Bienen im Polizeidienst könnten Drogen und Sprengstoff aufspüren

Lassen sich Bienen auf Drogensuche nicht von einem Rapsfeld ablenken? (Bild: Christoph Ruckstuhl / NZZ)

Bienen haben einen guten Riecher. Sind sie womöglich die besseren Spürhunde? Das Thema beschäftigt derzeit die Gewerkschaft der Polizei in Deutschland. Experten haben Zweifel.

Neue Zürcher Zeitung

Bei der Gewerkschaft der Polizei (GdP) wird gerade eine kuriose Idee prominent vorgestellt. Bienen haben es auf das Titelblatt der Mitgliederzeitschrift geschafft. Dort stellt die 22-jährige Polizistin und Hobby-Imkerin Sonja Kessler aus Köln ihre Bachelorarbeit vor. Darin erklärt sie die Vorzüge von Bienen als Spürhunden für die Polizei.

Drogenspürhunde seien nur für kurze Zeit einsatzfähig, sehr auf eine Bezugsperson fixiert, ihre Ausbildung sei zeitaufwendig und kostspielig, heisst es da. Warum also nicht die Biene? Kessler wurde für ihre Arbeit vom diesjährigen Europäischen Polizeikongress mit einem Sonderpreis ausgezeichnet. Handelt es sich dabei um ausgefallene Forschung oder um eine Schnapsidee?

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Plastikersatz aus Bioabfällen

Kunststoff aus Bioabfällen könnte sich als Ersatz für das PET in Plastikflaschen und Co eignen. © matteodestefano/ istock

Ersatz für PET und Co? Forscher haben ein neues Verfahren zur Herstellung biobasierter Plastik-Alternativen entwickelt. Mit ihrer Methode lassen sich zum Beispiel aus Lebensmittelabfällen gewonnene Substanzen in Verbindungen überführen, die sich als Kunststoff-Bausteine eignen. Für diesen Prozess sind im Wesentlichen nur Licht und Sauerstoff nötig – sowie spezielle Nanostäbchen als Katalysatoren.

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Kunststoffe wie Polyethylen (PET), Polypropylen (PP) oder Styropor stecken gefühlt in jedem zweiten Alltagsprodukt – von Verpackungen, über Kleidung bis hin zu Kosmetik. Doch diese Omnipräsenz des Plastiks ist längst zum Umweltproblem geworden: Tonnenweise Plastik schwimmt in großen Müllstrudeln im Meer herum und sogar unser Körper ist belastet. Aus diesem Grund suchen Wissenschaftler inzwischen nach umweltfreundlichen Alternativen zu PET und Co. Sie sollen genauso leicht und widerstandsfähig sein wie das Original, aber gleichzeitig biologisch abbaubar.

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Arktis: Schmelzwasser als CO2-Senke

Einmündung eines Gletscherflusses in den Lake Hazen in der kanadischen Hocharktis. Diese Gewässer nehmen überraschend viel CO2 aus der Luft auf. © Kyra A. St. Pierre

Überraschende Entdeckung: Das Schmelzwasser von Gletschern kann wie ein natürlicher CO2-Schlucker wirken – und dies erstaunlich effektiv. Denn die im Gletscherwasser gelösten Mineralien binden durch ihre Verwitterung viel CO2 und entziehen das Treibhausgas dadurch der Luft, wie Forscher ermittelt haben. Einige Schmelzwasserflüsse in der kanadischen Arktis binden sogar doppelt so viel CO2 pro Tag und Fläche wie der Amazonas-Regenwald.

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Die meisten Flüsse, Seen und vor allem Stauseen setzen mehr CO2 frei als sie aufnehmen. Ursache dafür ist ein hoher Gehalt an organischer Substanz und verrottendem Pflanzenmaterial. Schätzungen zufolge entspricht die CO2-Emission der weltweiten Binnengewässer etwa rund zehn Prozent des CO2-Ausstoßes durch fossile Brennstoffe.

