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Petra Schwille: Liveshow in der Zelle
Wer sich bei Petra Schwille eine klassische Physikerin vorstellt, liegt richtig und gleichzeitig falsch. Die 37-jährige ist fasziniert von theoretischen Modellen, stürzt sich mit Leidenschaft in physikalische Prozesse und ist doch vor allem an lebender Materie interessiert. Die Professorin für Biophysik an der Technischen Universität Dresden hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, Physik und Biologie miteinander zu verknüpfen. Mit Erfolg. Ihr ist es zu verdanken, dass sich das Zusammenspiel einzelner Moleküle in lebenden Zellen inzwischen live verfolgen lässt.
Zweiphotonen-Kreuzkorrelations-Spektroskopie – so nennt sich die Methode, die Petra Schwille im Jahr 2000 entwickelt hat und seitdem ständig weiter verfeinert. Gemeinsam mit ihrem Team hat die Wissenschaftlerin ein neuartiges Mikroskop entworfen, das wie eine Art Bewegungsmelder funktioniert. Das Gerät sieht nicht nur, ob sich in der Zelle etwas tut, sondern auch in welchen Kombinationen sich die Moleküle bewegen. Dafür werden Eiweiße und Nukleinsäuren mit zwei unterschiedlichen fluoreszierenden Farbstoffen – z.B. rot und blau – markiert. „Wir richten unsere Scheinwerfer auf einen ganz bestimmten Ort und beobachten, welche Moleküle dort vorbeihuschen“, erläutert sie. So haben die Dresdner Forscher beispielsweise die Wechselwirkungen zwischen DNA-prozessierenden Enzymen untersucht, also solchen, die Teile des Erbguts zerteilen oder Strangbrüche im Doppelstrang der DNA reparieren. Im Moment arbeitet Petra Schwille daran, die Prozesse zu erkennen, die für die Ausdifferenzierung von embryonalen Stammzellen verantwortlich sind. „Wir wollen herausfinden, was Stammzellen im entwickelnden Embryo zu ganz bestimmten Körperzellen macht“, sagt sie.
Nobelpreisträger Manfred Eigen gab den Anstoß
Ihr Handwerk hat die gebürtige Schwäbin zunächst an der Stuttgart Universität, später in Göttingen gelernt. „In Göttingen war die Physik viel stärker auf biologische Systeme ausgerichtet, das fand ich spannend“, sagt sie. Doch erst Chemie-Nobelpreisträger Manfred Eigen als Doktorvater lenkte sie in die spektroskopische Richtung. Ihren Wunsch, eine theoretische Doktorarbeit zu schreiben, konnte er nicht erfüllen – stattdessen wurde eine experimentelle draus. „Er zeigte mir einfach nur das Gerät im Labor, mit dem ich arbeiten sollte und ich war sofort davon begeistert“, erinnert sie sich.
Schon in der Schule hat sich Petra Schwille für Naturwissenschaften interessiert. Biologie, Chemie, Mathematik – das war ihre Welt. Aber auch für Deutsch und Latein hatte sie als Schülerin eine Schwäche. „Das Physikstudium habe ich begonnen, weil ich etwas Quantitatives machen wollte“, erklärt sie. Aus diesem Grund kam Biologie oder ein geisteswissenschaftliches Studium damals nicht in Frage. „Ich wäre vielleicht auch eine gute Germanistin geworden, aber die mathematischen Ansätze haben mich mehr gepackt. Ich wollte Forscherin werden“, sagt Petra Schwille, die 1999 mit dem hochdotierten BioFuture-Preis des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) ausgezeichnet wurde. Als „Hardcore-Naturwissenschaftlerin“ sieht sich die Leiterin des Instituts für Biophysik aber auch heute noch nicht. Viel eher vergleicht sie ihre Arbeit mit einem künstlerischen Beruf, an dem sie vor allem die vielen Freiheiten schätzt: „Mir macht es Spaß, meinen Tag selbst einteilen zu können und den Dingen zu widmen, die ich für wichtig halte.“ In der Forschung beschreibt sie sich als extrem ungeduldig. „Ich will am liebsten alles sofort ausprobieren und kann es immer kaum abwarten, wenn für ein Gerät erst Teile bestellt werden müssen“, sagt sie.
In der Männerdomäne Physik keine Probleme
Die Frauenfrage findet Petra Schwille dabei völlig unerheblich. „Physik ist zwar eine Männerdomäne, aber ich hatte bisher noch nie irgendwelche Schwierigkeiten. Ganz im Gegenteil, ich wurde immer gut aufgenommen und konnte vor eineinhalb Jahren auch ganz ohne Probleme Mutter werden“, betont sie. Und dabei hat die Wissenschaftlerin ihr Leben bei weitem nicht nur auf Biophysik konzentriert. Petra Schwille ist Wagner-Fan, spielt selbst Bratsche und Geige und trifft sich jede Woche einmal mit Gleichgesinnten in einem Streichquartett. „Was Musik angeht, bin ich sehr romantisch veranlagt. Von Wiener-Klassik bis Spätromantik – davon kann ich nicht genug bekommen“, gesteht sie. Aber auch die Natur hat es ihr angetan. Sobald sich eine freie Minute ergibt, geht es in die Berge zum Klettern.
