Der Nobelpreis für Chemie [Update 2024]

Mit ihm fing alles an – Alfred Nobel

Die Idee, Preise für herausragende Leistungen zu vergeben, stammt von Alfred Nobel. Er war Erfinder, Unternehmer, Wissenschaftler und Geschäftsmann. Zudem schrieb er Gedichte und Theaterstücke. Das äußerst interessante und bunte Leben dieses schwedischen Ingenieurs lässt sich nicht in wenigen Sätzen beschreiben.

1862 eröffnete der spätere Stifter des Nobelpreises eine Fabrik zur Herstellung von explosivem, höchst instabilem Nitroglyzerin. Bei einer unkontrollierten Explosion in der Fabrik kam sein Bruder ums Leben. Nach der Entwicklung der Sprengkapsel wurde Alfred Nobel als Erfinder berühmt und vergrößerte gleichzeitig sein Vermögen als Sprengstoffhersteller. Vor allem ist er für die Erfindung des Dynamits im Jahr 1867 bekannt. Zu seinen zahlreichen Erfindungen gehören auch Zündhütchen, Sprenggelatine und Ballistit. Insgesamt besaß Nobel über 350 Patente in verschiedenen Ländern.

Seine vielfältigen Interessen wurden zum Fundament des von ihm gestifteten Preises und spiegeln sich darin wider. Die Grundlage für die Auszeichnung schuf er im Jahr 1895. Damals verfasste Nobel sein Testament, in dem er festlegte, dass ein Großteil seines enormen Vermögens für die Gründung des Preises verwendet werden sollte. Der nach ihm benannte Preis wird für herausragende Leistungen verliehen, so wie er selbst einen erheblichen Beitrag für die Menschheit geleistet hat.

Man kann nur mutmaßen, warum er beschloss, sein Vermögen den Entdeckungen und der Welt der Wissenschaft zu widmen. Als Mensch war Alfred Nobel äußerst zurückhaltend. Wahrscheinlich hat er seine Entscheidung in den Monaten vor seinem Tod niemandem anvertraut. Man geht heute davon aus, dass er durch einen Vorfall im Jahr 1888 maßgeblich beeinflusst wurde, der möglicherweise einige Überlegungen auslöste und mit dem Vermächtnis für den Nobelpreis endete. Im Jahr 1888 starb Alfreds Bruder Ludvig im französischen Cannes. Die Zeitungen berichteten über Ludvigs Tod, verwechselten ihn aber mit Alfred und verwendeten die Schlagzeile „Der Kaufmann des Todes ist tot!“.

Wer war der erste Nobelpreisträger für Chemie?

Die ersten Nobelpreisträger wurden im Jahr 1901 ausgezeichnet, vier Jahre nach dem Tod Alfred Nobels. Der Nobelpreis für Chemie ging an den Niederländer Jacob van’t Hoff. Er begründete die moderne physikalische Chemie. Das Nobelkomitee begründete die Wahl van’t Hoffs mit den Worten: „in Anerkennung seiner außerordentlichen Beiträge zur Entdeckung der Gesetze der chemischen Dynamik und des osmotischen Drucks in Lösungen“. Dieser niederländische Chemiker leistete einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung der Chemie und seine Theorien werden noch heute angewandt.

1874 erklärte er das Phänomen der optischen Aktivität mit der Annahme, dass chemische Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen und ihren Nachbarn in Form eines regelmäßigen Tetraeders ausgerichtet sind. Interessanterweise erhielt er nicht für diesen bahnbrechenden Vorschlag den Nobelpreis für Chemie. Im Alter von 22 Jahren veröffentlichte er seine revolutionären Ideen, die dazu führten, dass Chemiker Moleküle als Objekte mit einer definierten, dreidimensionalen Struktur betrachten.

Auch führte er das moderne Konzept der Affinität ein. Er wies die Ähnlichkeit zwischen dem Verhalten von verdünnten Lösungen und Gasen nach. Jacob van’t Hoff arbeitete auch an der Theorie der elektrolytischen Dissoziation, die Svante Arrhenius 1889 formulierte. Als Ergebnis seiner Forschung lieferte van’t Hoff eine physikalische Begründung für die Arrhenius-Gleichung.

