WWWW vom 28.10.2014: Nervenenden, Staudämme und Dinosaurier

Datenbank zeigt Auswirkungen von Staudammbau

Mekong River Commission in Laos
Mekong River Commission in Laos

Angesichts des weltweiten Booms der Wasserkraft fordern Wissenschaftler verbesserte Standards für den Bau und Betrieb von Anlagen. Noch gehörten Binnengewässer zu den artenreichsten Ökosystemen weltweit. Diese Vielfalt sei bereits heute stark gefährdet, das Artensterben werde sich weiter beschleunigen, befürchten die Forscher. Sie präsentieren jetzt erstmals eine globale Datenbank, die es erlaubt, den Umfang und die möglichen Auswirkungen der zukünftigen Dämme zu bestimmen.
Zur Studie:
Die vollständige Studie wurde in Aquatic Sciences: Research across Boundaries veröffentlicht:
Zarfl, C, Lumsdon AE, Berlekamp J, Tydecks L, Tockner K (im Druck): A global bloom in hydropower dam construction. Aquatic Sciences (DOI: 10.1007/s00027-014-0377-0).

Lipide wichtiger für Insulin als Kalorien

Insulin reagiert auf das, was wir essen: Gerade bei Nahrung mit viel Kohlenhydraten steigt der Blutzuckerspiegel an, woraufhin mehr Insulin ausgeschüttet wird. Eine ganze Kette an Signalen wird dazu aktiviert, die so letztlich Faktoren wie Wachstum, Entwicklung und Lebensdauer eines Organismus an die jeweils verfügbare Nahrungssituation koppeln. Forscher des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden haben nun Lipidmoleküle untersucht, die in Fruchtfliegen wichtige Informationen über die Zusammensetzung der aufgenommenen Nahrung an das Gehirn senden. Die Fette regulieren auf diese Weise den Insulinhaushalt. Dabei spielt der Kaloriengehalt der Nahrung keinerlei Rolle, sondern lediglich die genaue Zusammensetzung des Futters: Entscheidend ist, welche Fette darin enthalten sind.
Marko Brankatschk, Sebastian Dunst, Linda Nemetschke, Suzanne Eaton
Delivery of circulating lipoproteins to specific neurons in the Drosophila brain regulates systemic Insulin signaling

Nervenenden haben Notfall-Pack

Während Nervenzellen Informationen in ihrem Inneren schnell als elektrische Signale weiterleiten, kommunizieren sie untereinander an speziellen Kontaktstellen, den Synapsen. Dort werden chemische Botenstoffe, die Neurotransmitter, in sogenannten Vesikeln gespeichert. Wird eine Synapse aktiv, verschmelzen einige dieser Vesikel mit der Zellmembran und schütten ihren Inhalt aus. Damit bei diesem Prozess keine wertvolle Zeit verloren geht, halten Synapsen stets einige akut freisetzbare Vesikel bereit.
Originalpublikation:
Imig, C., Min, S.-W., Krinner, S., Arancillo, M., Rosenmund, C., Südhof, T.C., Rhee, J.-S., Brose, N. and Cooper, B.H.
The morphological and molecular nature of synaptic vesicle priming at presynaptic active zones.
Neuron 84, 416-431 (23. Oktober 2014)

Warum Vögel rufen

Annähernd die Hälfte aller Vogelarten sind Singvögel. Nur sie haben die Fähigkeit, komplizierte Lautmuster zu erlernen, die wir allgemein als Gesang bezeichnen. Zahlreiche Studien belegen, dass die Gesänge der Singvögel hauptsächlich der Partnerwahl und der Verteidigung eines Territoriums dienen. In den gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel singt meist nur das Männchen. Die Frage ist, welche Rolle die Rufe spielen bei Vogelpaaren.

