Detlef Weigel: Preisgekrönter Entwicklungsbiologe auf immer neuen Abwegen

Detlef Weigel vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie wurde im Jahr 2007 mit dem renommierten Leibniz-Preis ausgezeichnet.

Quelle: Weigel

Detlef Weigel wusste schon in der Schule, dass es ihn einmal in die Biologie ziehen würde. Dort angekommen, hat ihn der Zufall aber ziemlich oft in ganz andere Richtungen getrieben, als er sich ursprünglich gedacht hatte: von der Genetik zur Entwicklungsbiologie, von der Entwicklungsbiologie zur Evolution, von der Taufliege zur Pflanze. Heute kann der 46-Jährige auf eine beispielhafte Karriere zurückblicken: Über hundert Publikationen in angesehenen Fachzeitschriften, mehrfache Auszeichnungen – darunter der renommierte Leibniz-Preis im Jahr 2007. Den erhielt er vor allem für seine bahnbrechenden Entdeckungen zum genetischen Blühverhalten von Pflanzen. Inzwischen hat der Direktor am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen ein ganz neues Feld für sich entdeckt: die genetische Varianz. Dabei widmet sich Weigel der Frage, wie sich Pflanzen an ihre Umwelt anpassen und welche Rolle diese Prozesse auf die Artenbildung haben. 

Schon das Studium war bei Detlef Weigel kein gradliniger Prozess. Als er an der Universität Bielefeld 1981 begann, da dachte er noch, Ökologie und Naturschutz würden es später einmal werden. Alfred Pühler – auch heute noch Professor in Bielefeld – weckte in ihm jedoch schnell das Interesse an einem damals noch relativ jungen, aber sehr dynamischen Feld: der Genetik. So drängte es den jungen Biologen zum Hauptstudium 1983 nach Köln – mit einer schon damals für ihre Genetik berühmten Universität. Auch hier wollte es aber der Zufall, dass es wieder ganz anders kam. Weil die Praktika in der Genetik so überfüllt waren, wählte Weigel Entwicklungs-biologie bei Professor José Campos-Ortega. „Bei ihm habe ich mich mit dem Drosophila-Fieber angesteckt“, erinnert sich Weigel. Die Taufliege Drosophila begleitete ihn fortan über mehrere Jahre, im Gepäck eine Reihe von grundlegenden Fragen: Wie entstehen unterschiedliche Zelltypen? Wie werden aus einfachen Zellen komplexe Organe, und welche biologischen Regulationsmuster stecken dahinter?

Detlef Weigel ist einer von rund 600 Deutschen, die durch das Human Frontier Science Program unterstützt werden. Sie wollen mehr über das HFSP und seine Fördermöglichkeiten erfahren? Mehr Informationen

Elektrisiert vom Sog der Genomforschung

Für seine Doktorarbeit geht der frisch gebackene Diplom-Biologe 1986 an das Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen, zu Herbert Jäckle, heute Direktor am MPI für biophysikalische Chemie in Göttingen und Vizepräsident der Max-Planck-Gesellschaft. Weigel legte als Doktorand ein ordentliches Tempo hin. Schon nach zwei Jahren und drei Monaten hatte er die Promotion in der Tasche – über die Musterbildung im Drosophila-Embryo. „Dass es so schnell ging, hätte ich auch nicht gedacht, aber alle Experimente klappten einfach auf Anhieb.“

Der Doktorand war elektrisiert vom Sog der damaligen Zeit. Die Genetik überschlug sich Ende der 80er Jahre, fast jede Woche wurde ein neues Gen identifiziert und in angesehenen Fachzeitschriften veröffentlicht. „Das war wirklich unglaublich damals. Die Leute sind aus der ganzen Welt nach Tübingen gepilgert, um sich Mutanten von Frau Nüsslein-Volhard, deren Labor gleich neben dem von Jäckle war, abzuholen“, erinnert sich Weigel. Den Nachwuchswissenschaftler befiel das Gefühl, dass sich das Thema Drosophila seinem Höhepunkt nähert. Aus diesem Grund suchte er nach einem anderen Arbeitsfeld in der Entwicklungsbiologie. Der Fadenwurm kam für ihn aus ästhetischen Gründen nicht in Frage, stattdessen reizte Weigel die Maus: „Damals gab es die ersten Publikationen zu Knock-outs in Säugerzellen, das fand ich spannend.“ Bei einer Tagung wurde ihm jedoch abgeraten, auf diesen Zug aufzusteigen. Bis sich diese Technik standardmäßig durchsetzen würde, hieß es, müsse man sich noch gedulden – etwas, zu dem der ambitionierte Forscher aber keine Lust hatte. So fiel die Wahl schließlich, wieder eher zufällig, auf das Arbeitstier der Pflanzengenetiker – die Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana. Die Entscheidung wurde durch einen Kollegen, Gerd Jürgens, beeinflusst, der sich ebenfalls von der Fliege zur Pflanze bewegte. Dass sich Weigel dann zunächst Entwicklungsprozessen zuwandte, war seiner bisherigen Ausbildung geschuldet: „Themen wie die Wechselwirkung zwischen Pflanze und Krankheitserreger hatte ich einfach nicht auf dem Schirm.“