Marie Skłodowska-Curie

Unter den Nobelpreisträgern für Chemie ist auch Marie Skłodowska-Curie. Sie erhielt den Nobelpreis zwei Mal. Einmal bekam sie ihn gemeinsam mit ihrem Ehemann im Fach Physik für ihre Forschungsarbeiten über Radioaktivität. Sie wird bewundert für ihre außergewöhnlichen wissenschaftlichen Leistungen und den Respekt, den sie sich in einer Zeit verschaffte, als die meisten Universitäten Frauen nicht einmal zum Studium zuließen. Auch sie selbst musste für ihren rechtmäßigen Platz in der Welt der Wissenschaft kämpfen.

1911 erhielt Marie Skłodowska-Curie den Nobelpreis für Chemie, dieses Mal individuell. Das Nobelkomitee beschloss, sie für die Entdeckung zweier radioaktiver Elemente, Radium und Polonium, zu ehren. Nach dieser Entdeckung setzte Marie ihre Forschung über die Eigenschaften dieser Elemente fort. Im Jahr 1910 gelang es ihr, Radium in reiner Form herzustellen. Damit bewies sie zweifelsfrei die Existenz eines neuen Elements. Im Rahmen weiterer Forschungsarbeiten dokumentierte sie auch die Eigenschaften der radioaktiven Elemente und ihrer Verbindungen. Dank der Forschungsarbeit der polnischen Nobelpreisträgerin für Chemie sind radioaktive Verbindungen zu einer wichtigen Strahlungsquelle geworden, sowohl in wissenschaftlichen Experimenten als auch in der Medizin, wo sie zur Krebsbehandlung eingesetzt werden.

Die Nobelpreisträgerin pflegte bis an ihr Lebensende Kontakte mit Polen Polnische Stipendiaten arbeiteten an dem durch ihre Initiative gegründeten Radium-Institut in Paris. Sie selbst hielt häufig Vorträge in Polen und veröffentlichte zahlreiche Studien über die Ergebnisse ihrer Experimente in polnischen Fachzeitschriften. Marie Skłodowska-Curie war die erste Frau und die erste Polin, die den Nobelpreis erhielt, und wir hoffen, dass sie nicht die letzte sein wird.

Die interessantesten Entdeckungen, die in den letzten Jahren mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurden

Bei der Auswahl der Nobelpreisträger richtet sich das Nobelkomitee vor allem nach dem Kriterium bahnbrechender Entdeckungen mit großer Bedeutung für die Menschheit, die den aktuellen Wissensstand in einem bestimmten Bereich erweitern. Selten werden jedoch Nobelpreise für konkrete Erfindungen verliehen. Gleichzeitig sollte man aber bedenken, dass revolutionäre Theorien oft viele Patente nach sich ziehen, die unser tägliches Leben verändern.

Im Jahr 2015 wurden Tomas Lindahl, Paul Modrich und Aziz Sancar mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Sie erhielten die Auszeichnung für ihre mechanistischen Studien zur DNA-Reparatur. Ihre Forschung erklärte auf molekularer Ebene, wie Zellen beschädigte DNA reparieren und somit genetische Informationen schützen. Damit haben die Preisträger des Chemie-Nobelpreises zum Verständnis der Mechanismen der Krebsentstehung beigetragen. Diese ist somit das Ergebnis von gestörten Reparaturprozessen. Beschädigungen von DNA treten in unserem Organismus ständig auf. Am häufigsten werden sie durch Faktoren wie freie Radikale oder Strahlung verursacht. Die Forschung der Wissenschaftler hat eine Grundlage für das Verständnis der Evolutionsmechanismen der belebten Welt geschaffen. Ihre Errungenschaften sind bedeutsam für die Entwicklung moderner Krebstherapien.

Der US-Amerikaner Roger D. Kornberg erhielt 2006 den Nobelpreis für Chemie für seine Forschung über den molekularen Mechanismus der Transkription in eukaryontischen Zellen. Seine wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit Fragen der Vervielfältigung des genetischen Materials, das in der DNA der Zellen gespeichert ist. Damit das genetische Material funktionieren kann, muss es von der DNA in RNA und dann in Proteine „umgeschrieben“ werden. Der Chemie-Nobelpreisträger hat gezeigt, dass dies ein grundlegender Prozess für das Leben aller Zellen ist. Zudem entwickelte er ein Modell, um seine Funktionsweise zu erklären. Diese Forschung trägt auch zur Entwicklung der Medizin bei. Sie erleichtert die Arbeit an Therapien für zahlreiche Krankheiten und genetische Störungen deutlich. Solche Störungen sind nicht nur ein gefährlicher Nährboden für die Entstehung von Krebs, sondern auch von Herzkrankheiten oder verschiedenen Entzündungen.