Weitere Informationen:
http://www.orn.mpg.de/3453725/news_publication_8716905?c=2162
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0109334

Federn machten Dinos schön

Schon zu Zeiten des Evolutionsforschers Charles Darwin im 19. Jahrhundert wurde vermutet, dass Vögel und Dinosaurier nahe Verwandte sind. Gewissheit brachten aber erst über 130 Jahre später die zahlreichen Funde gefiederter Dinosaurier, vor allem aus chinesischen Lagerstätten. Dank dieser Fossilien weiß man, dass die Vögel aus einem Zweig mittelgroßer Raubsaurier entstanden sind, den sogenannten Theropoden. Vertreter dieser zweibeinigen Fleischfresser sind Tyrannosaurus rex oder auch die aus dem Film „Jurassic Park“ bekannten Velociraptoren. Wie später die Vögel trugen auch diese Raubsaurier Federn – lange bevor der Urvogel Archaeopteryx sich in die Lüfte erhob. Warum war das so, obwohl diese Dinosaurier gar nicht fliegen konnten?

Publikation: Beyond the rainbow, Fachjournal „Science“, DOI: 10.1126/science.1258957

WWWW vom 20.10.2014: Die Schlacht der Lego-Roboter

RoboterHeute gibt es mal wieder ein Interview, und zwar mit Markus Geiger. Der hat nicht nur einen recht imposanten Roboter aus Lego gebaut, sondern will diesen auch gegen andere kämpfen lassen und das Ganze filmen. Epic Robot Battle nennt sich das Projekt, das gerade bei Kickstarter Geld einsammelt. Die Kohle wird gebraucht, um noch mehr Roboter zu bauen und vor allem auch eine (Lego)-Stadt, in der die Schlacht stattfinden soll.

Markus erzählt im Gespräch, wie man aus Lego einen Kampfroboter baut und was ihn dazu gebracht hat. 20.000 Dollar werden gebraucht, knappe 1000 sind schon zusammen. Wer mitmachen will, bei www.freakwave.de (leitet um auf die Kickstarter-Seite) gibt es mehr Infos und auch Videos.

WWWW vom 13.10.2014: Antibiotika-Forschung und warum Ketchup aus der Flasche blubbt

Wenn feste Materialien plötzlich fließen

Ketchup
Wenn ein eigentlich festes Material weich wird, liegt die Vermutung nahe, dass es irgendwie beschädigt ist. Das trifft nicht immer zu, wie Jülicher und niederländische Forscher nun in der Fachzeitschrift Nature Communications berichten. Die Wissenschaftler haben starre biologische Netzwerke aus fadenförmigen Polymerbauteilen untersucht, die wie ein Haufen Spaghetti verschlungen sind. Geraten diese sogenannten Filamentfäden ins Fließen, formen sie sich zu haarnadelähnlichen Gebilden um, die fast berührungslos geordnet aneinander vorbeigleiten. Der Mechanismus könnte unter anderem bei der Suche nach erneuerbaren Alternativen für ölbasierte Polymere hilfreich sein.
Originalveröffentlichung:
Inka Kirchenbuechler, Donald Guu, Nicholas A. Kurniawan, Gijsje H. Koenderink, M. Paul Lettinga; Direct visualization of flow-induced conformational transitions of single actin filaments in entangled solutions; Nature Communications (2014) | DOI: 10.1038/ncomms5060

Neuer Ansatz gegen resistente Bakterien

Multiresistente Staphylokokken zählen zu den gefürchtetsten Erregern in Krankenhäusern, da sie kaum noch oder gar nicht mehr therapierbar sind. Wissenschaftlern des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig ist es nun gelungen, zwei Substanzen aus den im Boden lebenden Myxobakterien zu isolieren, die hochwirksam gegen die Erreger sind. Damit legen die Forscher die Grundlage für die Herstellung neuer Medikamente.

Originalpublikation:
F. Surup, K. Viehrig, K.I. Mohr, J. Herrmann, R. Jansen, R. Müller,
Disciformycins A and B: 12-Membered Macrolide Glycoside Antibiotics from the Myxobacterium Pyxidicoccus fallax Active against Multiresistant Staphylococci.