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Auf jeden Menschen kommen etwa 57 Milliarden Fadenwürmer

So sieht der weltweit verbreitetste tierische Körperbauplan aus.Foto: Foto: Senckenberg

Klein, aber oho: Die winzigen Würmer bringen es in ihrer Gesamtheit auf 300 Millionen Tonnen Biomasse

DERSTANDARD

Deutsche Forscher haben sich die Verbreitung von Fadenwürmern (Nematoden) angesehen und daraus hochzurechnen versucht, wie groß deren Gesamtzahl ist. Das beeindruckende Ergebnis: Auf jeden Menschen kommen demnach 57 Milliarden Fadenwürmer, berichtet das Senckenberg-Forschungsinstitut.

Schon früher gab es ähnliche Schätzungen: Würde man alle Tiere auf Erden Individuum neben Individuum aufreihen, wären acht von zehn Fadenwürmer. Was zwar nicht heißt, dass „der Fadenwurm“ das häufigste Tier der Welt ist – immerhin handelt es sich um einen ganzen Tierstamm mit über 20.000 bereits identifizierten Arten (und geschätzt doppelt so vielen insgesamt). In ihrer Gesamtmenge sind sie aber nicht ein nicht zu unterschätzender Faktor.

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Warum wir es heute mit Kojoten und nicht mit Säbelzahntigern zu tun haben

Jagdszenen in La Brea: Im Vordergrund haben zwei Säbelzahnkatzen einen Tapir erbeutet, im Hintergrund hetzen großgewachsene Wölfe der Spezies Canis dirus eine Herde Bisons. Dazwischen, ganz klein und unauffällig, spitzt ein Kojote auf die Chance, dass dabei auch etwas für ihn abfällt.Illustration: Mauricio Antón

US-Forscherin untersuchte die heute unvorstellbare Fülle an Raubtieren im eiszeitlichen Nordamerika

DERSTANDARD

Unmengen von Zähnen hat die Paläontologin Larisa DeSantis von der Vanderbilt University in Nashville analysiert, um die Antwort auf eine Frage der jüngeren Evolutionsgeschichte zu finden: nämlich warum man es heute in Nordamerika „mit Kojoten zu tun hat, die sich über Mülltonnen hermachen, und nicht mit Säbelzahnkatzen, die uns die Arme ausreißen“, wie es ihre Universität formuliert.

Versunkene Naturgeschichte

Die buchstäbliche Fundgrube für ihre Untersuchung waren die legendären La Brea Tar Pits, eine der wichtigsten Fossilienlagerstätten, die man je entdeckt hat. Heute mitten im Ballungsgebiet von Los Angeles gelegen, handelt es sich dabei um Gruben voller natürlichem Asphalt, die für unzählige Tiere zur tödlichen Falle wurden.

Millionen von Fossilien wurden dort seit den 1910er Jahren ausgegraben, darunter die von 60 Säugetierarten: Räuber wie Wölfe, Säbelzahnkatzen oder der gewaltige Kurznasenbär ebenso wie Mammuts, Bisons, Kamele oder ein Riesenfaultier – und natürlich jede Menge kleinere Arten. Die Asphaltgruben haben praktisch ein ganzes Ökosystem konserviert und geben Forschern damit einen Einblick in die Zeit vor 50.000 bis 10.000 Jahren.

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Vanderbilt University

Ein Stück Wissenschaftsgeschichte auf 4.000 Metern Seehöhe

Das Original hat der Zeit bislang ganz gut getrotzt.
Foto: Anna Nöbauer/Universität Bamberg

Die Hütte, von der Alexander von Humboldt einst zu einer Vulkanbesteigung aufbrach, steht immer noch und wurde nun 3-D-vermessen

DERSTANDARD

Der deutsche Entdecker und Universalgelehrte Alexander von Humboldt (1769 – 1859) ist der sogenannte Jahresregent 2019. Anlässlich seines 250. Geburtstags haben sich deutsche Forscher auch einer ganz speziellen Hinterlassenschaft von Humboldts gewidmet, wie die Universität Bamberg berichtet: nämlich jener Berghütte in Ecuador, von der aus der Naturforscher Anfang des 19. Jahrhunderts auf seiner Reise durch Südamerika und die „Allee der Vulkane“ zu einer Besteigung des Vulkans Antisana aufbrach.

