Genom

Drei mögliche Szenarien zum Ursprung von SARS-CoV-2: Freisetzung aus einem Labor, Evolution, Mutator-Gene

Do, 22.04.2021 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon MedizinSeit Beginn der COVID-19 Pandemie versuchen Forscher herauszufinden, woher das SARS-CoV-2-Virus ursprünglich kommt und wie es auf den Menschen übersprungen ist. Nahe verwandte Vorläufer stammen offensichtlich von Fledermäusen, wurden aber auch in Schuppentieren gefunden und die geographische Verbreitung dieser Viren erstreckt sich über weite Teile Südostasiens. Die Genetikerin Ricki Lewis diskutiert hier drei mögliche Szenarien zu Ursprung und Entwicklung des Virus. Die Evolution geht weiter - um den Wettlauf zwischen Impfstoffen und neuen, möglicherweise gefährlicheren Varianten nicht zu verlieren, muss man die Evolution nachverfolgen und ihr ein Stück voraus sein.*

Faszinierende Aussichten: Therapie von COVID-19 und Influenza mittels der CRISPR/Cas13a- Genschere

Do, 18.03.2021 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon Medizin Die CRISPR-Gen-Editing-Technologie bietet enorme Möglichkeiten, um nicht vererbbare Veränderungen der DNA zu generieren, mit denen eine Vielzahl verheerender Erkrankungen - von HIV bis hin zu Muskeldystrophie - behandelt oder sogar geheilt werden kann. Kürzlich wurde nun in Tierexperimenten eine Studie durchgeführt, die auf ein andere Art der CRISPR-Genschere abzielt, nämlich auf eine, die virale RNA anstatt menschlicher DNA zerschneidet. Eine derartige Genschere könnte als ein zu inhalierendes antivirales Therapeutikum wirken, das vorprogrammiert werden kann, um potenziell fast jeden Grippestamm und viele andere Viren der Atemwege, einschließlich SARS-CoV-2, das Coronavirus, das COVID-19 verursacht, aufzuspüren und deren Auswirkungen zu vereiteln. Francis S. Collins, ehem. Leiter des Human Genome Projects und langjähriger Direktor der US-National Institutes of Health (NIH), die zusammen mit dem Unternehmen Moderna den eben zugelassenen COVID-19-Impfstoff mRNA-1723 designt und entwickelt haben, berichtet über neue Ergebnisse, die eine Revolution in der Therapie von Atemwegsinfektionen einläuten könnten.*

Themenschwerpunkt: Viren

Do, 04.06.2020 — Redaktion

RedaktionIcon Medizin Alle Formen des Lebens sind seit ihrer Frühzeit dem Angriff der nicht lebenden Viren ausgesetzt. Die rasch veränderlichen Viren nutzen zu ihrer rasanten Vermehrung den Stoffwechsel der Wirtsorganismen, üben auf diese damit einen enormen Selektionsdruck aus möglichst effiziente Abwehrmechanismen zu entwickeln und haben so die Evolution der Arten mitgeprägt. Über verschiedenste Aspekte der Viren sind im ScienceBlog bereits zahlreiche Artikel erschienen, die vom Kampf gegen virale Infektionen bis zu einigen nutzbringenden Anwendungen viraler Prinzipien reichen. Diese Artikel sind nun in einem Schwerpunkt zusammengefasst.

Außergewöhnliche Langlebigkeit: Wie haben die Cammalleri-Schwestern gelebt, um 106 und 113 Jahre alt zu werden?

Do, 14.05.2020 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon MedizinWas führt zu einer extrem langen Lebensdauer? In einer Aufsehen erregenden Untersuchung an zwei über 100 Jahre alten Schwestern wird deren Phänotyp an Hand von demographischen, klinischen, anamnestischen, kognitiven und funktionellen Daten sowie biochemischen und genetischen Parametern charakterisiert. Besonders bemerkenswert sind Daten, die u.a. auf das Vorhandensein von oxydativem Stress und stetiger Entzündung, ungesunden Cholesterinspiegeln und von der Norm nicht abweichende Längen von Telomeren hinweisen. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet über diese Untersuchung, deren Aussage auch ist, dass eine "one-size-fits-all" - eine für alle einheitliche - Medizin nicht immer der beste Weg ist, um Gesundheit zu beurteilen und Langlebigkeit zu prognostizieren.*

Genom Editierung mit CRISPR-Cas9 - was ist jetzt möglich?