Erreger unter der Super-Lupe

Elektronenmikroskopische Bilder zeigen in bisher unerreichter Auflösung, welche strukturellen Veränderungen im bakteriellen Ribosom bei der Resistenzbildung gegen das Antibiotikum Erythromycin auftreten.
Wie sich Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln, ist ein Forschungsschwerpunkt des LMU-Biochemikers Daniel Wilson. Mithilfe kryo-elektronenmikroskopischer Bilder in bisher unerreichter Auflösung konnte Wilson mit seinem Team nun neue Einblicke in die Resistenzbildung gegen das Antibiotikum Erythromycin gewinnen.
Publikation
Drug-Sensing by the Ribosome Induces Translational Arrest via Active Site Perturbation
Stefan Arenz et. al.
Molecular Cell 2014
Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2014.09.014
http://www.cell.com/molecular-cell/abstract/S1097-2765%2814%2900746-1

Kunststoffe aus Strohabfall

Im Rahmen des Landesprojektes „LIGNOS“ gelang es Wissenschaftlern, landwirtschaftliche Reststoffe wie Weizenstroh vollständig stofflich nutzbar zu machen. Werden die Reststoffe bisher hauptsächlich energetisch genutzt, also verbrannt, können nun neue Materialien z.B. Kunststoffe daraus hergestellt werden.Ziel von LIGNOS war die Biopolymergewinnung durch neue biotechnologische Verfahren. Die entwickelten Verfahren beschäftigten sich mit dem Aufschluss von Lignocellulose, die in Pflanzenzellwänden enthalten ist. Mit Hilfe optimierter Vorbehandlung und enzymatischer Konversion wird die Lignocellulose fraktioniert und kann zur Herstellung biobasierter Kunststoffe genutzt werden.

Gesunde Lebensweise senkt Darmkrebsrisiko um ein Drittel

Wer nicht übergewichtig ist, nicht raucht, Alkohol nur in Maßen konsumiert, körperlich aktiv ist und sich gesund ernährt, hat ein um etwa ein Drittel vermindertes Risiko, an Dickdarm- bzw. Mastdarmkrebs zu erkranken. Dies ist das Ergebnis einer großen europäischen Langzeitstudie (EPIC*) mit über 347.000 weiblichen und männlichen Studienteilnehmern im Erwachsenenalter.

Combined Impact of Healthy Lifestyle Factors on Colorectal Cancer: A Large European Cohort Study
Krasimira Aleksandrova, Tobias Pischon, Mazda Jenab, H. Bas Bueno-de-Mesquita, Veronika Fedirko, Teresa Norat, Dora Romaguera, Sven Knüppel, Marie-Christine Boutron-Ruault, Laure Dossus, Laureen Dartois, Rudolf Kaaks, Kuanrong Li, Anne Tjønneland, Kim Overvad, J Ramón Quirós, Genevieve Buckland, María-José Sánchez, Miren Dorronsoro, María-Dolores Chirlaque, Aurelio Barricarte, Kay-Tee Khaw, Nicholas Wareham, Kathryn E Bradbury, Antonia Trichopoulou, Pagona Lagiou, Dimitrios Trichopoulos, Domenico Palli, Vittorio Crogh, Rosario Tumino, Alessio Naccarati, Salvatore Panico, Peter Siersema, Petra H Peeters, Ingrid Ljuslinder, Ingegerd Johansson, Ulrika Ericson, Bodil Ohlsson, Elisabete Weiderpass, Guri Skeie, Kristin Benjaminsen Borch, Sabina Rinaldi, Isabelle Romieu, Joice Kong, Marc Gunter, Heather Ward, Elio Riboli and Heiner Boeing; BMC Medicine 2014, 12:168

