Christiane Nüsslein-Volhard

Christiane Nüsslein-Volhard (s. 20. lokakuuta 1942 Magdeburg) on saksalainen biologi, joka on saanut vuonna 1991 Albert Lasker -palkinnon lääketieteellisestä perustutkimustyöstä. Nüsslein-Volhard sai vuonna 1995 Nobelin lääketieteen palkinnon yhdessä Eric Wieschausin ja Edward B. Lewisin kanssa alkionkehityksen geneettisen kontrollin tutkimuksestaan.

Lapsuus ja opiskelu 
Christiane Nüsslein-Volhard syntyi Frankfurtissa toisen maailmansodan aikana vuonna 1942. Hänellä on yksi veli ja kolme siskoa. Hänen isänsä, Rolf Volhard, oli arkkitehti, ja hänen isoisänsä oli Frankfurtissa lääketieteen professori. Hänen molemmat vanhempansa harrastivat musiikkia ja maalausta, ja myös perheen lapset opettelivat soittamaan huilua. Heillä ei ollut paljon rahaa ja sodan jälkeen kaikesta oli pula. Nuorena hän oli kiinnostunut kasveista ja eläimistä, hän liittyi myös lintuharrastuskerhoon. Hän sanoi, että jo kaksitoistavuotiaana tiesi haluavansa biologiksi. Heidän perheessään hän oli ainoa, joka oli näistä asioista kiinnostunut, ja koska kukaan ei osannut kertoa ja opettaa näistä häntä, hän yritti selvittää itse asiat kirjoista. Hänen vanhempansa tukivat hänen biologian kiinnostustaan ohjaamalla häntä oikeiden kirjojen pariin.

Hän ei ollut lukiossa kovinkaan ahkera ja suoritti sen keskinkertaisilla arvosanoilla. Hän sanoi, ettei koskaan tehnyt läksyjään ja oli laiska, minkä vuoksi ei miltei läpäissyt englannin kieltä. Opettajiensa mukaan hän oli kyllä lahjakas tasaisesti kaikissa aineissa mutta loisti vain niissä, jotka kiinnostivat häntä itseään. Hänen viimeisen luokkansa biologianopettaja oli ajan tasalla oleva ja keskusteli oppilaittensa kanssa muun muassa genetiikasta, evoluutiosta ja eläinten käyttäytymisestä. Lukion loppujuhlallisuuksissa hän piti puheen "Eläinten kielistä" (). Puheeseen hänet innoittivat Konrad Lorenz ja muut saksalaiset biologit, joiden kirjoista hän lukenut eläinten käyttäytymisestä.

Vuonna 1962 kun hän päätti lukion, hän oli jo päättänyt opiskella biologiaa mutta oli kuukauden töissä sairaanhoitajana kokeillakseen, olisiko kiinnostunut lääketieteestä. Kokemuksensa perusteella hän totesi, ettei halua lääkäriksi. Hän meni Frankfurtin yliopistoon opiskelemaan biologiaa. Hän löysi kyllä kursseja, jotka kiinnostivat häntä mutta piti siellä opiskelua melko tylsänä. Vuonna 1964 hän huomasi, että Tübingenin yliopisto tarjosi kursseja biokemiasta. Niitä ei ollut siihen aikaan Saksassa missään muualla. Viimeisenä vuonna hänellä oli kaksi uutta professoria, jotka opettivat mikrobiologiaa ja genetiikaa. Hän pääsi myös osallistumaan Max Planck -instituutin virustutkimukseen monien kuuluisien tutkijoiden johdolla ja oppi heiltä moderneja asioita, kuten proteiinien biosynteesiä ja DNA-replikaatiota. Hän suoritti loppututkintonsa vuonna 1969 melko keskinkertaisilla arvosanoilla ja suoritti diplomityön määrittäessään promoottorialueita faageilla.

"Suurta tiedettä" 
Nüsslein-Volhard ja Wieschaus käynnistivät biologian "big science" -kauden, kun he onnistuneesti suorittivat laajamittaisen mutageneesiprojektin, joka havainnollisti banaanikärpästen (Drosophila melanogaster) alkionkehityksen.

Tuohon aikaan molekyylibiologiaprojektit useimmiten pohjautuivat pienimuotoisiin kokeisiin, jotka todistivat periaatteet tai yleisesimerkit. Vain yhden geenin tai proteiinin toiminnan todistavat kokeet olivat normi, kun taas biologisesti monimutkaiset, laajalle ulottuvat kokeet olivat poikkeuksia valtavan työmäärän ja silloisten menetelmien tarvitseman rahoituksen vuoksi.

