Es ist nie einfach, etwas winzig Kleines zu finden. Aber es ist viel schwieriger, wenn der Suchende nicht weiß, wonach er suchen soll.
Theodor Diener, Pflanzenpathologe beim Bundesforschungsdienst für Landwirtschaft, stand vor diesem Problem, als er anfing, die Spindelknollenkrankheit zu untersuchen, eine Krankheit, die Kartoffeln dürr und unförmig macht.
Dr. Diener, der 102 Jahre alt war, als er am 28. März in seinem Haus in Beltsville, Maryland, starb, arbeitete jahrelang daran, den Schuldigen zu finden, was zur Entdeckung des kleinsten bekannten Infektionserregers führte, den er Viroid nannte.
Die Spindelknollenkrankheit, die erstmals in den 1920er Jahren festgestellt wurde, hat manchmal katastrophale Folgen für die Kulturpflanzen. Studien zeigen, dass die Krankheit die Kartoffelernte um bis zu 64 Prozent senken kann; Nur eine strenge Quarantäne und in einigen Fällen die Vernichtung ganzer Ernten kann diese hochansteckende Krankheit eindämmen. Aber selbst Jahrzehnte nach der Entdeckung der Krankheit waren sich die Wissenschaftler immer noch nicht sicher, was sie verursacht hat.
Dr. Diener und Kollegen wie William B. Raymer vom Forschungsdienst des Landwirtschaftsministeriums verbrachten den größten Teil der 1960er Jahre damit, das Rätsel zu lösen.
Sie untersuchten den Erreger in Tomatenpflanzen, die eine viel kürzere Inkubationszeit für die Knollenspindelkrankheit hatten als Kartoffeln, und verwendeten modernste Techniken, um herauszufinden, dass dieser Infektionserreger keine Proteine enthielt und dass RNA oder Ribonukleinsäure eines davon war die Bausteine des Lebens, war entscheidend dafür.
Dr. Raymer verließ den Forschungsdienst für eine Stelle in der Privatindustrie im Jahr 1966, und Dr. Diener verbrachte „die nächsten fünf Jahre damit, das Viroid zu isolieren und zu charakterisieren, seine Experimente zu verifizieren, die Löcher zu füllen“ und „sich darauf vorzubereiten, der Skepsis zu begegnen, die allgemein herrscht begrüßt Vorschläge für neue, ‚unmögliche‘ Konzepte“, heißt es in einem Artikel aus dem Jahr 1989 in der Zeitschrift Agricultural Research mit dem Titel „Tracking the Elusive Viroid“.
Damals dachten Wissenschaftler, dass etwas so Kleines wie Viroide, die ein Achtzigstel der Größe vieler Viren sind, zu winzig sei, um eine Infektion auszulösen.
Wie Viren vermehren sich Viroide, indem sie in gesunde Zellen eindringen und sie neu programmieren, um die genetische Ausstattung des Viroids anstelle der eigenen zu duplizieren.
Aber Viren, die aus DNA oder RNA bestehen können, haben eine schützende Hülle aus Proteinen und codieren Proteine, sobald sie in Zellen eingedrungen sind. Viroide hingegen bestehen nur aus RNA, haben keine Proteinhülle und codieren keine Proteine.
„Seine Art, Krankheiten zu erzeugen, unterscheidet sich grundlegend von der aller anderen Viren“, sagte Dr. Diener 1972 auf einem internationalen Treffen von Virologen.
Nachdem er das Viroid identifiziert hatte, das die Spindelknollenkrankheit verursachte, half er bei der Entwicklung eines Tests, um es nachzuweisen. 1987 erhielt er die National Medal of Science von Präsident Ronald Reagan bei einer Rosengarten-Zeremonie im Weißen Haus.
William Haseltine, ein Virologe und ehemaliger Professor an der Harvard Medical School, der dieses Jahr eine Reihe von Artikeln über Viroide für das Forbes-Magazin geschrieben hat, sagte in einem Telefoninterview, dass Dr. Diener „einen ganz neuen Lebenszweig entdeckt hat, wahrscheinlich den grundlegendsten Zweig des Lebens, zumindest nach meiner Definition.“
Die Entdeckung von Dr. Diener hat Auswirkungen auf das wissenschaftliche Verständnis der Ursprünge des Lebens und auf die Medizin und trägt zu Durchbrüchen wie der Verwendung von Boten-RNA zur Entwicklung von Impfstoffen gegen Covid-19 bei, sagte Dr. Haseltine.
Seit der Entdeckung von Dr. Diener haben Wissenschaftler mehr als 30 verschiedene Viroide identifiziert, die Pflanzenkrankheiten verursachen, wie Avocado-Sonnenbrand, Kokosnuss-Cadang-Cadang, Birnenblasenkrebs und latente Hopfenviroide, die für Hanf- und Cannabispflanzen verheerend sein können.
Theodor Otto Diener wurde am 28. Februar 1921 in Zürich als einziges Kind von Theodor und Hedwig (Baumann) Diener geboren. Sein Vater war Postangestellter, seine Mutter Buchhalterin.
Als Kind war er von Tieren fasziniert und hielt eine Kolonie von Mäusen, einer Schildkröte und einem Kanarienvogel, sehr zum Unbehagen seiner Eltern. Sein Vater, schrieb er in einer selbstveröffentlichten Abhandlung „Of Humans, Humanoids, and Viroids“ (2014), schätzte sein verzehrendes Interesse an „kleinen Lebewesen“ nicht.
Er „schüttelte oft ungläubig den Kopf, wenn ich mich enthusiastisch ausdrückte – Eigenschaften eines winzigen Insekts, Wurms oder Pilzes beschrieb“, schrieb Dr. Diener.
Dr. Diener war während des Zweiten Weltkriegs Flugzeugunterhalt für die Schweizer Luftwaffe und promovierte 1948 an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Biologie.
Er wanderte 1949 in die Vereinigten Staaten aus und zog nach einer kurzen Zeit in New York City für eine Stelle an der University of Washington nach Spokane, Washington. Zehn Jahre später zog er nach Maryland, um beim staatlichen Forschungsdienst zu arbeiten.
Dr. Dieners erste Ehe mit Shirley Baumann endete mit einer Scheidung. 1968 heiratete er Sybil Fox, die 2012 starb.
Er wird von drei Söhnen aus seiner ersten Ehe überlebt, Michael, der den Tod bestätigte, Theodore und Robert; fünf Enkelkinder; und drei Urenkel.
Zu Dr. Dieners weiteren Ehrungen gehört seine Wahl in die National Academy of Sciences und in die American Academy of Arts and Sciences. 1987 erhielt er den Wolf-Preis für Landwirtschaft, eine mit 100.000 US-Dollar dotierte Auszeichnung der Wolf Foundation in Israel.
Viroide können viel mehr als landwirtschaftliche Schädlinge sein. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass sie in den frühesten Stadien des Lebens auf der Erde existierten, unbemerkt, bis Dr. Diener die Suche aufnahm.
Dr. David A. Relman, ein Mikrobiologe an der Stanford University, schrieb über Dr. Diener in einer E-Mail: „Seine Entdeckung von Viroiden und ihrer Rolle bei Pflanzenkrankheiten trug dazu bei, die Rolle von RNA-Molekülen in grundlegenden biologischen Prozessen und möglicherweise in der Ursprung des Lebens selbst.“
Ashley Shannon Wu trug zur Berichterstattung bei.