Martha Chase
* 30.11.1927 in Cleveland Heights, Ohio
† 08.08.2003 in Lorain, Ohio
Das berühmte HERSHEY-CHASE-Experiment kennt fast jeder, der sich ein wenig mit der Geschichte der Biologie, insbesondere der Gentechnik beschäftigt hat. Kaum einer weiß jedoch, wer sich hinter dem Namen CHASE verbirgt.
Es handelt sich um die amerikanische Biologin MARTHA CHASE, die damals in den 1950er Jahren als Assistentin in ALFRED HERSHEYs (1908-1997) Labor arbeitete und mit ihm zusammen das Experiment, welches die DNA als den Träger der genetischen Information identifizierte, entwickelte. Das Ergebnis dieses Experiments war ein Meilenstein in der Entwicklung der Molekularbiologie.
Zeitgeschehen
MARTHA CHASE wurde noch in den Goldenen 20ern des 19 Jhs. geboren, doch schon 1929 mit der Weltwirtschaftskrise (schwarzer Donnerstag) wurde auch in den USA das Leben härter. Die weiteren Jahrzehnte waren durch Kriege geprägt. Mit dem Angriff der Japaner auf Pearl Harbour 1941 trat die USA aktiv in den 2. Weltkrieg ein und ging von einer Zivilgesellschaft in eine Kriegsgesellschaft über. Es folgten der Vietnamkrieg und mit dem Mauerbau in Deutschland der kalte Krieg mit dem Osten.
Doch im Gegensatz zu Europa, dass direkter Kriegsschauplatz war, konnten sich in den USA die Naturwissenschaften stetig weiter entwickeln, daran hatten auch viele aus Europa emigrierte Wissenschaftler ihren Anteil. Auch das Kriegsgeschehen selbst war verantwortlich für die rasante Weiterentwicklung der amerikanischen Wissenschaft - neue Forschungstechniken entstanden, die Atombombe wurde gebaut, chemische und biologische Waffen wurden entwickelt.
Die Molekularbiologie und Genetik steckte Anfang des 20. Jhs. noch in den Kinderschuhen. Erst 1900 wurden GREGOR MENDELS (1822-1884) Vererbungsregeln wieder entdeckt und 1939 die Zelle als Baustein aller Lebewesen anerkannt.
Ein großes Interesse in der damaligen Forschung galt dem Mechanismus der Vererbung auf die Spur zu kommen. Zwar hatte W. SUTTON und THEODOR BOVERI (1862-1915) schon 1902 die Theorie aufgestellt, dass die Chromosomen (damals noch als Kernschleifen bezeichnet) die Träger der Erbanlagen seien (Chromosomentheorie), doch herrschte bis zum Beweis gebenden Experiment von MARTHA CHASE und ALFRED HERSHEY (1908-1997) ein wissenschaftlicher Streit darüber, welcher der in den Chromosomen enthaltene Bestandteil die Erbinformation trägt.
Werdegang
MARTHA CHASE wurde in Cleveland Heights, einer idyllischen kleinen Vorstadt von Cleveland, in Ohio am 30. November 1927 geboren und wuchs dort auf. Umgeben von einer landwirtschaftlich geprägten Landschaft mit vielen Wäldern und Parks wurde sie schon früh von der Natur inspiriert und das Interesse für die Biologie in ihr geweckt.
Nachdem sie am College in Wooster in Ohio Biologie studiert hatte begann sie 1950 im Labor des Genetikers ALFRED HERSHEY (1908-1997) am Carnegie Institute of Washington, heute ein Teil der Universität von Cold Springs Habor, als seine Assistentin zu arbeiten. Die Arbeit mit HERSHEY war nicht einfach und äußerst ungewöhnlich. Im Labor herrschte fast immer Stille, keiner sprach. Wenn HERSHEY etwas wollte, deutete er es nur mit dem Finger an. Es war bestimmt nicht einfach mit einem Minimum an Worten eine gute Zusammenarbeit aufrecht zu erhalten. Doch MARTHA CHASE war intelligent und vorausschauend, konnte sich sehr gut in die Forschungsbedingungen einarbeiten. So hatte sie einen großen Anteil an der Entwicklung und Durchführung des berühmten HERSHEY-CHASE-Experiments (1952).
1953 verließ MARTHA CHASE Cold Springs Harbor, arbeitet erst am Oak Ridge National Laboratory und dann an der Universität von Rochester.