Do, 23.04.2020 — Christina Beck Icon Biologie

Christina BeckBakterien haben gelernt sich gegen die sie infizierenden Viren, die sogenannten Bakteriophagen, zu schützen. Auf diesem Schutzmechanismus basiert die CRISPR-Cas9 Technik, eine einfache, billige Methode mit der man innerhalb weniger Stunden die DNA präzise schneiden und nach Wunsch verändern kann. Die Methode funktioniert bei jedem Organismus, an dem sie ausprobiert wurde, – vom Fadenwurm über Pflanzen bis hin zum Menschen - und hat die biologisch-medizinischen Wissenschaften revolutioniert. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, gibt einen Überblick über Entstehung und Anwendung der Methode und spannt einen Bogen von Programmen zur Wiederbelebung bereits ausgestorbener Tiere bis zur Genchirurgie von Erbkrankheiten beim Menschen.*

SARS-CoV-2 – Zahlen, Daten, Fakten zusammengefasst

Mi, 08.04.2020 — Redaktion

RedaktionIcon MedizinBereits vor drei Jahren haben wir über die Datenbank "BioNumbers" (- "database of key numbers in molecular and cell biology") berichtet [1,2], auf der quantitative biologische Daten in allen Details schnellstens aufgerufen werden können. Der Biologe Ron Milo (Professor am Weizmann-Institut, Rehovot), einer der Gründer der Datenbank, hat nun zusammen mit dem Biophysiker Rob Phillips (Professor am Caltech, Pasadena) und ihren Studenten Yinon Bar-On und Avi Flamholz die Datenbank erweitert: Sie haben Hunderte Studien - vor allem aus jüngster Zeit- zu Coronaviren kritisch durchgesehen und aus diesen die wichtigsten Informationen zur Biologie des Sars-CoV-2 Virus selbst und zur Infektion mit dem Virus zusammengefasst [3]. Von der Infektion über die Ausbreitung des Virus bis hin zu Ansätzen für Prävention und Therapie bieten die quantitativen Daten eine überaus wertvolle Basis für alle, die an der Eindämmung der Pandemie arbeiten.*

Molekularbiologie im 21. Jahrhundert

Fr, 12.03.2020 — Peter Schuster Peter SchusterIcon Biologie

Seit der Jahrtausendwende ist die Zahl sequenzierter Genome aus unterschiedlichsten Organismen enorm rasch angestiegen, und es wurde bald klar, dass niedere Organismen (Prokaryoten) zwar denselben genetischen Code wie höhere Organismen (Eukaryoten) nutzen, dass aber in der Verwaltung und Verarbeitung der Genome grundlegende regulatorische Differenzen bestehen. Dazu können sich Eukaryoten auch eines erweiterten Repertoires der Vererbung - mittels epigenetischer Modifikationen - bedienen, wobei die RNA eine tragende Rolle spielt. Das dynamische Zusammenwirken von Chemie und Biologie konnte die zugrundeliegenden Mechanismen klären und wird - wie der theoretische Chemiker Peter Schuster (emer. Univ Prof an der Universität Wien) meint - auch weiterhin der Molekularbiologie faszinierende Erfolge garantieren. *

Das Genom des Riesenkalmars birgt Überraschungen

Do, 13.02.2020 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon BiologieSchauergeschichten über Meeresungeheuer, die mit ihren Fangarmen ganze Schiffe samt Besatzung umschlingen, haben Seeleute früherer Epochen in Schrecken versetzt. Tatsächlich wurde die Existenz enorm großer Kephalopoden - der Riesenkalmare - im 19. Jahrhundert nachgewiesen. Da die scheuen Tiere in ihrem Lebensraum aber nur selten gesichtet werden, müssen sich Forscher auf Analysen der Funde von toten Tieren beschränken - so ist über Biologie und Verhalten der Tiere noch wenig bekannt. Einer dänischen Forschergruppe ist es nun gelungen das Genom des Riesenkalmars zu entschlüsseln. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet über die Organisation des Genoms und die für diese Tierart spezifischen Gene.*

Genmutationen in gesundem Gewebe

Do, 11.07.2019 - 12:10 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon MedizinAls Forscher die aus verschiedenen Geweben von fast 500 Personen gesammelten genetischen Daten analysierten, stellten sie fest, dass es in praktisch allen Individuen offensichtlich einige gesunde Gewebe gab, die jeweils Klone von Zellen mit denselben genetischen Mutationen enthielten. Manche dieser Klone wiesen sogar Mutationen in Genen auf, die mit Krebs in Zusammenhang stehen. Francis Collins, Direktor der US National Institutes of Health (NIH), berichtet hier über diese Ergebnisse, die darauf schließen lassen, dass fast alle von uns mit genetischen Mutationen in verschiedenen Teilen unseres Körpers herumlaufen, die unter bestimmten Umständen zu Krebs oder anderen gesundheitlichen Problemen führen können.*

Viren gegen multiresistente Bakterien. Teil 1: Was sind Phagen?

Do, 04.07.2019 - 12:17 — Karin Moelling

vIcon BiologiePhagen sind Viren, die Bakterien befallen – und das sehr in sehr spezifischer Weise. Bereits ihr Entdecker erkannte vor etwas mehr als 100 Jahren, dass sich bakterielle Infektionen mit Phagen effizient bekämpfen lassen. Mit dem Siegeszug der Antibiotika gerieten Phagen aber in den meisten Ländern in Vergessenheit. Die Entstehung von Antibiotika-resistenten Bakterien und der Mangel an neuen Substanzen, die gegen solche Keime wirken, hat das Interesse an einer Phagentherapie heute wieder aufleben lassen. Die renommierte Virologin Karin Mölling (em. Prof. für Virologie der Universität Zürich und Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik) erklärt hier was Phagen sind und wie sie funktionieren. In einem nachfolgenden Teil werden dann viel versprechende Beispiele der Phagentherapie geschildert.