universität Düsseldorf (1973); Habilitation für das Fach Biophysik an der Universität Düsseldorf (1978), Heisenberg-Stipendiat, Physik-Department (Cavendish Laboratory) der Universität Cambridge, UK, (1981-1982); Leiter (C3) der Arbeitsgruppe "Molekulare Strukturbiologie" am MPI für Biochemie in Martinsried (1983-1987); apl. Professor an der Universität Düsseldorf (1984-1987), apl. Professor an der TU München, Fakultät Chemie (seit 1987); Wissenschaftliches Mitglied und Direktor der Abteilung "Molekulare Strukturbiologie" am MPI für Biochemie in Martinsried (seit 1988). Honorarprofessor an der TU München, Fakultät Physik (seit 2000). Ernst-Ruska-Preis (1982), Mitglied der European Molecular Biology Organization (EMBO, 1988), Otto-Warburg-Medaille der Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie e.V. (1998), Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (2000), Louis-Jeantet Preis für Medizin (2003), Stein & Moore Award, Protein Society, USA (2004). Herausgeberschaften: Journal of Structural Biology (Editor), Archaea (Editor), Journal of Molecular Biology (Board of editors). Forschungsschwerpunkte: Struktur und Funktion von Makromolekülen, zelluläre Kryoelektronentomographie. Seit 2001 ist Wolfgang Baumeister Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina (Sektion Biochemie und Biophysik).

Kontaktadresse: Prof. Dr. Wolfgang Baumeister, Direktor am MPI für Biochemie, Molekulare Strukturbiologie, Am Klopferspitz 18a, D-82152 Martinsried