Banaanikärpäset 
Nüsslein-Volhard ja hänen kollegansa saivat Nobelin palkinnon kokeestaan, joka pyrki tunnistamaan banaanikärpäsen alkionkehitykseen vaikuttavat geenit.

Pienen koon ja lyhyen lisääntymisajan takia banaanikärpäset ovat kauan olleet suosittuja geneettisissä kokeissa. Alkionkehitykseen vaikuttavat geenit tunnistettiin aiheuttamalla sattumanvaraisia mutaatioita banaanikärpäsissä ja sitten teettämällä näillä mutatoituneilla yksilöillä jälkeläisiä. Kärpäsen tietyn osan kehityksen häiriintyessä, muuttuessa tai puuttuessa kokonaan tutkijat pystyivät tunnistamaan tarkkaan, mihin geeniin tai geeneihin mutaatio oli vaikuttanut. Samalla he pystyivät myös tunnistamaan, mitkä geenit olivat ratkaisevassa asemassa. Moni näistä geeneistä sai mielenkiintoisia nimiä, esimerkiksi hedgehog (), Gurken (kurkku) ja Krüppel (raajarikko). Näiden mutanttien ja niiden keskinäisen vaikutuksen myöhemmän tutkimuksen ansiosta saatiin uutta tietoa banaanikärpästen varhaiskehityksestä, nimenomaan jaokkeiden asteittaisen kehityksen taustalla olevista mekanismeista. 

Nämä kokeet erottuvat joukosta paitsi laajamittaisuutensa takia, myös siksi, että ne olivat tärkeitä muillekin eliöille kuin banaanikärpäsille. Myöhemmin todettiin, että monella näissä kokeissa tunnistetuilla geeneillä on vastineet muissa eliöissä. Esimerkiksi kaikista monisoluisista eläimistä löytyvät homeobox-geenit, ja näillä geeneillä on yleensä samankaltaiset tehtävät jaokkeiden kehityksessä. 

Näiden tulosten perusteella oletetaan nykyään, että protostomeilla ja deuterostomeilla lienee ollut varsin hyvin kehittynyt yhteinen esi-isä, jolla on ollut paljon monimutkaisempi ruumis kuin on tähän asti luultu. Sen lisäksi tutkijat ymmärtävät transkription säätelyä ja kehityksen aikaista solujen kohtaloa niiden takia nykyään paremmin.

Nüsslein-Volhard yhdistetään myös toll-geenin löytämiseen, mikä taas johti toll-reseptorin löytämiseen.

Nykytutkimus 
Christiane Nüsslein-Volhard johti vuosina 1985–2014 Tübingenissä sijaitsevaa Kehitysbiologian Max Planck -instituuttia ja sen genetiikkaosastoa. Vuonna 1986 Deutsche Forschungsgemeinschaft myönsi hänelle Gottfried Wilhelm Leibniz -palkinnon, joka on saksalaisen tutkimusalan korkein palkinto. Vuodesta 2001 hän on ollut Saksan Nationaler Ethikratin jäsen. Tämän neuvoston tarkoituksena on biotieteiden uusien kehityssuuntien eettinen arviointi ja niiden vaikutus yksilö- ja yhteiskuntatasolla. Vuonna 2004 ilmestyi Nüsslein-Volhardin peruskirja maallikoille Das Werden des Lebens – Wie Gene die Entwicklung steuern.

Kesäkuussa 2005 Oxfordin yliopisto myönsi Nüsslein-Volhardille kunniatohtorin arvonimen.

Vuonna 1994 Nüsslein-Volhard perusti Christiane Nüsslein-Volhard -säätiön, jonka tavoitteena on lupaavien nuorten perheellisten saksalaisten naistieteilijöiden auttaminen jo olemassa olevien apurahojen ja päivähoidon lisäksi esimerkiksi järjestämällä lastenhoitoa.

Lähteet

Aiheesta muualla 

 
 
 
 

Geneetikot
Saksalaiset biokemistit
Royal Societyn ulkomaiset jäsenet
Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon saajat
Ranskan tiedeakatemian jäsenet
Vuonna 1942 syntyneet
Elävät henkilöt