Evolution

Von Vererbung und Entwicklungskontrolle zur Reprogrammierung von Stammzellen

Do, 17.02.2022 — Christina Beck Christina Beck

Icon Molekularbiologie

Auf adulten Stammzellen ruhen die Hoffnungen der regenerativen Medizin. Es sind dies Stammzellen, die auf ein bestimmtes Gewebe spezialisiert sind und für dessen Erneuerung, Reparatur und den Umbau sorgen. Durch geeignete Kulturbedingungen lassen sie sich in pluripotente Stammzellen reprogrammieren, die sich - wie embryonale Stammzellen - zu beliebigen Zelltypen weiterentwickeln können und mögliche "Ersatzteillager" für alte, defekte Gewebe darstellen. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, führt uns auf eine Zeitreise, die von den ersten Erkenntnissen in der Genetik über die Kontrolle von Entwicklungsprozessen bis hin zur Entdeckung von Stammzellen, ihrer Reprogrammierung in beliebige Zelltypen und die Erzeugung organähnlicher Strukturen (Organoiden) führt.*

inge Thu, 17.02.2022 - 12:38

Sinne und Taten - von der einzelnen Sinneszelle zu komplexem Verhalten

Do, 30.12.2021 — Nora Schultz

Nora SchultzIcon Gehirn

Tiere sind häufig in Bewegung – auf der Suche nach Futter, Partnern oder Sicherheit. Dafür brauchen sie ein Nervensystem, das Sinneseindrücke und Verhalten gut aufeinander abstimmt. Wichtige Sinneseindrücke müssen schnell erkannt und korrekt interpretiert werden, um daraus angemessene Verhaltensbefehle für das motorische System zu entwickeln. In der einfachsten Variante reicht ein Reiz, um eine eindeutige Reaktion auszulösen. Manches Verhalten lässt sich daher bottom-up, von unten nach oben erklären, etwa manche Reflexe. Oft ist die Lage aber komplizierter. Dann beeinflussen höhere Netzwerke aufgrund von Erfahrungen, Erwartungen und multiplen sensorischen Informationen die Verarbeitung in den senso-motorischen Netzwerken – eben top-down. Dabei laufen Informationen oft in komplizierten und dynamischen Rückkopplungen zwischen Sensorik, Motorik und assoziativen „höheren“ Netzwerken. Die Entwicklungsbiologin Nora Schultz berichtet über dieses neue Kapitel der Hirnforschung*

Das Privatleben der Braunalgen: Ursprünge und Evolution einer vielzelligen, sexuellen Entwicklung

Do, 02.09.2021 — Susana Coelho

Icon Biologie

Susana Coelho Braunalgen sind vielzellige Eukaryonten, die sich seit mehr als einer Milliarde Jahren unabhängig von Tieren und Pflanzen entwickelt haben. Sie haben eine faszinierende Vielfalt an Körpermustern und Fortpflanzungsmerkmalen erfunden, deren molekulare Basis noch vollkommen unerforscht ist. Dr.Susana Coelho, Direktorin am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie(Tübingen), und ihr Team nutzen den Reichtum an morphologischen und sexuellen Merkmalen dieser rätselhaften Organismen, um Licht in den Ursprung der Mehrzelligkeit und in die Evolution der Bestimmung des biologischen Geschlechts innerhalb des gesamten eukaryontischen Lebensbaums zu bringen.*

Weltweite Ausbreitung der Delta-Variante und Rückkehr zu Großveranstaltungen

Do, 26.08.2021 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon Medizin Vor wenigen Tagen ist ein Bericht über ein Popkonzert-Experiment erschienen, das vor einem Jahr stattgefunden hat; das Ziel war das Risiko einer SARS-CoV-2 Verbreitung bei Massenveranstaltungen in geschlossenen Räumen zu evaluieren und gegebenenfalls zu reduzieren. Die Genetikerin Ricki Lewis fragt hier, inwieweit die aus dem Experiment gewonnenen Ergebnisse und erstellten Modelle zu Belüftungs- und Hygienemaßnahmen auch noch in der Welt der ansteckenderen und sich rascher verbreitenden Delta-Variante gelten und wie man weiteren noch kommenden Varianten begegnen sollte.*

Biodiversität - Den Reichtum der Natur verteidigen

Do, 29.07.2021 — IIASA

IIASA Logo Icon Biologie

Mit den Fortschritten der Menschheit ist es zum Niedergang von Millionen anderer Spezies im Tier- und Pflanzenreich gekommen. An einem für die bedrängte Natur entscheidenden Zeitpunkt zeigen Forschungsergebnisse des IIASA, dass wir den Verlust der biologischen Vielfalt noch umkehren können. Dies wird allerdings einen groß angelegten Einsatz erfordern - darauf konzentriert, wo man den größten Nutzen erzielen kann. Zu dem enorm wichtigen Thema haben wir bereits im vergangenen September einen Bericht des IIASA gebracht [1]; hier folgt nun der aktualisierte Status zur Wiederherstellung der Biodiversität.*