Jeden Sommer kehrte sie nach Cold Springs Habor zurück, um am jährlichen Zusammentreffen der „Phage Group“ teilzunehmen. Hier trafen sich bedeutende Wissenschaftler, die Forschungen an Bakteriophagen betrieben, um ihre Erkenntnisse untereinander auszutauschen.
1959 begann sie mit ihrer Doktorarbeit an der University of Southern California, die sie 1964 erfolgreich abschloss.
In ihrer Freizeit besuchte und bereiste MARTHA CHASE die verschiedensten Nationalparks der USA. Sie liebte es nach einem Regen in die Wüste zu gehen, wenn die Pflanzen ihre kurze aber beeindruckende Blüte zeigten. Ende der 1950iger heiratete sie einen befreundeten Naturwissenschaftler, RICHARD EPSTEIN, doch ging ihre Ehe bald wieder in die Brüche.
MARTHA CHASE erlitt Ende der 1960iger Jahre weitere persönliche und finanzielle Rückschläge, verlor sogar ihre Arbeitsstelle. Dies war auch das Ende ihrer wissenschaftlichen Kariere. Später litt sie an einer Demenz, wobei sie zeitweise ihr Kurzzeitgedächtnis verlor, nicht aber ihr Langzeitgedächtnis. Ein Freund erinnert sich: „Sie war eine bemerkenswerte aber tragische Persönlichkeit“.
MARTHA CHASE starb am 8. August 2003 an einer Lungenentzündung in Lorain, Ohio, im Alter von 75 Jahren. Ihre Schwester RUTH DAZIEL OF MILFORD erzählt: „MARTHA liebte es zu fotografieren, außerdem auch zu nähen und zu stricken. Je schwerer die Strickmuster waren, um so mehr Spaß hatte sie daran, sie hat sich alles selbst beigebracht. MARTHA war immer an Dingen interessiert, die eine Herausforderung für sie darstellten.“
Wissenschaftliche Leistung
MARTHA CHASE war gerade Anfang 20, als sie ihre bedeutendste wissenschaftliche Arbeit schuf. Zusammen mit dem Genetiker ALFRED HERSHEY entwickelte sie ein Experiment, dass die DNA als Träger der Erbinformationen identifizierte.
Zur damaligen Zeit arbeiteten einige Wissenschaftler mit Bakteriophagen um heraus zu finden, ob die DNA oder die Proteine des Phagen für die genetische Informationsübertragung verantwortlich sind.
Schon 1944 deutete ein Experiment von OSWALD THEODORE AVERY (1877-1955) und seinen Mitarbeitern MCCLEOD und MCCARTY darauf hin, dass der Schlüssel des genetischen Codes in der DNA liegt, sie konnten es jedoch nicht schlüssig darlegen. Erst das HERSHEY-CHASE-Experiment konnte der Welt den Beweis liefern.
MARTHA CHASE und ALFRED HERSHEY brachten markierte Phagen mit einer frischen Bakterienkultur zusammen. Die Phagen hefteten sich an die Bakterien und infizierten diese durch Injektion ihres genetischen Materials in die Bakterienzellen. CHASE und HERSHEY gaben die Bakterien in einen herkömmlichen Küchenmixer (mit dem Namen „Waring Blendor“); der genau die richtigen Scherkräfte walten ließ um die Phagen von der Bakterienwand zu trennen, die Bakterien jedoch nicht zu zerstören. Nach der Untersuchung der Bakterien fanden sie hauptsächlich Phagen-DNA und keine Phagen-Proteine in den Bakterienzellen. Das Experiment wird wegen des eingesetzten Mixers (englisch: blender), in wissenschaftlichen Kreisen auch „blender-experiment“ genannt.
Ein Sprecher des Cold Springs Harbor Laboratory beschrieb die Studie als „…one of the most simple and elegant experiments in the early days of the emerging field of molecular biology.“
Diese Erkenntnis und viele weitere wichtige Arbeiten über Phagen und Viren von MARTHA CHASE und ALFRED HERSHEY wurden grundlegende Bausteine auf dem Gebiet der Molekularbiologie und Genetik.
Das Ergebnis des „blender experiments“ regte vor allem JAMES DEWEY WATSON (geb. 1928) und FRANCIS CRICK (1916-2004) an, weiter an der Struktur der DNA intensiv zu forschen. Nur knapp 11 Monate nach Veröffentlichung des HERSHEY-CHASE-Experiments entdeckten sie die Doppelhelixstruktur der DNA. Auch ROSALIND FRANKLIN (1920-1958) und MAURICE WILKINS (1916-2004) haben durch ihre röntgenanalytischen Untersuchungen der Nucleinsäuren maßgeblich dazu beigetragen.
