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Dieser Blog zieht um!

28. April 2010

Ab sofort blogge ich auf dieser Seite:

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Ich bedanke mich bei meinen treuen Lesern freue mich über viele Besucher bei den WissensLogs!

Epigenetik- Beweise es mir!

26. Oktober 2009

Aufgrund der aufkeimenden Diskussion bei dem Artikel “Epigenetik- Was ist das?” möchte ich noch einmal genauer auf dieses Thema eingehen.

Bisweilen ist bekannt, dass der Phänotyp eines Lebewesens nicht allein durch die ererbte DNA der Elterngeneration bestimmt wird, sondern dass auch der Epigenotyp (der epigenetische Status) mitwirkt. Wie genau die Vererbung erfolgt, kann man in dem Artikel “Epigenetik- Was ist das?” herausfinden.

Der Epigenotyp ist bestimmt durch epigenetische Modifikationen, also Histonmodifikationen oder DNA-Methylierungen, die durch Umwelteinflüsse hervorgerufen werden können. Umstritten ist nun, inwieweit epigentische Modifikationen bei Säugetieren vererbt werden können.

Epigenetische Modifikationen werden mitotisch vererbt und sind generell reversibel. Somit unterscheiden sich von genetischen Unterschieden und Mutationen. In der Regel werden sie während der Keimzellenentwicklung oder im frühen Embryonalstadium ausradiert. Trotzdem kann es zu epigentischen Vererbungen kommen.  Der Epigenotyp kann auch vererbt werden, wenn er unvollständig ausradiert wurde (transgenerationale epigenetische Vererbung). Bewiesen wurde diese Vererbung bereits an einzelligen Organismen, Pflanzen, Fadenwürmern und Insekten.

Bei Säugetieren sind bisher nur wenige epigenetische Vererbungen beschrieben. Jedoch gibt es Beispiele, die eine transgenerationale epigenetische Vererbung bei Säugetieren beweisen. Hierbei sei erstmal nur das Experiment mit den Ratten, die ihre Jungen unter Stressbedingungen aufziehen (siehe auch “Kindheitserfahrungen können Gene verändern“) und das Experiment mit den Agouti- Mäusen, genannt.


Nun stellt sich natürlich die Frage, ob auch bei Menschen epigenetische Vererbungen zu Stande kommen. Die Antwort ist „Ja“!


Eine schwedische Studie zeigt erste Hinweise auf eine epigenetische Vererbung bei Menschen. Ziel der Studie war es herauszufinden, inwiefern übermäßiges Essen während der Wachstumsphase das Risiko der Nachkommen für kardiovaskuläre Erkrankungen und Diabetes erhöht. So wurde die Nahrungsaufnahme der 1890, 1905 und 1920 geborenen in der vorpubertären Wachstumsphase protokolliert. Das Ergebnis war eindeutig. Die Väter, denen wenig Nahrung zur Verfügung stand, hatten Nachkommen, die ein geringes Risiko durch kardiovaskuläre Erkrankungen zu sterben, aufzeigten. Nachkommen, deren Großväter väterlicherseits ein Übermaß an Nahrung zur Verfügungen hatten, zeigten hingegen eine erhöhte Mortalitätsrate durch Diabetes.

Ein weiteres Beispiel für die transgenerationale epigentische Vererbung bei Menschen ist in dem Artikel “Day 2- Kurzer Themeneinblick” beschrieben.

Leider ist es beim Menschen aufgrund der hohen genetischen Heterogenität schwierig einzuschätzen, inwieweit transgenerationale epigenetische Vererbung stattfindet. Jedoch ist man durch die Epigenetik in der Lage zu erklären, wie sich z.B phänotypische Unterschiede bei diskordanten monozygoten Zwillingen ergeben.

Quelle und weitere Beispiele:

Epigenetische Vererbung von Karin Buiting vom Institut für Humangenetik, Essen

Gehirnwäsche

22. Oktober 2009

Winzig kleine Einzeller nisten sich in Gehirnen von Tieren und Menschen ein. Von dort aus können sie das Verhalten der Lebewesen beeinflussen und treiben diese oft in den Selbstmord.

