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MOLEKÜLE, KRISTALLE, COMPUTER

Die britische Chemikerin Dorothy Mary Hodgkin wurde 1910 in Kairo als Dorothy Crowfoot geboren und studierte an der Universität Oxford, wo sie ab 1956 als Professorin lehrte. Hodgkin beschäftigte sich mit einer Frage, die zu den wichtigsten der Biochemie zählt: Wie kann man die Gestalt eines großen chemischen Moleküls bestimmen?

Man benützt dazu das Phänomen der Beugung. Wenn eine Welle einen schmalen Spalt oder ein Gitter passiert, breitet sie sich nicht geradlinig sondern nach allen Seiten aus. Da Licht- und Röntgenstrahlen Wellen sind, treten auch hier Beugungserscheinungen auf. Beim Licht bewirken diese Erscheinungen beispielsweise die Regenbogenfarben. Der britische Professor für Mathematik und Physik, Sir William Henry Bragg, entwickelte mit seinem Sohn und dem deutschen Physiker Max von Laue ein Verfahren, Kristallstrukturen mit Hilfe von Röntgenbeugung zu untersuchen.

Kristalle sind einheitlich zusammengesetzte feste Körper mit einer regelmäßigen Struktur seiner Atome und Moleküle. Diese gleichmäßige Anordnung der kleinsten Bausteine der Kristalle nennt man Kristallgitter. Eine der ersten Beobachtungen der Gesetzmäßigkeit von Kristallen machte bereits 1669 Niels Stenson. Bei jeder Kristallart ist der Winkel zwischen den entsprechenden Flächen stets gleich, unabhängig von der äußeren Form des Kristalls.

Man kann organische Stoffe, wie z.B. Kohlenhydrate, kristallisieren. Dies machte sich Dorothy Hodgkin zunutze. Sie kristallisierte organische Substanzen und untersuchte sie mit Hilfe von Röntgenstrahlen. Die Röntgenbeugungsbilder waren so kompliziert, daß Hodgkin 1949 einen einfachen elektronischen Rechner zur Analyse von Penicillin einsetzte. 1956 benutzte sie bereits einen Computer zur Berechnung der Raumstruktur von Vitamin B12 ("Cobalamin").

Zufälligerweise arbeitete etwa zur gleichen Zeit die Biologin Rosalind Franklin an der Universität von Cambridge an einer ähnlichen Aufgabe. Franklin, eine erstklassige Expertin für Viren, versuchte die Entschlüsselung der Raumstruktur des DNA-Moleküls – das ist der Träger der Gene aller Lebewesen – voranzutreiben. Ihre kristallographische Erforschung des DNA-Moleküls war es schließlich, die die beiden Biologen James Watson und Francis Crick auf die richtige Fährte und in der Folge zum Nobelpreis führte.

Dorothy Hodgkin wurde 1969 zur Forschungsprofessorin der Royal Society ernannt.

Für die Strukturaufklärung des Vitamins B12, das für die Behandlung der perniziösen Anämie (eine Blutkrankheit) unentbehrlich ist, erhielt sie 1964 den Nobelpreis für Chemie. Ihre wissenschaftlichen Hauptwerke sind "Die Chemie des Penicillin" und ein Werk über Kristallographie. Rosalind Franklin waren Nobelpreisehren nicht gegönnt. Sie starb vorzeitig - mit siebenunddreißig Jahren.

Lise Meitner
6 Monate im All
Bild der Wissenschaft

© 1998 Rudolf Öller, Bregenz