Alte Knochen - Dem Leben unserer Urahnen auf der Spur

Do, 20.05.2021 — Christina Beck Christina BeckIcon Gehirn

Der vor mehr als drei Millionen Jahren in Ostafrika lebende Australopithecus afarensis nimmt eine Schlüsselposition im Stammbaum der Homininen ein, von dem sich vermutlich alle späteren Homininen - einschließlich des Menschen - herleiten. Dieser Vorfahr (zu dieser Art gehörte auch die bekannte Lucy) ging aufrecht und hatte ein etwa 20 Prozent größeres Gehirn als Schimpansen. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft berichtet über den Fund und die Erforschung eines mehr als drei Millionen Jahre alten, weitgehend vollständig erhaltenen kindlichen Skeletts des Australopithecus afarensis ("Dikika-Kind), das neue Erkenntnisse zur Entwicklung des Gehirns und zur Humanevolution ermöglicht.*

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.*

Vom Wert der biologischen Vielfalt - was uns die Spatzen von den Dächern pfeifen

Do, 25.03.2021 - 13:14 — Christina Beck Christina BeckIcon Biologie

Mao Zedong, Chinas „Großer Vorsitzender“, hatte den Spatz als einen von vier Volksschädlingen ausgemacht. Die Vögel, so verkündete er, seien Schädlinge, die dem Menschen Krankheiten brächten und Nahrung nähmen. Daher gehörten sie vernichtet. Millionen Menschen beteiligten sich an dieser landesweiten Jagd. Drei Tage lang scheuchten die Menschen in China mit Geschrei, Trommeln und bunten Fahnen die Spatzen in ihrem Land auf und ließen sie nicht zur Ruhe kommen, sodass sie tot oder erschöpft vom Himmel fielen. Zwei Milliarden Vögel, nicht nur Spatzen, fielen der Kampagne 1958 zum Opfer – von kleinen Meisen und Finkenvögeln bis hin zu großen Reihern, Kranichen, Greifvögeln. Die Auswirkungen auf das ökologische Gleichgewicht waren fatal: Der nahezu flächendeckenden Ausrottung der Vögel folgte im ersten „spatzenlosen“ Sommer eine Heuschreckenplage mit verheerenden Ernteausfällen. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, spannt einen weiten Bogen vom Vogelsterben und dem Verlust der für uns Menschen lebensnotwendigen Artenvielfalt bis hin zu Konzepten einer Renaturierung.*

Kartierung von Coronavirus-Mutationen - Virusvarianten entkommen der Antikörper-Behandlung

Do, 11.02.2021 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon Medizin In den letzten Tagen überstürzen sich die Pressemeldungen über neue Varianten von SARS-CoV-2 - dem Verursacher von COVID-19 -, die in anderen Teilen der Welt aufgetreten sind und auch bei uns bereits entdeckt werden. Insbesondere bei der erstmals in Südafrika identifizierten, mit B.1.351 bezeichneten Variante, wächst die Besorgnis inwieweit deren Mutationen dem Virus helfen könnten den derzeit aktuellen Behandlungen mit Antikörpern und hochwirksamen Impfstoffen zu entkommen. Francis S. Collins, ehem. Leiter des Human Genome Projects, ist 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. Er berichtet über NIH-geförderte Untersuchungen, welche aus der Kartierung der Mutationen am Strukturmodell des viralen Spike-Proteins Aussagen zu Wirksamkeit von Antikörpern und Vakzinen ermöglichen.*

Das Puzzle des Lebens: Vom Bau einer synthetischen Zelle

Do, 30.07.2020 - 05:13 — Kerstin Göpfrich

Kerstin GöpfrichIcon BiologieDie Entstehung von Leben auf der Erde beweist: Belebte Materie kann aus unbelebten Bausteinen hervorgehen. Doch ist es möglich, diesen Prozess im Labor nachzuvollziehen? Können einzelne Moleküle zu einer künstlichen Zelle zusammengesetzt werden? Die Biophysikerin Dr. Kerstin Göpfrich (Gruppenleiterin am MPG für Medizinische Forschung, Heidelberg) und ihr Team entwerfen mit DNA-Origami, der Faltkunst in der Nanowelt, zelluläre Komponenten. Anschließend setzen sie diese und andere Molekularbausteine in zellähnlichen Kompartimenten zusammen. Stück für Stück soll so eine künstliche Zelle entstehen, die zukünftig auch im lebenden Organismus wichtige Aufgaben übernehmen könnte.*