Was wie eine Story für einen Science-Fiction-Roman klingt, ist in der Natur gang und gäbe. Parasiten, wie der Toxoplasma gondii können tatsächlich das Verhalten steuern. Ein Forscherteam der Stanford University infizierte Ratten mit dem Parasiten und beobachtete, wie diese auf Katzenurin reagieren. Ratten meiden normalerweise Orte, die nach Katzenurin riechen. Doch in diesem Fall wirkte der Geruch eher anziehend. In der Natur wäre das der sichere Tod. Ob der Parasit wirklich das Verhalten steuern kann, ist bisher noch nicht bewiesen. Tatsache ist jedoch, dass infizierte Tiere höhere Dopaminwerte haben. Der Neurotransmitter Dopamin steuert unter anderem das Neugierverhalten, sodass der hohe Dopaminwert in den Ratten zu verstärkter Neugierde beiträgt. Toxoplasma gondii sichert sich somit sein Überleben. Ratten und andere Kleintiere fungieren als Zwischenwirt und nehmen den Parasiten über ihre Nahrung auf. Diese werden dann von größeren Tieren, wie Katzen gefressen und ausgeschieden. So schließt sich der Lebenszyklus.

Andere Parasiten wirken ähnlich.
Die Larve des Pomphorhynchus laevis programmiert wahrscheinlich den Geruchssinn kleiner Flohkrebse um. Diese schwimmen aufgrund der Veränderung geradewegs ins Maul von Flussbarschen.
Das wohl bekannteste Beispiel ist die Selbstmord-Ameise.
Sie infiziert sich mit der Larve des kleinen Leberegels Dicrocoelium dendriticum, die sich an den Nervenknoten festsetzt und so ihr Verhalten und ihre Mundwerkzeuge beeinflusst. Die kleine infizierte Ameise läuft dann in der Abenddämmerung nicht mehr in ihr Nest zurück, sondern wandert auf einen Grashalm. Dort beißt sie sich fest und verbringt die Nacht. Dieses Verhalten erhöht die Chance von einem Schaf oder ähnlichem am Morgen gefressen zu werden. Sollte die Ameise noch einmal Glück gehabt haben, läuft sie zurück ins Nest. Sie wird die nächste Nacht jedoch wieder auf einem Grashalm verbringen.

Auch Menschen sind von solchen Parasiten betroffen. Ungefähr 30 bis 60 % der Menschen sind mit Toxoplasma gondii infiziert. Bisher wurden noch keine Wesensveränderungen festgestellt. Jedoch gibt es einige Hinweise auf einen Zusammenhang von Toxoplasmose und Schizophrenie.
Nur der Wissenschaftler Kevin Lafferty stellt die Hypothese auf, dass kulturelle Unterschiede zwischen Nationen unter anderem durch Parasitenbefall erklärt werden könnten.
Ob etwas Wahrheit dahinter steckt, werden wir in der Zukunft herausfinden. Bis dahin muss sich jeder selbst die Frage stellen: „Bin das wirklich Ich?“

Quelle: http://www.sueddeutsche.de/wissen/515/326379/text/

Der “Turbolachs”- Risiko oder Chance?

1. September 2009

Die Gentechnik ermöglicht den Menschen leuchtende Fische zu züchten und die Produktivität von Nutzpflanzen erheblich zu verbessern. Vor allem in der Medizin und in der Pharmazie ist die Gentechnik von großen Nutzen. Viele Produkte u.a. Insulin und Vitamine können so erfolgreich hergestellt werden. Krankheiten wie Blutarmut, Wachstumsstörungen bei Kindern und Herzinfarkt werden durch gentechnisch hergestellte Wirkstoffe behandelt. Außerdem ist die Gentechnik nun auch in der Krebstherapie etabliert.

Gerade in den Anfängen war die Gentechnik großer Kritik ausgesetzt, die sich zwar selten gegen die medizinischen und pharmazeutischen Fortschritte äußerte, doch oft genug gegen gentechnisch veränderte Lebensmittel. Heute nimmt man kaum noch Notiz von den Kritikern und genveränderter Mais und Soja ist nahezu überall in Deutschland vertreten. Nun soll auch genveränderter Lachs in Produktion gehen.