Im Jahr 2011 wurde der Nobelpreis für Chemie für eine äußerst ungewöhnliche Entdeckung in der Welt der Wissenschaft verliehen. Der aus Israel stammende Daniel Shechtman hatte die so genannten Quasikristalle entdeckt, chemische Strukturen, die in ihrem Aufbau einem Mosaik ähneln. Das war ein bahnbrechendes Ereignis, denn bisher galt ihre Existenz in der Natur als unmöglich. Quasikristalle sind eine besondere Form von Festkörpern, bei denen die Atome in einer scheinbar regelmäßigen, aber aperiodischen Struktur angeordnet sind. Dies macht es unmöglich, ihre Elementarbestandteile zu definieren.  Shechtman entdeckte Quasikristalle im Jahr 1982. Damals stand die wissenschaftliche Welt dieser Entdeckung sehr skeptisch gegenüber. Mehrere Monate lang versuchte er vergeblich, seine Kollegen davon zu überzeugen, dass er Recht hatte. Schließlich wurde er sogar aufgefordert, das Forschungsteam zu verlassen. Erst im Jahr 1987 bestätigten französische und japanische Wissenschaftler, was Shechtman fünf Jahre zuvor entdeckt hatte.

Der Nobelpreis für Chemie 2024

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften vergab eine Hälfte des Chemie-Nobelpreises 2024 an David Baker und die andere Hälfte an Demis Hassabis und John M. Jumper.
Die Leistungen der Preisträger verbindet ein gemeinsames Element – die Arbeit an der Struktur und an der Entwicklung von Proteinen.

Die erste Hälfte des Nobelpreises ging an David Baker. Der US-amerikanische Biochemiker wurde für seine Forschungen im Bereich der berechnungsbezogenen Entwicklung von Proteinen ausgezeichnet, was den Wissenschaftlern ermöglicht, völlig neue Kombinationen dieser Strukturen zu schaffen, die in der Natur nicht vorkommen. Das von Baker geleitete Team hat lange Jahre nach Wegen gesucht, untypische Strukturen von Proteinen zu schaffen. 1999 entwickelten die Wissenschaftler einen Algorithmus namens Rosetta, dank dem kurze Fragmente strukturell nicht verwandter Proteine zusammengefügt werden können und damit auch deren Ausrichtung, Verbindungen und andere Wechselwirkungen vorhergesagt werden können. Die Implementierung und Optimiereung von Rosetta war ein wichtiger Schritt, der für weitere Forschungen von großer Bedeutuung war. Einige Jahre später – im Jahr 2003 – hat David Baker mit seinen Mitarbeitern ein Projekt des Proteins mit einer komplexen, speziellen Struktur, einer origineellen Welligkeit mit einer Sequenz veröffentlicht, die sich von den bisher bekannten Proteinen völlig unterscheidet. Seit dieser Zeit entwickelt sein Forschungsteam kontinuierlich innovative Proteine mit einem breiten Anwendungspotenzial: von Medikamenten, Impfungen bis hin zu Nanomaterialien und Miniatursensoren.

Der Brite Demis Hassabis und der Amerikaner John Jumper, die mit Google DeepMind verbunden sind, wurden für die Entwicklung des Modells der künstlichen Intelligenz AlphaFold2 ausgezeichnet, dank dem es möglich ist, die 3D-Strukturen von Proteinen auf der Grundlage ihrer Aminosäuresequenzen genau vorherzusagen. Das Programm, das zum ersten Mal 2018 implementiert wurde (zurzeit als AlphaFold1 bekannt), dass dann modifiziert und 2020 verbessert wurde, basiert auf der deep learning Technologie der künstlichen Inteligenz. Ein spezialisiertes neuronales Netz zeigt die Anordnung des 3D-Modells mit äußerster Präzision, selbst für sehr komplexe Moleküle. Durch diese Leistungen wurde das Problem gelöst, dass die Wissenschaftler seit Jahrzehnten lösen wollten. Die Entdeckung trug zum Verständnis der Funktionsweise von Proteinen in Organismmen bei und beschleunigte die Arbeiten an neuen Arzneimitteln.

Die Arbeit dieser Wissenschaftler hat eine riesige Bedutung für solche Lebensbereiche wie Medizin, Biotechnologie sowie Forschungen an der Resistenz der Bakerien gegen Antibiotika oder auch den Abbau von Kunststoff in der Umwelt. Dank ihrer Forschungen können die Proteine mit neuen, früher unbekannten Funktionen entwickelt werden, wodurch neue Möglichketen für viele wissenschaftliche und technologische Innovationen eröffnet werden.