„Die Berghütte gehört zu den wenigen authentischen Zeugnissen, die von Humboldts Anwesenheit in Südamerika geblieben sind“, sagt Projektleiter Tobias Arera-Rütenik. Sein Team hat die auf 4.000 Metern Seehöhe gelegene Hütte im Juni 2019 mit digitalen Denkmaltechnologien erfasst und ein 3-D-Modell von ihr erstellt.

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Was für eine Bromance unter Affen Voraussetzung ist

Zwei männliche Assam-Makaken hüten ein Baby.Foto: Piya Saaisawatikul

Forscher untersuchten äffische Männerfreundschaften und wie diese zustande kommen

DERSTANDARD

Wer Sprichwörter für Kondensate tiefer Einsichten und über lange Zeit hinweg gesammelter Erfahrungen hält, der vergisst, dass es zu vielen dieser „Weisheiten“ auch solche gibt, die das schiere Gegenteil besagen. Die US-amerikanische New-Wave-Band Algebra Suicide hat daraus den Song „(A Proverbial Explanation For) Why No Action Is Taken“ gestrickt, der ausschließlich aus einander widersprechenden Sprichwörtern besteht.

Ein solches Paar: „Gleich und Gleich gesellt sich gern“ versus „Gegensätze ziehen sich an“. Dieses Paar bildete die Forschungsfrage für eine Gruppe deutscher Wissenschafter, die sich dem Verhalten in unserer Primatenverwandtschaft widmeten. Konkret gingen die Verhaltensbiologen und Psychologen vom Deutschen Primatenzentrum der Frage nach, was die Voraussetzung für das Entstehen einer Männerfreundschaft unter Affen ist: Gegensätzlichkeit oder Gleichheit.

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Neue Methode könnte die Geburt von Mädchen verhindern

Heute ist es aufwendig und in vielen Ländern (wie auch Österreich) verboten, auf das Geschlecht eines Babys Einfluss zu nehmen.Foto: Mikhail Pochuyev/TASS via GettyImages

Forscher fanden heraus, wie sich Spermien mit dem X-Chromosom verlangsamen lassen – Bioethiker warnen vor möglichen Folgen

Klaus Taschwer | DERSTANDARD

Jahrhundertelang rätselte die Wissenschaft, was für das Geschlecht eines Neugeborenen verantwortlich ist. Die Frage war mitunter auch von eminenter politischer Bedeutung – wenn es darum ging, einen männlichen Thronfolger zu zeugen.

Im Jahr 1898 behauptete der Wiener Embryologe Samuel Leopold Schenk, der auch ein Pionier der In-vitro-Fertilisation (IVF) war, dass Frauen durch spezielle Ernährung vor der Empfängnis für männlichen Nachwuchs sorgen könnten. Damit machte er zwar international kurz Schlagzeilen. Doch die Methode erwies sich als Irrtum, und Schenk verlor deshalb – und aufgrund des damals herrschenden Antisemitismus – sogar seine Professur an der Uni Wien.

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Ein Erreger steht vor der Tür

Die gemeine Stechmücke (Culex pipiens) überträgt das West-Nil-Virus auf Mensch und Tier. (Bild: Alamy)

Das West-Nil-Virus befällt Vögel, Pferde und den Menschen. Im umliegenden Ausland ist es schon nachgewiesen worden. Wann kommt es in die Schweiz?

Alan Niederer | Neue Zürcher Zeitung

Die Meldungen der letzten Tage dürften so manch einen Ferienreisenden verunsichert haben. In Griechenland sind in diesem Sommer schon vier Personen an einer Infektionskrankheit gestorben, von der viele noch nie etwas gehört haben dürften: dem West-Nil-Fieber. Auch in Rumänien ist eine Person der durch Mücken übertragenen Viruserkrankung erlegen. Berichte von Erkrankungsfällen hat das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) zudem aus Italien, Zypern, Ungarn und Frankreich erhalten: insgesamt 46 Fälle (Stand 8. August).