Schon 2001 wurde öffentlich über das Patent genveränderter Fische gestritten. Das Patent  erhielt letztendlich eine kanadische Firma, die nun Lachse und andere Fische aus genmanipulierten Eiern züchten kann. Die kommerzielle Zucht von genmanipulierten Fischen ist jedoch bisher in noch keinem Land der Welt erlaubt. Dennoch gibt es viele Anmeldungen in den USA und der EU dieses Vorhaben in die Tat umzusetzen. Im Zentrum der Öffentlichkeit steht momentan der transgene atlantische Lachs. Ihm wurden das Wachstumshormon-Gen des pazifischen Lachses eingesetzt. Der transgene Lachs kann so auch im Winter Wachstumshormone produzieren. Der unveränderte atlantische Lachs hingegen nur im Frühjahr und Sommer. Dadurch wächst der transgene Lachs das ganze Jahr über. Bereits nach fünf Monaten ist er fünfmal so groß, wie der unmanipulierte Lachs und kann demnach schneller geschlachtet und verkauft werden. Außerdem ist er durch Gene anderer Tiere resistenter gegenüber Temperaturveränderung und Krankheiten.

Aufgrund der großen Nachfage hat die EU eine Studie mitfinanziert, die sich mit den Risiken des transgenen Lachses beschäftigt. Dieses Ergebnis wurde jüngst veröffentlicht. Der Zoologe Frederik Sundström vom Department of Zoology an der Universität Göteborg und Leiter der Studie und andere schwedische Forscher sehen ein großes Problem, falls der transgene Lachs in die freie Natur gelangt. Genetisch veränderte Fische sollen deshalb ausschließlich in geschlossenen Systemen im Binnenland gezüchtet werden.

Die seit fünf Jahren geführte Studie zeigt, dass der gentechnisch veränderte Lachs immense Schäden verursachen könnte. Sundström simulierte einen geschlossen Kreislauf, in dem er die „Turbolachse“ einsetzte. Diese überlebten Nahrungsengpässe besser und zeigten sich resistenter gegen Temperaturveränderungen als die herkömmlichen Zuchtfische. Außerdem sind sie unempfindlicher gegenüber Umweltgiften. Leider könnten sich diese guten Eigenschaften schlecht auf die Umwelt auswirken, wenn sich die genetisch veränderten Lachse mit den natürlichen Lachsen fortpflanzen. Die Natürlichen könnten so laut Sundström ausgelöscht werden. Sicherlich ist eine Imitation der freien Natur schwierig, sodass man nicht vorhersagen kann, wie transgene Lachse die Umwelt tatsächlich beeinflussen. Dennoch rät Sundström: „Zumindest fruchtbare Fische müssten unbedingt in geschlossenen Systemen bleiben.“

Doch die mögliche Auswirkung auf die Umwelt ist nicht das einzige Manko der „Turbolachse“. Umweltgifte, gegen die der gentechnisch veränderte Lachs resistent ist, werden von ihm akkumuliert und dann vom Konsumenten verzehrt. Sundström äußerte auch seine Bedenken wegen der Wachstumshormone, denn höhere Wachstumshormonwerte könnten zu Problemen beim Menschen führen.

Ob es den „Turbolachs“ bald zu kaufen gibt, wird sich in naher Zukunft zeigen. Die Gentechnik steht jedenfalls nicht still und so wird z.B. auch an Flundern geforscht, denen ein „Gefrierschutz-Protein“ das Leben bei Temperaturen nahe den Gefrierpunkt ermöglicht.   Außerdem sollen auch bald gentechnisch veränderte Forellen, Karpfen, Kabeljau, Steinbutt, Heilbutt und Tilapia in Produktion gehen.

