Zucker — Bausteine des Lebens

MIT Zucker süßt man Kaffee, Kuchen und vieles mehr. Weniger bekannt ist es wohl, dass Zucker in der Biologie eine Umwälzung hervorrufen könnte, die mit derjenigen nach der Entdeckung der DNS verglichen werden kann.

In jüngerer Zeit wurde erforscht, auf welche Weise Zellen aus Einfachzuckern wie Glukose Makromoleküle bauen, die es gemäß dem New Scientist „in Bezug auf Größe und Komplexität mit der DNS und den Proteinen aufnehmen können“. „Zucker sind fast überall in der Biologie beteiligt — von der Erkennung der Krankheitserreger über die Blutgerinnung bis hin zur Fähigkeit eines Spermiums, die Hülle einer Eizelle zu durchdringen.“ Andererseits werden Krankheiten wie Muskeldystrophie und rheumatoide Arthritis öfter als zuvor Fehlern im Aufbau dieser Makromoleküle zugeschrieben. „Die Biologen beginnen diese Zucker zwar erst zu verstehen“, heißt es in dem Bericht, „aber je mehr sie hinzulernen, desto mehr erkennen sie, dass sie überkommene Vorstellungen vom Aufbau der Lebewesen neu überdenken müssen.“

In Anlehnung an das Wort „Genom“, mit dem man die Gesamtheit aller Gene bezeichnet, hat man das Wort „Glykom“ geprägt, das für die Gesamtheit aller Zucker einer Zelle oder eines Organismus steht. Das Glykom einer Zelle sei allerdings „wahrscheinlich tausendmal komplexer als das Genom“, erklärt Ajit Varki, Leiter des Forschungszentrums für Glykobiologie an der Universität von Kalifornien in San Diego. Was macht das Glykom so komplex?

In der Zelle werden Einfachzucker — Monosaccharide — zu Polysacchariden verknüpft. Aus diesen werden wiederum Riesenmoleküle gebildet, die aus mehr als 200 Bausteinen einfacherer Zucker bestehen können. Da die Einfachzucker räumlich angeordnet sind — die Anordnung bestimmt ihre Funktion —, kann, wie es im New Scientist heißt, „ein Zucker aus nur sechs Bausteinen in 12 Milliarden Versionen vorliegen“.

Die entmutigenden Hürden in dem sich entwickelnden Forschungszweig der Glykobiologie beschreibt Varki wie folgt: „Es ist, als hätten wir gerade erst den nordamerikanischen Kontinent entdeckt. Wir müssen jetzt Kundschafter aussenden und herausfinden, wie groß er ist.“

Die komplizierten Mechanismen der Zelle zeugen von höchster Intelligenz. Diese ruft bei vielen Ehrfurcht hervor. Bei uns auch? (Offenbarung 4:11).