Diese Zahl dürfte nur die Spitze des sprichwörtlichen Eisbergs sein. Denn in 80 Prozent der Fälle verläuft die Infektion mit dem West-Nil-Virus ohne Symptome – und damit unbemerkt. Nur 20 Prozent der Angesteckten entwickeln das West-Nil-Fieber. Dieses verläuft meist wie eine gewöhnliche Grippe. Doch bei einem Teil der Patienten befällt der Erreger, der wie das Zika-, das Dengue- oder das Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus zu den Flaviviren gehört, das Zentralnervensystem. Dann stehen potenziell tödliche neurologische Symptome im Vordergrund, die auf eine Entzündung von Gehirn, Hirnhaut und Rückenmark zurückzuführen sind.

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IARC: Nachtarbeit „wahrscheinlich krebserregend“

Nächtliche Schichtarbeit bringt unsere innere Uhr aus dem Takt – und könnte dadurch Krebs auslösen. © Ranta images/ istock

Nächtliches Arbeiten als Gesundheitsgefahr: Nachtschichtarbeit bringt nicht nur unseren Biorhythmus durcheinander, das ständige Arbeiten gegen die innere Uhr ist wahrscheinlich auch krebserregend. Diesen Zusammenhang bestätigt nun die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) der WHO. Die Wissenschaftler stufen Nachtarbeit in Bezug auf die Kanzerogenität damit in dieselbe Gruppe wie Glyphosat und rotes Fleisch ein.

scinexx

Unser Stoffwechsel, unsere Hormone, aber auch viele andere Vorgänge in unserem Körper folgen einem regelmäßigen Tag-Nacht-Zyklus. Dieser Takt der inneren Uhr wird durch bestimmte Gene gesteuert und durch äußere Zeitgeber wie das Tageslicht mit der Umwelt synchronisiert.

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Fluoreszenz als Indiz für außerirdisches Leben?

Die Biofluoreszenz von außerirdischen Lebensformen könnte ihre Präsenz auf nahen Erdzwillingen verraten. © Cornell University

Leuchtsignal des Lebens: Ein subtiles Aufleuchten könnte verraten, ob es auf den erdähnlichen Exoplaneten in unserer Nachbarschaft außerirdisches Leben gibt. Denn die Alien-Organismen könnten sich durch Fluoreszenz gegen die harschen UV-Flares ihrer Sterne schützen – und diese Fluoreszenz wäre für künftige Teleskope sichtbar, wie nun Astronomen ermittelt haben. Auf die Idee zu ihrer Studie kamen sie, weil auch viele irdische Organismen diese Biofluoreszenz zeigen.

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Die meisten Pflanzen tun es, einige Haie und andere Meeresfische und auch Korallen: Sie fluoreszieren. Dieses subtile Leuchten entsteht, weil diese Organismen chemische Verbindungen in sich tragen, die die energiereiche Strahlung des einfallenden Sonnenlichts aufnehmen und dabei angeregt werden. Wenn die angeregten Atome in ihren Grundzustand zurückfallen, geben sie die überschüssige Energie als langwelligeres sichtbares oder infrarotes Licht ab.

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So könnte man außerirdisches Leben mittels Fluoreszenz aufspüren.© Cornell University

Höhlenbären: Vom Menschen ausgerottet?

Schädel eines Höhlenbären (Ursus spelaeus) – dieser eiszeitliche Bär starb vor 25.000 Jahren aus. © R. Kowalczyk

Von unseren Vorfahren ausgerottet: Nicht das Klima führte zum Aussterben der eiszeitlichen Höhlenbären, sondern höchstwahrscheinlich der Mensch. Denn als sich der Homo sapiens vor rund 40.000 Jahren in Europa ausbreitete, begann auch der drastische Rückgang der großen Eiszeit-Bären, wie DNA-Analysen enthüllen. Offenbar trug die Jagd und Konkurrenz durch unsere Vorfahren entscheidend dazu bei, dass diese Tiere vor 25.000 Jahren endgültig verschwanden, wie die Forscher im Fachmagazin „Scientific Reports“ berichten.