Quellen:

http://www.fisher2fisher.de/oeko/karpfen.htm

http://de.wikipedia.org/wiki/Gentechnik#Nutzpflanzen

http://derstandard.at/fs/1250691647900/Transgene-Lachse-sollten-von-der-Natur-ferngehalten-werden

Sie werden zur Plage

5. Juni 2009

Manche sind rot, andere blau, gelb oder braun. Sie können einen Zentimeter klein sein oder bis zu einem Durchmesser von 91 cm wachsen. Das Meer ist ihr Zuhause. Weltweit bevölkern sie Fels, Sand, Kelp oder Seegras. Sie leben sowohl in Küstenbereichen als auch in Tiefen bis zu 9.000 m. Seit mehr als 300 Millionen Jahren leben sie schon auf der Erde und bisher sind über 1.600 verschiedene Spezies bekannt. Viele haben fünf Arme. Manche jedoch auch Sieben, Acht, Dreizehn oder mehr.

Jetzt könnten sie zur Plage werden!

Seesterne

In einem Experiment untersuchten Rebecca Gooding und ihre Mitarbeiter die Auswirkung von Azidifikation auf Seesterne. In einem speziellen Wassertank wurden bei Veränderung der Temperatur und des Kohlenstoffdioxidgehaltes Ockerseesterne (Pisaster ochraceus) großgezogen.

Der Versuch zeigte, dass schon bei einer Temperaturerhöhung um 3° Celsius und eine Verdopplung des Kohlenstoffdioxidgehaltes diese Seesterne fast doppelt so schnell wachsen.

“This means the sea stars could potentially reach adulthood in about half the time it would typically take–and consume more mussels, their main diet, at much higher rates,” sagte Gooding.

Der dadurch entstehende hohe Muschelkonsum könnte sich auf die Umgebung niederschlagen. Die meisten Muscheln ernähren sich durch Filtration des Atemwassers von Plankton. Dadurch sind sie oft gute Indikatoren für Schadstoffe im Wasser. Bisher wurde noch nicht untersucht, was ein Muschelmangel auslösen könnte, aber eine Trübung des Wasser ist dabei bestimmt das geringste Problem.

Falls der Dornenkronenseestern sich ebenfalls so schnell verbreiten sollte, wie der Ockerseestern bleibt für das Great Barrier Reef in Australien keine Hoffnung. Diese Seesterne ernähren sich ausschließlich von Steinkorallen. Schon jetzt überfallen Dornenkronenseesterne in regelmäßigen Abständen das Riff und lassen nur die Skelette der Korallen zurück. Ein fehlendes Korallenriff hätte Überschwemmungen zur Folge, was Björn Lohmann in seinem Blog sehr gut beschreibt.

Frühere Studien besagen, dass eine Erhöhung von Temperatur und Kohlendioxidgehalt das Wachstum vieler Arten hindern. Bei Seesternen ist das nicht der Fall..

“This complicates current assumptions. It looks like increased CO2 may not have negative effects on all marine invertebrates, suggesting that predicting the impact of climate change should consider how different organisms respond to changing climatic variables.”

Nach diesen brisanten Ergebnissen der Studie von Rebecca Gooding werden bestimmt noch ähnliche Folgen, über die ich dann berichten werden.

Quellen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Seesterne

http://de.wikipedia.org/wiki/Muscheln

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090601140926.htm

http://www.wissenslogs.de/wblogs/blog/ouml-ko-logisch/meere-seen-flusse/2009-05-14/korallen-retten-leben

Vögel stark bedroht

14. Mai 2009

„Es gibt Menschen, welche den Vogel ganz genau zu kennen glauben, weil sie das Ei gesehen, woraus er hervorgegangen.“ Heinrich Heine

Dädalus und Ikarus aus der antiken griechischen Mythologie haben sich von den Vögeln inspirieren lassen, wie man fliegen kann und flogen dann mit selbst gebauten großen Flügeln durch die Lüfte. In der Realität ist es den Menschen jedoch noch nicht gelungen, wie ein Vogel zu fliegen. Trotz genauer Flugaufzeichnungen von Vögeln, Fledermäusen und Insekten ist der technische Mechanismus des Flügelschlags bis heute noch nicht entschlüsselt.