Die mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Forschungen zeigen, wie die Kombination von künstlicher Intelligenz mit der Biochemie die Proteinwissenschaft revolutionieren kann und welche Vorteile für viele Aspekte des Lebens bringen kann.

Der Nobelpreis für Chemie 2023

Das Jahr 2023 hat uns gute Nachrichten aus der Welt der Wissenschaft gebracht! Ein Team von drei Wissenschaftlern – Moungi G. Bawendi vom Massachusetts Institute of Technology, Louis E. Brus von der Columbia University und Alexei I. Ekimov von Nanocrystals Technology Inc, wurden mit dem Nobelpreis für Chemie geehrt.  Die Auszeichnung wurde für die „Entdeckung und Synthese von Quantenpunkten“ verliehen. Die Wissenschaftler trugen zur Entwicklung der Quantenmechanik bei, indem sie Nanopartikel mit extrem großem Potenzial entwickelten.

Quantenpunkte sind Nanopartikel mit einer Größe von gerade einigen bis zu einigen Dutzend Nanometern, die sich durch spezifische physikalisch-chemische Eigenschaften auszeichnen. Sie gehören zur Gruppe der halbleitenden Nanokristalle und eignen sich aufgrund ihrer Größe für den Einsatz im Bereich der Nanotechnologie.  Ihre Hauptwirkung beruht auf der Absorption und Emission von Strahlung.

Im Jahr 1981 wurden Quantenpunkte erstmals von Alexei Ekimov, dem diesjährigen Preisträger, in einer Glasmatrix synthetisiert. Zwei Jahre später wurde die gleiche Struktur von einem anderen Preisträger – Louis Brus – in einer kolloidalen Suspension erzeugt. Heute können diese Nanopartikel durch eine Reihe verschiedener chemischer Reaktionen gewonnen werden. Eine der beliebtesten und am weitesten verbreiteten Methoden der Synthese ist jedoch die von einem Forscherteam unter der Leitung von Moungi G. Bawendi patentierte Methode, bei der nahezu perfekte Partikel entstehen.

Die ungewöhnlichen optischen und elektronischen Eigenschaften dieser Nanostrukturen (z.B. hoher Extinktionskoeffizient oder nichtlineare Prozesse, die in ihnen ablaufen) bieten eine Fülle von Möglichkeiten für ihren Einsatz in vielen Bereichen von Wissenschaft und Technik. Die verbesserte Photostabilität von Quantenpunkten ermöglicht ihren effektiven Einsatz in der medizinischen Diagnostik. Im Vergleich zu herkömmlichen Kontrastmitteln, Farbstoffen und anderen Indikatoren weisen sie eine längere und bessere Wirkung auf. Die genannten Eigenschaften ermöglichen den Einsatz dieser Nanopartikel bei komplexen onkologischen Behandlungen. Außerdem wird derzeit das antibakterielle Potenzial dieser Strukturen erforscht.

Quantenpunkte werden auch verwendet, um Licht von hochauflösenden Fernsehbildschirmen und LED-Lampen zu emittieren. Sie werden auch in Photovoltaikanlagen und vielen anderen Geräten verwendet. Den Forschern zufolge sind Quantenpunkte die Zukunft der sich entwickelnden „flexiblen Elektronik“, Sensoren von geringen Abmessungen oder der Quantenkryptografie.

Der Nobelpreis für Chemie 2022

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat beschlossen, im Jahr 2022 drei Personen mit dem Nobelpreis für Chemie auszuzeichnen.  Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal und K. Barry Sharpless sind die diesjährigen Gewinner dieser prestigeträchtigen Auszeichnung.  Sie wurden für ihre „Entwicklung der ‚click chemistry‘-Technologie und der bioorthogonalen Chemie“ ausgezeichnet.

Karl Barry Sharpless und Morten Meldal leisteten besondere Beiträge zur Entwicklung einer funktionalen Form der „Klick-Chemie“ (click chemistry).  Der Ausschuss hob die Einzigartigkeit dieser Methode hervor, die es ermöglicht, auf unkomplizierte Weise einfache, schnelle und nebenproduktfreie Reaktionen zu erzielen.  Gleichzeitig ist es erwähnenswert, dass Karl Barry Sharpless bereits zum zweiten Mal mit dem Nobelpreis geehrt wurde.  Die erste Auszeichnung erhielt er 2001 für die Forschung zur Synthese von Herzmedikamenten, den so genannten Betablockern.