Nach Ablauf der Sperrfrist ist der Artikel über die Webseite des Journals verfügbar:

http://www.biomedcentral.com/1741-7015/12/168

Junghechtbesatz keine wirklich gute Idee

Das Aussetzen von Junghechten in Gewässer, in denen bereits Artgenossen vorkommen, steigert die Population nicht. Stattdessen drohen unerwünschte Risiken und Nebenwirkungen wie finanzielle Einbußen, das mögliche Einschleppen von Krankheitserregern oder der Verlust genetischer Vielfalt nach Verpaarung von Satz- und Wildfisch. In Gewässern mit stark beeinträchtigter Vermehrung kann Jungfischbesatz hingegen sehr erfolgreich sein. Erfolg und Misserfolg von Besatz hängen eng vom Grad der natürlichen Konkurrenz um Futter und Unterstände ab. Das ergab eine neue Studie des Projekts Besatzfisch am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der Humboldt-Universität zu Berlin.

Quelle
Hühn, D., Lübke, K. Skov, C., Arlinghaus, R. (2014): Natural recruitment, density-dependent juvenile survival, and the potential for additive effects of stock enhancement: an experimental evaluation of stocking northern pike (Esox lucius) fry. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 71: 1508-1519.

Neuseeland ein Paradies für Pflanzen mit Geschlechtertrennung

In Neuseeland haben mehrere Pflanzenarten aufgrund der klimatischen Bedingungen des Eiszeitalters eine Form der Geschlechtertrennung ausgebildet. Dies haben jetzt Forscher der Universität Regensburg in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern in Christchurch (Neuseeland) nachgewiesen. Das internationale Forscherteam untersuchte die Entwicklungsgeschichte der südpazifischen Pflanzengattung Leptinella (Fiederpolster).

Titel der Originalpublikation:
S. Himmelreich, I. Breitwieser, Ch. Oberprieler: Phylogenetic relationships in the extreme polyploidy complex of the New Zealand genus Leptinella (Compositae: Anthemideae) based on AFLP data, in Taxon 63 (2014)

WWWW vom 6.10.2014: Regenwürmer und schnelle Hirnzellen

Hirnzellen feuern schneller als gedacht

gehirn
Nervenzellen im Gehirn können Informationen mit erstaunlich hoher Geschwindigkeit austauschen, nämlich 1.000 Mal pro Sekunde. Ein wichtiger Faktor für die schnelle Informationsverarbeitung. Neurophysiologen der Universität Leipzig haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sie Aktionspotenziale vor und hinter einer Kontaktstelle von zwei Nervenzellen messen können.
Fachveröffentlichung:
Ultrafast Action Potentials Mediate Kilohertz Signaling at a Central Synapse
DOI: 10.1016 / j.neuron.2014.08.036

Organohalid-fressenden Bakterien auf der Spur

Wissenschaftler der Humboldt-Universität (HU) haben herausgefunden, wie bestimmte Bakterien chlorhaltige organische Verbindungen (Organohalide) abbauen. Sie lösen damit ein jahrzehntealtes Rätsel und liefern einen Ansatz, wie man kontaminierte Böden und Gewässer biologisch aufarbeiten kann.

Originalveröffentlichung
Martin Bommer, Cindy Kunze, Jochen Fesseler, Torsten Schulze, Gabriele Diekert, Holger Dobbek (2014) „Structural Basis for Organohalide Respiration“ Science, advanced online publication.

http://www.sciencemag.org/content/early/recent

Weberknechte machen den Spiderman

Weberknechte, die zur Klasse der Spinnentiere gehören, fangen ihre Beute blitzschnell mithilfe von klebrigen Tropfen ihrer Kiefertaster. Dabei ermöglichen sowohl die klebrigen Tropfen wie auch die extrem kurze Reaktion des Weberknechtes das Fangen von schnellen Insekten.
Originalpublikation:
Wolff, J.O., Schönhofer, A.L., Schaber, C.F. und Gorb, S.N. (2014): Gluing the ‘unwettable’: soil-dwelling harvestmen use viscoelastic fluids for capturing springtails. Journal of Experimental Biology, 217, 3535-3544, dx.doi.org/10.1242/jeb.108852

