Dr. rer. nat. Tom Großmann

Der Chemiker entwickelte eine signalverstärkende Methode zur molekularen Gendiagnostik an der Humboldt-Universität zu Berlin

Geboren wurde er am 11. September 1978 in Merseburg. Er studierte von Oktober 1999 bis September 2003 Chemie an der Humboldt-Universität zu Berlin. Seine Diplomarbeit führte er an der University of California, Berkeley, unter Betreuung von Prof. Dr. K. P. C. Vollhardt und Prof. Dr. G. Szeimies durch.

Zwischen Juli 2004 und August 2008 fertigte er in der Gruppe von Prof. Dr. O. Seitz am Institut für Chemie der Humboldt-Universität in Berlin-Adlershof seine Dissertation an. Er entwickelte dabei eine signalverstärkende Methode zur molekularen Gendiagnostik. Die mit Auszeichnung bewertete Arbeit wurde mit dem Fischer-Nernst-Promotionspreis des Instituts für Chemie honoriert und für den Adlershofer Dissertationspreis vorgeschlagen. Ein Stipendium der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina ermöglicht ihm derzeit ein Postdoktorat an der Harvard University.

Sein Forschungsschwerpunkt

Die Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist der molekulare Träger des Erbguts. Schon sehr kleine Veränderungen können die menschliche Gesundheit gefährden und zu Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson sowie diversen Krebsarten führen. Auch Infektionskrankheiten lassen sich an charakteristischen DNA-Abschnitten erkennen. Diese Zusammenhänge führen zu einem stetig wachsenden Bedarf an Methoden für den Nachweis von spezifischen, krankheitsrelevanten DNA-Sequenzen. Meist stehen nur geringe Mengen der gesuchten Zielsequenz zur Verfügung.

Die gängigen DNA-Nachweisverfahren nutzen vorwiegend die Polymerasekettenreaktion (PCR), da diese den nachzuweisenden DNA-Abschnitt vervielfältigen kann. Diese praktische Methode ist jedoch relativ zeitaufwendig und erfordert einen hohen apparativen Aufwand. Viele Forscher suchen deshalb nach alternativen Wegen, in denen nicht die DNA selbst, sondern ein durch deren Anwesenheit erzeugtes Signal verstärkt wird.

Herr Großmann verfolgte daher die Idee, das nachzuweisende DNA-Segment als Katalysator einer chemischen Reaktion zu nutzen. Er entwarf eine solche Reaktion, die nur dann ausgelöst wird, wenn der gesuchte DNA-Abschnitt vorliegt. Die Bildung des Reaktionsproduktes zeigt dabei die Anwesenheit der gesuchten DNA an.

In seiner Dissertation stellte er reaktive DNA-Sonden her, die in der Lage sind, an den gesuchten DNA-Abschnitt zu binden und dort eine Reaktion einzugehen. Durch entsprechende Modifikationen an den Sonden wurde die Bildung der Reaktionsprodukte entweder durch eine Veränderung in deren Fluoreszenzeigenschaften (siehe Abbildung) oder über eine enzymatische Reaktion angezeigt. Auf diesem Weg war es möglich einen krebserzeugenden DNA-Abschnitt sowie einen RNA-Abschnitt des HI-Virus nachzuweisen. Dabei katalysierte ein einzelner Gen-Abschnitt bis zu 400 signalbildende Reaktionen.

Es gelingt auf diese Weise, sehr geringe Mengen der Zielsequenz (500 attomol) mit einem Verfahren nachzuweisen, das einfacher ist als die Polymerasekettenreaktion.

Kontakt: E-Mail: tom.grossmann@chemie.hu-berlin.de, Homepage: www.chemie.hu-berlin.de/seitz/grossmann.htm