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Wie Mammut, Wollnashorn und Säbelzahnkatze gehörte der Höhlenbär (Ursus spelaeus) zur Megafauna des Eiszeitalters – und wie sie ist dieser eiszeitliche Bär heute ausgestorben. Warum die einst über ganz Europa verbreiteten Höhlenbären vor rund 25.000 Jahren endgültig verschwanden, ist allerdings strittig. Einige Forscher halten den unflexiblen, rein pflanzlichen Speiseplan dieser Bären für den Grund, andere sehen in der starken Abkühlung des Klimas auf dem Höhepunkt der letzten Kaltzeit die Hauptursache.

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Schnelle Evolution: Neue Erkenntnisse zu ihren molekularen Mechanismen

Die Midas-Buntbarsche in den Kraterseen Nicaraguas zählen zu den bekanntesten Beispielen für sympatrische Artbildung. Aus einer gemeinsamen Population heraus entwickelten sie sich innerhalb von weniger als 22.000 Jahren zu einer Vielzahl eigenständiger Arten weiter.

Konstanzer Evolutionsbiologen analysieren die Rolle von microRNAs in der Entstehung neuer Arten

Julia Wandt Stabsstelle Kommunikation und Marketing
Universität Konstanz

Die Entstehung neuer Arten ist noch immer nicht vollständig verstanden. Welche evolutionären Prozesse führen dazu, dass sich aus einer Tierart heraus eine neue Spezies bildet? In der Evolutionsbiologie wurde klassischerweise davon ausgegangen, dass die geographische Trennung einer Tierpopulation ein entscheidender Faktor ist (allopatrische Artbildung): Eine Tierart wird in zwei oder mehrere vollständig voneinander abgeschottete Teilpopulationen separiert, so dass es keinen genetischen Austausch zwischen den abgespalteten Gruppen mehr gibt. Die Teilpopulationen passen sich an ihren jeweiligen Lebensraum an und entwickeln sich in der Folge zu eigenständigen Arten mit voneinander abweichenden Merkmalen weiter. Der Konstanzer Evolutionsbiologe Prof. Dr. Axel Meyer konnte in den vergangenen Jahren jedoch nachweisen, dass die Entstehung einer neuen Art im gemeinsamen Lebensraum mit ihrer Ursprungspopulation und unter genetischem Austausch mit ihr (sympatrische Artbildung) nicht nur vorkommt, sondern sogar überraschend häufig auftritt. Seine Arbeitsgruppe erforscht die ökologischen und genetischen Mechanismen, die hinter der sympatrischen Artbildung stehen. In einer aktuellen Veröffentlichung im Wissenschaftsmagazin „Molecular Biology and Evolution“ weisen Axel Meyer und seine Mitarbeiter Dr. Paolo Franchini, Peiwen Xiong, Carmelo Fruciano, Ralf Schneider, Joost Woltering und Darrin Hulsey die maßgebliche Rolle der Ribonukleinsäure microRNA in der sympatrischen Artbildung nach.

Rasante Evolution von Buntbarschen


Die Forscher um Axel Meyer fanden in Midas-Buntbarschen aus den vulkanischen Kraterseen Nicaraguas das perfekte Beispiel für ihre Analysen. Diese Buntbarsche sind bekannt für ihre außergewöhnlich schnelle evolutionäre Anpassung und Artbildung. Die Fische stammen ursprünglich aus einer gemeinsamen Population aus den großen Seen Nicaraguas, passten sich aber nach ihrer Umsiedlung in die vergleichsweise jungen Kraterseen an neue ökologische Nischen an, bildeten neue Merkmale aus (z. B. eine schlankere Körperform oder ein neues Gebiss) und entwickelten sich innerhalb von weniger als 22.000 Jahren zu einer Vielzahl eigenständiger Arten weiter. Eine Besonderheit ist, dass sich diese Midas-Buntbarsche teils wiederholt in derselben Population zu unterschiedlichen Arten weiterentwickelten, indem sie sich im gemeinsamen Lebensraum auf unterschiedliche ökologische Nischen spezialisierten. Die Midas-Buntbarsche Nicaraguas zählen zu den bekanntesten Beispielen für sympatrische Artbildung.