Hohe Sterblichkeit kann auch Vorteile haben

Es erscheint aufs Erste paradox, aber verschiedene mathematische Populationsmodelle sagen vorher, dass bei vielen Tierarten eine erhöhte Sterberate zu einer höheren Populationsdichte führen könnte. Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass dieses Phänomen in der Natur tatsächlich häufig vorkommt, aber manche ökologischen Erklärungen dafür oft zu kurz greifen. Die Ergebnisse haben weitreichende Konsequenzen für das Verständnis von Tierpopulationen und Nahrungsnetzen und können auch für die Nutzung von Fisch- und Wildbeständen oder für die Schädlingskontrolle von Interesse sein.
Publikation:
Arne Schröder, Anieke van Leeuwen, Tom C. Cameron. (2014). When less is more: Positive population-level effects of mortality. Trends in Ecology and Evolution. doi.org/10.1016/j.tree.2014.08.006

Internetabhângige haben meist Begleiterkrankung

Internetabhängige leiden oft unter Begleiterkrankungen, vor allem unter depressiven Störungen, Angsterkrankungen und ADHS.
Bochumer Mediziner erhoben das sogenannte Komorbiditätsprofil von 25 Internetabhängigen. Jeder Patient wies mindestens eine Begleiterkrankung auf. Mit seinen Kollegen untersuchte Bert te Wildt zum Vergleich auch 25 Alkoholabhängige. Das Komorbiditätsprofil sah ganz ähnlich aus. Allerdings litt nur jeder zweite dieser Patienten an einer weiteren Erkrankung.

Ein ausführlicher Beitrag inklusive Bildmaterial findet sich im Onlinemagazin RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der RUB: http://rubin.rub.de/de/mensch-im-netz.

In Deutschland gibt es mindestens 46 Regenwurmarten

Die Wissenschaftlerin Dr. Ricarda Lehmitz vom Senckenberg Forschungsinstitut hat erstmals eine Inventur aller Regenwurmarten Deutschlands durchgeführt. Hierfür bearbeiteten sie und ihre Kollegen 16.000 Datensätze. Insgesamt gibt es 46 verschiedene Regenwurmarten in der Bundesrepublik, aber nur eine Art kann als endemisch (ausschließlich in Deutschland vorkommend) bezeichnet werden. Die Artenvielfalt der Wenigborster nimmt außerdem von Norden nach Süden zu.
Publikation
LEHMITZ, RICARDA et al. Checklist of earthworms (Oligochaeta: Lumbricidae) from Germany. Zootaxa, [S.l.], v. 3866, n. 2, p. 221–245, sep. 2014. ISSN 1175-5334. doi:http://dx.doi.org/10.11646/zootaxa.3866.2.3.

Marker geben Hinweis auf Sterblichkeit bei Brustkrebs

Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und vom Pathologischen Institut des Universitätsklinikums Heidelberg haben 255 Brusttumoren auf zwei verschiedene Stammzellmarker untersucht: Konnten sie beide gleichzeitig nachweisen, war die Lebenserwartung der Patientinnen drastisch verkürzt. Umgekehrt lebten Patientinnen, deren Brustkrebs keinen der beiden Marker aufwies, fast 10 Jahre länger. Die Wissenschaftler wollen nun prüfen, ob sich die beiden Marker auf der Oberfläche von Stammzellen für eine zielgerichtete Therapie bei Brustkrebs eignen.
Irène Baccelli, Albrecht Stenzinger, Vanessa Vogel, Berit Maria Pfitzner, Corinna Klein, Markus Wallwiener, Martina Scharpff, Massimo Saini, Tim Holland-Letz, Hans-Peter Sinn, Andreas Schneeweiss, Carsten Denkert, Wilko Weichert , Andreas Trumpp: Co-expression of MET and CD47 is a novel prognosticator for survival of luminal-type breast cancer patients. Oncotarget (2014).