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Jacques Dubochet | Schweizer Biophysiker

Jacques Dubochet (* 8. Juni 1942 in Aigle, Schweiz), Schweizer Biophysiker, gelang es, Wasser um Biomoleküle herum zu verglasten und so die Bildung von Eiskristallen in biologischen Proben zu verhindern. Dubochet entdeckte, dass Wasser bei Gefriertemperaturen seine flüssige Form behalten kann, wenn es sehr schnell in flüssigem Ethan abgekühlt wird . Dadurch könnte die natürliche Form von Biomolekülen in dem Vakuum so erhaltenen Umgebung , die für biologische Bildgebung durchElektronenmikroskopie . Für seine Entdeckungen erhielt er 2017 den Nobelpreis für Chemie (gemeinsam mit den Biophysikern Richard Henderson und Joachim Frank ).

Dubochet wurde im Südwesten angehoben Schweiz . In seiner Jugend wurde bei ihm Legasthenie diagnostiziert . Er besuchte die Polytechnische Schule der Universität Lausanne (heute Federal Polytechnic School of Lausanne), wo er 1967 einen Abschluss in Physik machte. Anschließend ging er an die Universität Genf und erwarb 1969 ein Zertifikat in Molekularbiologie später promovierte er in Biophysik an der Universität Genf und der Universität Basel. Nach einer Zeit am Biozentrum der Universität Basel trat Dubochet 1978 in die Fakultät des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg ein. Dort leitete er das Labor für Anwendungen der Elektronenmikroskopie und entwickelte die Kryo-Elektronenmikroskopie. Er blieb bis 1987 am EMBL, als er Professor für Biophysik an der Universität Lausanne wurde. Er ging 2007 in den Ruhestand.

In den 1970er Jahren entwickelte Dubochet Fachwissen in Dunkelfeld-Elektronenmikroskopie und verwendete die Technik, um das Tabakmosaikvirus und die DNA erfolgreich abzubilden . Wie die Erfahrungen anderer Forscher, die Elektronenmikroskopie auf biologische Proben anwendeten, waren Dubochets Bilder jedoch verzerrt, was auf das natürliche Auftreten von Wasser in biologischem Material zurückzuführen war, was unter den für die Elektronenmikroskopie erforderlichen Vakuumbedingungen zu einer Dehydratisierung der Probe und einem strukturellen Zusammenbruch führte. Durch die Arbeit anderer auf dem Gebiet wurde Dubochet überzeugt, dass biologische Proben in gefrorenem Zustand abgebildet werden müssten, um das Problem zu überwinden.

Nach dem Beitritt zum EMBL begann Dubochet, Methoden zu untersuchen, um Wassermoleküle schnell abzukühlen und einzufrieren, bevor sie kristallisieren konnten. Er und KollegeAlasdair McDowall gelang es schließlich, eine biologische Probe auf eine Metallgitteroberfläche zu übertragen und das Netz in Ethan zu tauchen, das mit flüssigem Stickstoff auf etwa –190 ° C gekühlt wurde, wodurch das Wasser um die Probe herum verglast wurde. Beim Abkühlen bildete das Wasser einen dünnen Film über dem Netz. Die Probe wurde dann während der Bildgebung mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Dubochet und McDowall veröffentlichten 1981 ihre bahnbrechenden Arbeiten zur Verglasung von Wasser für die Elektronenmikroskopie.

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Dubochets Forschung war entscheidend für den Fortschritt von Kryo-Elektronenmikroskopie , mit der Forscher Bilder von biologischen Materialien erhalten können, die dem natürlichen Zustand des Materials ähnlicher sind. Während seiner restlichen Karriere verfeinerte er weiterhin Techniken zur strukturellen Abbildung biologischer Materialien mittels Kryo-Elektronenmikroskopie. Er entwickelte eine Methode, die als KryoEM von Glaskörperschnitten bekannt ist (CEMOVIS), die Forscher zur Verglasung von Zellen und Geweben zur Visualisierung sehr feiner struktureller Details anwenden könnten . Er wandte auch weiterhin Elektronenmikroskopie zur Untersuchung struktureller Aspekte von DNA und Chromatin an.

Neben dem Nobelpreis erhielt Dubochet den EMBL Lennart Philipson Award (2015).