Weigel untersucht hybride Vertreter der Ackerschmalwand (Mitte), die eigene Eiweiße fälschlicherweise als Krankheitserreger erkennen und bekämpfen. Quelle: Weigel

Als Pflanzenforscher dem Blühbeginn auf der Spur

Auf dem Schirm hatte der Doktorand jedoch das Ausland. Seine Wahl fiel auf das Labor eines der renommiertesten Pflanzengenetiker: Elliot Meyerowitz am Caltech in Pasadena. Dort machte Weigel als Postdoc Riesenschritte nach vorn: Er fand etwa heraus, wie bei Pflanzen der Blühbeginn auf genetischer Ebene gesteuert wird, was ihm zu einer Stelle als Assistant Professor am ebenfalls in Südkalifornien gelegenen Salk Institute for Biological Studies verhalf. Bereits nach zwei Jahren schaffte er es mit einer Arbeit aus dem eigenen Labor nicht nur in die Zeitschrift Nature, sondern auch auf die Titelblätter vieler internationaler Zeitungen. Durch die Übertragung des LEAFY Gens aus Arabidopsis in Pappeln konnte der Deutsche den Zeitraum bis zur Blüte des Baumes deutlich reduzieren. „Was normalerweise mehr als zehn Jahre dauert, ging nun innerhalb weniger Monate“, erläutert der Wissenschaftler. Diese Entdeckung ist nicht nur für Grundlagenforscher interessant. Für die moderne Pflanzenzüchtung kann sie ein wichtiges Werkzeug liefern, um neue Sorten schneller als bisher zu züchten.

Karriere nicht das Wichtigste im Leben

Wer sich mit Weigel austauscht, merkt jedoch schnell, dass ihm die Karriere nicht das Wichtigste im Leben ist: „Es gibt kaum etwas, dass mir mehr Freude macht, als den Erfolg all der Postdocs und Doktoranden zu sehen, die einmal bei mir gearbeitet haben.“ Veröffentlichungen, neue Entdeckungen, das freue ihn, aber das gehe vorüber, sagt er heute. „Wenn Leute aus meinem Labor selbst auf eigenen Beinen stehen, dann ist das etwas, das bleibt.“ Vermutlich ist diese Philosophie – neben seinem hohen wissenschaftlichen Niveau – auch einer der Gründe, warum sich so viele Stipendiaten des Human Frontier Science Program (HFSP) für ihn als Gastgeber entscheiden. In Amerika stieß beispielsweise Jan Lohmann zu ihm als Postdoc. Inzwischen hat der Nachwuchsforscher selbst einen Ruf als Professor in Heidelberg erhalten. Ähnliche Geschichten kann Weigel im Dutzend erzählen.

Für Weigel selbst hat das HFSP jedoch auch einen wichtigen Impuls gesetzt. Alles begann mit der Entscheidung, nach 15 Jahren Forschung in den USA doch wieder nach Deutschland zurückzukehren. Auch dies war so gar nicht geplant. Immerhin besaß Weigel inzwischen die amerikanische Staatsbürgerschaft und hatte eine Familie in den USA. Doch das Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen offerierte ihm die Leitung einer neuen Abteilung. „Die Entscheidung fiel mir nicht leicht, aber letztlich habe ich mich hier von den größeren Möglichkeiten locken lassen, meine Forschung frei zu gestalten“, sagt Weigel. Seit 2002 lebt und arbeitet der Wissenschaftler damit wieder an dem Ort, wo er selbst seine Karriere begann.

Mit HFSP über eigenen Tellerrand hinausschauen

Thematisch hat er sich erneut auf Abwege begeben. „Derzeit interessiert mich vor allem, warum Pflanzen so verschieden sind. Was ist an der Vielfalt Zufall? Und was dient der Anpassung an die Umwelt, und wie führt das wiederum zur Artenbildung?“, umreißt der Forscher sein neues Lieblingsthema. Diese Fragen versucht Weigel unter anderem anhand von Hybriden – also Kreuzungen verschiedener Arten – zu klären.

Dass er sich damit überhaupt beschäftigen kann, hat zum einen mit Deutschland zu tun. „In Amerika ist ein thematischer Schwenk nicht so einfach möglich. Da muss man das machen, womit man sich einen Namen verdient hat“, so Weigel. Neben dem gut dotierten Leibniz-Preis, den er frei für eigene Forschungszwecke einsetzen kann, hat aber auch das HFSP einen entscheidenden Beitrag geleistet: „Durch die explizit erwünschte Interdisziplinarität des HFSP konnte ich über meinen eigenen Tellerrand hinausschauen.“ So sind Kooperationsprojekte entstanden, die selbst einem erfahrenen Forscher wie Weigel ganz neue Anreize bescheren: „Ich kann mit den besten Leuten anderer Forschungsfelder zusammenarbeiten, das ist fantastisch.“