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Bedingt durch die Wirren des Zweiten Weltkriegs wuchs Kasper Kirschner in Indonesien auf, übersiedelte aber kurz nach Kriegsende mit seinen Eltern nach Deutschland, wo er an der Universität München Chemie studierte und von 1957 bis 1963 am Max-Planck-Institut für Zellchemie in der Arbeitsgruppe des Nobelpreisträgers Feodor Lynen über den Stoffwechsel von Fettsäuren arbeitete. Er vervollständigte seine Ausbildung als Postdoktorand von Manfred Eigen (der ebenfalls mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde) am Max-Planck-Institut für physikalische Chemie in Göttingen sowie einem Studienaufenthalt an der Stanford University in den USA.
Im Jahre 1971 übernahm er eine Professur für Biophysikalische Chemie am neugegründeten Biozentrum und wurde so einer von dessen Gründervätern. Inspiriert durch seine Göttinger Arbeiten über allosterische Effekte bei der Wirkungsweise von Enzymen konzentrierte er sich in Basel auf den Zusammenhang zwischen der dreidimensionaler Struktur eines Enzyms und dessen katalytischem Mechanismus. Als einer der ersten Forscher in Basel setzte er für seine Arbeiten konsequent die neuen Methoden der Gentechnik ein und stellte diese in seinen Vorlesungen Studenten und Kollegen vor.
Viele seiner ehemaligen Mitarbeiter sind heute in führender Stellung an Universitäten oder in der Pharmaindustrie tätig. Während seiner Amtsperiode als «Obmann» des Biozentrums leitete er mit Geschick den Aufbau des privat finanzierten Maurice E. Müller Instituts für Strukturbiologie am Biozentrum. In seiner Grundvorlesung in Biochemie, die er über mehr als ein Jahrzehnt zusammen mit einem Kollegen gab, erwies er sich zudem als begnadeter und bei den Studierenden äusserst beliebter Lehrer.
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