microRNA


Die Konstanzer Biologen führten Genanalysen an fünf Arten der Midas-Buntbarsche aus den Kraterseen Apoyo und Xiloá durch. Sie untersuchten dabei speziell die Aufgabe der sogenannten microRNA – einer Ribonukleinsäure, die eine steuernde Wirkung im Prozess der Genexpression innehat und selbst nicht in ein Protein übersetzt wird. Die Forscher stellten eine erhöhte Aktivität von microRNA einen Tag nach dem Schlüpfen von Jungfischen fest – in einer Phase, in der sich die Körperformen der Fische heranbilden. Sie analysierten das Zusammenspiel zwischen microRNA und der Genexpression und identifizierten konkrete Paare aus microRNA und Genen, die aufeinander einwirken. Die microRNA unterdrückt dabei die Ausprägung der jeweiligen Gene und hat somit eine steuernde Wirkung: Je stärker eine bestimmte microRNA aktiv ist, desto nachdrücklicher wird das zugehörige Gen unterdrückt oder „abgeschaltet“. „Unsere Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass die extrem schnell erfolgende Regulation von microRNA zur rasanten sympatrischen Artbildung der Midas-Buntbarsche beiträgt“, schildert Paolo Franchini.

Faktenübersicht:

– Konstanzer Evolutionsbiologen analysieren die Rolle der Ribonukleinsäure microRNA bei der rasanten sympatrischen Artbildung von Midas-Buntbarschen – der Bildung einer neuen Art im selben Lebensraum wie die Ursprungspopulation und unter Genfluss.

– Originalveröffentlichung: Paolo Franchini, Peiwen Xiong, Carmelo Fruciano, Ralf F Schneider, Joost M Woltering, C Darrin Hulsey, Axel Meyer, MicroRNA gene regulation in extremely young and parallel adaptive radiations of crater lake cichlid fish, Molecular Biology and Evolution, msz168
Link: https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msz168/5545549

– Genanalysen an fünf Arten der Midas-Buntbarsche aus den Kraterseen Apoyo und Xiloá, die sich in weit weniger als 22.000 aus einer gemeinsamen Ursprungspopulation zu neuen Arten weiterentwickelten.

– Analyse des Zusammenspiels zwischen der microRNA und Genen. Hierbei wurden konkrete Paare aus microRNA und Genen identifiziert, die miteinander interagieren. Die microRNA unterdrückt dabei die Ausprägung der zugehörigen Gene.

– Dieses Projekt wurde vom Europäischen Forschungsrat (ERC) durch den ERC Advanced Grant „Comparative genomics of parallel evolution in repeated adaptive radiations“ (GenAdap 293700) an Axel Meyer unterstützt. Weitere Förderung erfolgte durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

Alkoholresistent: Wissenschaftler bezeichnet Ozzy Osbourne als ‚genetischen Mutanten‘

Ozzy Osbourne (2019) © MSOPR

Der US-amerikanische Wissenschaftler Bill Sullivan stellte Forschungen zu Ozzy Osbournes Genom an, um herauszufinden, wie dieser trotz übermäßigem Alkohol- und Drogenkosum ein so langes Leben führen konnte.

Von Alessa Engel | regioactive.de

Bill Sullivan ist als Forscher und Professor im Bereich Genetik an der Indiana University School of Medicine tätig. 

In seinem Buch „Pleased to Meet Me: Genes, Germs and the Curious Forces that Make Us Who We Are“ erwähnt er eine Studie von Knome, einem Forschungsunternehmen in Massachusetts, das Ozzy Osbournes DNA untersuchte. In der Studie aus dem Jahr 2010 wurde erforscht, wieso der britische Rockmusiker trotz seines 40 Jahre andauernden hohen Alkohol- und Drogenkonsum so lange leben konnte.