Carolyn Ruth Bertozzi wiederum ist es zu verdanken, dass der Begriff „bioorthogonale Chemie“ in das wissenschaftliche Vokabular aufgenommen wurde.  Der Begriff wurde bereits 2003 zum ersten Mal verwendet, und seither hat sich das Gebiet erfolgreich weiterentwickelt, was zu Fortschritten bei der Erforschung von Prozessen in lebenden Zellen geführt hat.

Die „Klick-Chemie“ wird mit dem Bauen mit LEGO-Steinen verglichen.  Mit Hilfe spezifischer Molekülfragmente können sie zu Verbindungen von großer Komplexität und Vielfalt kombiniert werden.  Die Kombination relativ einfacher „chemischer Bausteine“ ermöglicht eine nahezu unendliche Vielfalt von Molekülen.  Die bioorthogonale Chemie hingegen ermöglicht es, chemische Prozesse in lebenden Zellen zu überwachen, ohne diese zu beschädigen.  Dies bietet die Möglichkeit, Krankheiten innerhalb von Zellen oder in komplexen Organismen zu untersuchen.

Welche Auswirkungen haben die Forschungsarbeiten der diesjährigen Nobelpreisträger auf das tägliche Leben?  Sehr wichtig!  Die von den Forschern beschriebenen Mechanismen werden vor allem in der Pharmazie und Medizin Anwendung finden, um z.B. Prozesse der Arzneimittelherstellung effizienter zu gestalten.  Diese sind derzeit oft sehr komplex und daher zeit- und kostenaufwendig.  Die „Click chemistry”-Technologie und die bioorthogonale Chemie werden unter anderem das Targeting von Krebsmedikamenten verbessern, aber auch das Wissen und die Entwicklungen auf dem Gebiet der Antibiotika, Herbizide oder diagnostischen Tests erweitern. Sie werden auch Fortschritte bei der Synthese so genannter intelligenter Materialien ermöglichen, da sich die einzelnen Komponenten leicht kombinieren lassen.  Die bioorthogonale Chemie ist bereits weltweit bekannt und wird zur Verfolgung einzelner biologischer Prozesse, insbesondere im Kampf gegen Krebs, eingesetzt. Durch die Kombination der von Wissenschaftlern entwickelten Technologien ist es möglich, noch mehr über Zellen und biologische Prozesse zu erfahren.  Durch die Schaffung komplexer Moleküle durch die Kombination von Elementen miteinander wird die Bildung von Nebenprodukten erheblich reduziert oder vermieden.

Der Nobelpreis für Chemie 2021

Im Jahr 2021 traf das Nobelkomitee eine Entscheidung abweichend von den vorherrschenden Spekulationen, der Preis werde an Wissenschaftler gehen, die innovative RNA-Impfstoffe entwickelt hatten. In diesem Jahr ging der Nobelpreis für Chemie an Benjamin List und David McMillan. Sie wurden für ihre Arbeit zur asymmetrischen Organokatalyse ausgezeichnet. Manche bezeichnen diese einfach als ein geniales Werkzeug zum Aufbau chemischer Moleküle. Darüber hinaus trug die von ihnen entwickelte Methode zur Weiterentwicklung der „grünen Chemie“ bei, die auf die Aufrechterhaltung des Einklangs mit der Umwelt abzielt.

Moleküle zu bauen ist eine schwierige Kunst. Die Nobelpreisträger des Jahres 2021 haben ein präzises Werkzeug für den Aufbau von Molekülen geschaffen, nämlich die Organokatalyse. Viele Forschungsbereiche und Industriezweige hängen von der Fähigkeit von Chemikern ab, Moleküle zu konstruieren, die flexible und haltbare Materialien bilden, Energie in Batterien speichern oder Krankheiten hemmen können. Für diese Arbeit werden Katalysatoren benötigt, also Stoffe, die chemische Reaktionen steuern und beschleunigen. Gleichzeitig sind diese aber nicht Teil des Endprodukts. Katalysatoren sind also grundlegende Werkzeuge, die Chemikern zur Verfügung stehen. Allerdings gingen Wissenschaftler lange davon aus, dass es nur zwei Arten von Katalysatoren gibt: Metalle und Enzyme.