Bisher sind ungefähr 9700 Vogelarten bekannt. Sie leben auf allen Kontinenten der Erde und schon nach dem Aussterben der Dinosaurier haben sich Vogelgruppen herausgebildet, die den heutigen Vögeln sehr ähnlich sind. Vögel haben meist unterschiedliche Spezialanpassungen. So können Eulen bei Nacht sehen und ihren Kopf um 270° drehen, jedoch sehen sie sehr unscharf. Wanderfalken können kleine Tiere aus einer Entfernung von über einem Kilometer entdecken. Kleine Vögel können UV-Licht wahrnehmen. Einige Arten können unter Wasser sehen, indem sie das Brechungsvermögen ihrer Augenlinsen anpassen und wieder andere haben einen Magnetsinn. Zu alledem wird auch noch vermutet, dass Vögel viel intelligenter sind, als bisher angenommen.

Vögel sind einzigartig und bemerkenswert und werden immer seltener…

Heute ist die überarbeitete IUCN Red List über Aves mit einem schockierenden Thema erschienen. 1227 Vogelarten sind vom Aussterben bedroht. 192 Arten sind sogar stark vom Aussterben bedroht (Critically Endangered- höchste Kategorie der Bedrohung).

So auch die kolumbianische Kolibriart Isabella-Schneehöschen, die erst seit 2007 beschrieben ist. Diese Art musste ihren Lebensraum für den illegalen Coca-Anbau einschränken und lebt nun auf nur noch 1200 Hektar.

It extremely worrying that the number of Critically Endangered birds on the IUCN Red List continues to increase, despite successful conservation initiatives around the world,” sagte Simon Stuart, Chair of IUCN’s Species Survival Commission.

 

Aber es gibt auch gute Nachrichten. Durch Vogelschutzprogramme ist es gelungen, den brasilianischen Papagei Lear-Ara und den Sturmvogel Chatham Petrel von der höchsten Bedrohungskategorie zu „endangered“ zu verschieben. Auch der Mauritiusweber wurde durch eine Translokation und eine neu eingerichtete Population vor dem Aussterben gerettet.

Hoffentlich laufen andere Schutzmaßnahmen ebenso erfolgreich. In diesem Sinne:

Lear-Ara

Lear-Ara

 

 

 

Schützt die Vögel! Die Taube bringt uns den Frieden und der Storch Steuerermäßigung.“ Bob Hope

Quelle: 

http://www.iucn.org/

 

Methanemission verringert!

8. Mai 2009

Die Gletscher schmelzen, die Meeresspiegel steigen, Wirbelstürme zerstören die Heimat tausender Menschen, Überschwemmung und Dürre- ist es damit bald vorbei?

Die globale Erwärmung ist nicht mehr zu leugnen. Beinahe jeden Tag kommt es zu Umweltkatastrophen, die vielen Menschen Leid zufügen. Der IPCC hält es für „sehr wahrscheinlich“, dass die Hauptursache der Erderwärmung an der Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes liegt. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe und Waldrodung tragen dazu bei, dass zu viel Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre gelangt und die Zusammensetzung der Atmosphäre verändert wird. Die Veränderung der Atmosphärenzusammensetzung ist ein Grund für den anthropogenen Treibhauseffekt. Auch die Land- und Viehwirtschaft trägt durch den immensen Methanausstoß zum Treibhauseffekt bei. Im Jahr sind ungefähr 70% der 500 Mio. Tonnen der weltweiten Methanemission auf den Menschen zurückzuführen. Damit ist Methangas der zweit schlimmste Verursacher des Treibhauseffektes nach Kohlendioxid. Methan ensteht bei organischen Gär- und Zersetzungsprozessen, wie z.B in der Massentierhaltung.

Vor allem Rinder stoßen viel Methan aus. In den Rindermägen wird Zellulose u.a. durch einen archaeellen Methanbilder zersetzt, wodurch ein Rind etwa 150-250 l Methan am Tag produziert. Durch Wissenschaftler der University of Alberta sollen Rindern nun 25% weniger Methan ausstoßen als zuvor. Die kanadischen Forscher haben die Nahrung der Rinder verändert und das neue Futter enthält nun ein spezielles Gleichgewicht von Zucker, Stärke, Zellulose, Fett und anderen Futtermitteln.

Damit lässt sich vielleicht nicht die Erderwärmung aufhalten, aber es ist einer der vielen kleinen Schritte die Welt zu verändern.

 

Quellen:

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090507145752.htm

http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBwerkstoffmaterialsubstanz/Methan.php

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