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Tropische Riesenzecke übertrug Fleckfieber

Im Gegensatz zum Gemeinen Holzbock haben Riesenzecken gestreifte Beine und sind zwei Zentimeter lang.Foto: ap

Hyalomma marginatum hat einen Pferdebesitzer in Deutschland gestochen. Die Zecke ist zwei Zentimeter lang

DERSTANDARD

Erstmals soll in Deutschland ein Mensch durch den Stich einer tropischen Riesenzecke an Fleckfieber erkrankt sein. In der Zecke, die den Mann gestochen hatte, sei der betreffende Erreger nachgewiesen worden, teilte die Universität Hohenheim in Stuttgart mit.

Der Pferdehalter aus dem Raum Siegen (Nordrhein-Westfalen) hatte sich Ende Juli durch eine Hyalomma-Zecke angesteckt. Er konnte erfolgreich mit Antibiotika behandelt werden. Fleckfieber führt beim Menschen zu Hautausschlag und dem Gefühl erhöhter Temperatur, zu Kopf- und Muskelschmerzen und extremen Gelenksschmerzen.

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Neue Genschere kann Zellen besonders effizient umprogrammieren

Bis zu Hunderte Gene gleichzeitig lassen sich mithilfe der neuen Technik verändern, die an der ETH Zürich entwickelt wurde.

Neue Zürcher Zeitung

Die «Genschere» Crispr-Cas hat die Grundlagenforschung, die Zucht von Nutztieren und -pflanzen sowie medizinische Anwendungen umgekrempelt. Forschende von der ETH Zürich stellen nun eine neue Variante vor, mit der sich Dutzende bis Hunderte Gene gleichzeitig verändern lassen.

Mit der Methode Crispr-Cas lassen sich Gene im Erbgut präzise und relativ einfach umschreiben. Das Prinzip dahinter ähnelt der Funktion «Suchen und Ersetzen» bei der Bearbeitung von Texten. Präzise funktionierte das bisher vor allem, wenn sich das Umschreiben auf einzelne Stellen im Erbgut fokussierte. Weil jedoch viele Zellprozesse, aber auch beispielsweise Risiken für Krankheiten auf dem Wechselspiel Dutzender verschiedener Gene beruhen, suchen Forschende nach Möglichkeiten, eine noch leistungsfähigere Version der Genschere zu entwickeln.

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Die Europäer haben sich das Schwein schnell zu eigen gemacht

Ein junges verwildertes Schwein auf Sardinien. Bei Insel-Schweinen fanden die Forscher eher etwas grössere genetische Reste der frühen Hausschweine aus dem Nahen Osten. (Bild: Domenico Fulgione)

Einmal das Genom komplett austauschen: Das ist den ersten europäischen Bauern mit dem Hausschwein fast gelungen.

Stephanie Kusma | Neue Zürcher Zeitung

Domestiziert wurde das Schwein im Nahen Osten, vor etwa 10 500 Jahren, darauf deuten archäologische Funde hin. In Europa tauchte es zwei Jahrtausende später auf: vor 8500 Jahren. Doch woher stammten diese Tiere? Waren sie vor Ort domestiziert, aus europäischen Wildschweinen, oder aus dem Nahen Osten eingeführt? Genetische Untersuchungen haben gezeigt, dass zumindest das Erbgut ihrer Mitochondrien, das in der mütterlichen Linie weitergegeben wird, von europäischen Wildschweinen stammt – diese waren also auf jeden Fall an ihrer Entstehung beteiligt. Doch in welchem Ausmass?

Um diese Fragen zu klären, untersuchte ein internationales Forscherteam um Greger Larson von der University of Oxford sowohl das mitochondriale Erbgut von über 2000 modernen und alten Schweinen als auch das von beiden Eltern stammende Erbgut des Zellkerns von gut 60 Schweinen aus archäologischen Funden. Nun haben sie ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift «PNAS» veröffentlicht: Wie sich zeigte, hat kein anderes Haustier nach seiner Einführung in Europa einen so grundlegenden genetischen Wandel durchgemacht wie das Schwein.

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Impfung gegen Chlamydien in Sicht?