Benjamin List und David MacMillan erhielten den Nobelpreis für Chemie 2021, weil sie im Jahr 2020 eine dritte Art der Katalyse entwickelten. Es sei darauf hingewiesen, dass beide Wissenschaftler ihre Forschungsarbeiten unabhängig voneinander durchgeführt haben. Als Ergebnis ihrer wissenschaftlichen Arbeit schufen sie die asymmetrische Organokatalyse. Die Idee basiert auf kleinen organischen Molekülen. Zu ihren Vorteilen gehört zweifellos eine große Einfachheit. Organische Katalysatoren besitzen ein stabiles Gerüst aus Kohlenstoffatomen. An ihm können aktivere chemische Gruppen angebracht werden. Diese Gruppen enthalten häufig gemeinsame Elemente wie Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Phosphor. Solche Katalysatoren sind nicht nur umweltfreundlich, sondern auch kostengünstig in der Herstellung.

Die zunehmende Verwendung organischer Katalysatoren ist vor allem auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, gerade eine asymmetrische Katalyse anzutreiben. Allgemein kann man sagen, dass bei der Bildung eines Moleküls oft zwei verschiedene Moleküle entstehen können, die spiegelbildlich zueinander sind. Vor allem in der pharmazeutischen Industrie sind Chemiker darauf bedacht, nur eine von ihnen zu erhalten, da nicht selten eine der Strukturen eine therapeutische Wirkung hat, während die andere hochgiftig ist. Die Entwicklung der asymmetrischen organischen Katalyse trägt entscheidend zur Lösung dieses Problems bei.

Der Nobelpreis für Chemie 2020

Im Jahr 2020 ging der Nobelpreis an zwei Frauen, Emmanuelle Charpentier und Jennifer A. Doudna. Sie haben eines der schärfsten Werkzeuge der Gentechnik entdeckt: die Genschere CRISPR/Cas9. Dank ihrer innovativen Entdeckung verfügen Wissenschaftler über ein Instrument, mit dem sie die DNA von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen mit extrem hoher Präzision verändern können. Diese Technologie hat die Biowissenschaften revolutioniert, zu neuen Krebstherapien beigetragen und trägt dazu bei, Träume von der Heilung von Erbkrankheiten zu verwirklichen. Wenn Wissenschaftler etwas über die Funktionen von Lebewesen erfahren wollen, müssen sie Gene in den Zellen modifizieren. Bislang war dies eine äußerst mühsame und zeitraubende Arbeit. Manchmal ist sie sogar unmöglich auszuführen. Mithilfe der Genschere CRISPR/Cas9 kann man den Code des Lebens innerhalb weniger Wochen verändern.

Interessant ist, dass die Entdeckung dieser genetischen Schere unerwartet kam. Emmanuelle Charpentier entdeckte bei Forschungsarbeiten zu einer der Bakterien, die der Menschheit besonders viel Schaden zufügen – Streptococcus pyogenes – ein bisher unbekanntes Molekül – tracrRNA -, das zum CRISPR/Cas-Immunsystem des Bakteriums gehört, das Viren zerstört, indem es ihre DNA zerschneidet. Charpentier veröffentlichte ihre Entdeckung 2011 und schloss sich einige Monate später mit Jennifer Doudna zusammen, einer erfahrenen Biochemikerin mit umfassenden Kenntnissen über RNA. Gemeinsam bauten sie die genetische Schere des Bakteriums nach und vereinfachten die molekularen Bestandteile der Schere, um ihre Verwendung so einfach wie möglich zu machen. Die Chemie-Nobelpreisträgerinnen haben gezeigt, dass eine Genschere so gesteuert werden kann, dass sie jedes beliebige DNA-Molekül an einer bestimmten Stelle schneidet. Sie erreichten dies durch Umprogrammierung der ursprünglichen genetischen Schere. Charpentier und Doudna demonstrierten, dass der Code des Lebens an einer Stelle, an der die DNA durchgeschnitten ist, einfach umgeschrieben werden kann. Seitdem hat die Verwendung von CRISPR/Cas9 stark zugenommen.

Das von den Forscherinnen entwickelte Instrument hat zu zahlreichen Entdeckungen beigetragen. Wissenschaftler, die mit Pflanzen arbeiten, können sie so verbessern, dass sie gegen Schimmel, Schädlinge oder Trockenheit resistent sind. In der Medizin wird an neuen Krebstherapien geforscht. Es besteht eine gute Chance, dass die Behandlung von Erbkrankheiten fortan kein Problem mehr darstellt. Zweifellos hat die genetische Schere die Biowissenschaften in mehrfacher Hinsicht in eine völlig neue Ära geführt. Die Entdeckung der Chemie-Nobelpreisträgerinnen wird für die Menschheit von großem Nutzen sein.