Gibt es demnächst eine Impfung gegen Chlamydien? © Marian Vecjcik/ istock

Wichtiger Schritt im Kampf gegen Geschlechtskrankheiten: Forscher haben erstmals einen Impfstoff gegen Chlamydien erfolgreich in einer sogenannten Phase-1-Studie getestet. Im Versuch mit gesunden Studienteilnehmerinnen zeigte sich, dass das Vakzin das Immunsystem aktiviert und offenbar gut verträglich ist. Weitere Studien müssen nun jedoch noch überprüfen, ob der Wirkstoff tatsächlich einen ausreichenden Impfschutz gegen die weit verbreitete bakterielle Infektion aufbauen kann.

scinexx

Infektionen mit Chlamydien gehören zu den häufigsten sexuell übertragbaren Krankheiten (STIs) weltweit – auch in Europa sind die Erreger weit verbreitet. Werden sie rechtzeitig erkannt, können Chlamydien mithilfe von Antibiotika gut behandelt werden. Das Tückische aber: Bei Dreiviertel der Infektionen zeigen sich keine Symptome, sodass die Erkrankung unbemerkt bleibt – und genau das macht sie so problematisch.

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Maden können mithilfe einer ausgefeilten Technik grosse Sprünge machen

Zeitrafferaufnahmen einer springenden Gallmücken-Larve. (Bild: Reproduziert/adaptiert mit Erlaubnis des Journal of Experimental Biology; Farley, G. M., Wise, M. J., Harrison, J. S., Sutton, G. P., Kuo, C. und Patek, S. N., 2019, Journal of Experimental Biology, Volume 222, doi:10.1242/jeb.201129)

Obwohl sie keine Beine haben, können manche Maden – etwa wenn Gefahr droht – etwa das 36-Fache ihrer Körperlänge weit durch die Luft springen und dabei im Vergleich zum Kriechen auch noch Energie sparen.

Neue Zürcher Zeitung

Drei Jahre lang beobachteten amerikanische Forscher kleine Mückenlarven der Gruppe Asphondylia mit speziellen Kameras und Mikroskopen, um deren Springvermögen auf den Grund zu kommen. Was sie herausfanden, erklärt Jacob Harrison von der Duke University in Durham in North Carolina, einer der Autoren, so: «Sie pflanzen ein Ende ihres Körpers auf den Boden und rutschen das andere Ende heran, bis sich die beiden Enden treffen.» An beiden Enden der Maden entdeckten die Forscher winzige Härchen, wie sie in der Fachzeitschrift «Journal of Experimental Biology» berichten. Diese könnten dazu dienen, dass die beiden Körperenden vorübergehend aneinander befestigt werden, schreiben die Wissenschafter.

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Forscher erschaffen künstliches Leben

Das Bakterium Caulobacter crescentus diente den Forschern als Modellorganismus. Es kommt auch im ­Zürichsee vor. Martin Öggerli/ Science Photo Library / Keystone 

In der Biologie vollzieht sich die nächste Revolution: Wissenschafter verändern das Erbgut nicht mehr nur, sondern bauen es von Grund auf neu. So erschaffen sie Organismen, die es in der Natur nicht gibt.

Juliette Irmer | NZZamSonntag

Dem Gentechnikpionier Craig Venter war 2010 gelungen, was zuvor nur in Science-Fiction-Romanen möglich schien: einen lebenden Organismus allein von Menschenhand zu erschaffen.

Die Forscher um Venter hatten die rund eine Million DNA-Bausteine des Bakteriums zunächst entschlüsselt, das Genom anschliessend aus einzelnen, synthetisch hergestellten DNA-Stücken wieder zusammengesetzt und es in eine Zelle eingeschleust, deren eigene DNA zuvor entfernt worden war. Die neu erschaffene Zelle «Syn1.0» lebte und teilte sich auch unter der Regie der nachgebauten DNA-Kopie.

Heute interessiert sich niemand mehr für den simplen Nachbau eines Bakterien-Genoms. Wissenschafter verändern oder erweitern inzwischen den genetischen Code, sie entfernen unnötige Gene und andere DNA-Abschnitte und versuchen auf diese Weise, Minimalgenome zu erschaffen. Also eine Zelle, die nur jene Gene enthält, die zum Überleben wirklich notwendig sind.

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