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Komponenten und Bauweise neuronaler Kontaktstellen identifiziert

10.09.2018 | Synapsen sind die Schaltstelle für den Informationsaustausch von Nervenzellen. Ein Team von Forschern um Prof. Dr. Volker Haucke (Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) und Freie Universität Berlin) und Prof. Dr. Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin hat nun herausgefunden, aus welchem Material neue Präsynapsen gebildet werden, die für die Ausschüttung von Botenstoffen zuständig sind. Sie experimentierten mit neuronalen Zellen aus Mausgehirnen sowie Drosophila-Larven, um mehr über den Aufbau der Präsynapsen zu erfahren. So werden Vesikel und Gerüstproteine größtenteils zusammen, als eine Art Paket, an die Präsynapse transportiert, kommen damit als funktionelle Einheiten an der sich bildenden Synapse an und können unmittelbar Botenstoffe freisetzen. Zudem deckte das Team auf, dass die Transport-Organellen, in denen Gerüst- und Vesikelproteine gefunden werden, Charakteristika von sogenannten Lysosomen aufweisen. Im Zusammenhang mit der Entwicklung des Nervensystems haben die Lysosomen-verwandten Vesikel offenbar auch eine Aufbaufunktion, denn sie bilden die Präsynapsen, an denen die Botenstofffreisetzung vor sich geht. Die Erkenntnisse könnten künftig auch genutzt werden, um Therapien zur Nervenregeneration wirksamer zu machen.

more_grey DOI: doi.org/10.1016/j.neuron.2018.08.004


Im Reissverschlussverfahren

03.09.2018 | Die Blutgefässe bilden ein weit verzweigtes Versorgungsnetzwerk, das unseren Körper von Kopf bis Fuss durchzieht und Sauerstoff und Nährstoffe in jedes einzelne Organ transportiert. Im Embryo entstehen sie an vielen verschiedenen Orten gleichzeitig, verbinden sich miteinander und formen so das Netzwerk. Das Gefässwachstum geht dabei von sogenannten Endothelzellen aus. Das Team von Prof. Markus Affolter am Biozentrum der Universität Basel verwendet den Zebrafisch als Modellorganismus, um diese Entstehung zu untersuchen. In ihrer aktuellen Studie zeigen die Wissenschaftler, dass sich die Endothelzellen bewegen können ohne sich dabei loszulassen. Dies gelingt mithilfe des Zellskeletts sowie einem Ankerprotein. Diese beiden arbeiten bei der Zellmigration eng zusammen. Das Zytoskelett macht dabei den ersten Schritt, es sorgt dafür, dass sich die Zellen verlängern. Anschliessend verankert das Protein den vorgestülpten Zellsaum mit der Nachbarzelle. Ein weiteres Protein stabilisiert am Ende die Verankerung. Dieser Vorgang läuft wieder und wieder ab und so kriecht die Zelle langsam voran. Im Prinzip funktioniert das Ganze wie ein Reissverschluss, sobald sich die Zelle ein Stück vorwärtsgeschoben hat, schliesst sich der Spalt zur benachbarten Endothelzelle. © Universität Basel, Biozentrum

more_grey DOI: 10.1038/s41467-018-05851-9


Bienen brauchen eine hohe Blüten-Diversität

20.08.2018 | Bisher wurde vermutet, dass landwirtschaftlich intensiv genutzte Habitate sich negativ auf Bienenpoulationen auswirken, da sie dort nur eine sehr geringe Auswahl an Nahrungsressourcen und Nistmöglichkeiten finden. Jedoch fehlten dazu bisher die empirischen Belege. Wissenschaftler um Sarah Leonhardt von der Universität Würzburg und ihre Kollegen aus Belgien und Australien haben nun nachgewiesen, dass in Habitaten mit einer hohen Blütenvielfalt Populationen der Australischen Stachellose Biene Tetragonula carbonaria mehr Nachkommen produzieren und schneller wachsen. Die Bienenkolonien zeigten in Habitaten mit einer höheren Pflanzendiversität eine höhere Aufnahme von Ressourcen und produzierten einen größeren Nahrungsspeicher. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass ein Verlust der Pflanzendiversität ein Hauptgrund für den Rückgang von Bienenpopulationen darstellt. Bildquelle: Sarah Leonhardt

more_grey DOI: 10.1038/s41598-018-30126-0


Hybridisierung als Evolutionsschub

10.08.2018 | Die neuen Gene zugewanderter Arten ermöglichen neue genetische Kombinationen, die einer Spezies in natürlichen Selektionsprozessen Vorteile verschaffen können. Der Hybrid-Schwarm-Theorie zufolge kann wiederum die Kreuzung der so entstandenen hybriden Art mit ihrer Elternart zu einer vergrößerten genetischen Vielfalt innerhalb der Art wie auch zur Bildung von ganz neuen Arten mit vorher nicht existierenden Eigenschaften führen. Die Diversifizierung und Artenentstehung weiter zu erforschen ist das Hauptziel einer Gruppe von Evolutionsbiologen um Professor Axel Meyer an der Universität Konstanz und Professor Christian Sturmbauer an der Universität Graz. Unter Einbezug modernster Verfahren zur Entschlüsselung von Genom-Sequenzen fanden die Biologen heraus, dass sich bereits in der frühesten Verbreitung von Buntbarschen im Tanganjikasee durch umgebungsinduzierte Bedingungen Hybride aus der ursprünglichen Art herausbildeten, die sich unter stabilen Verhältnissen rasch vermehrten und damit einen Schub für die Entwicklungsgeschwindigkeit der gesamten Art auslösten. Zusammen mit der Aufdeckung der bislang umstrittenen chronologisch-evolutionären Entwicklung der Buntbarsche mithilfe eines neuen methodischen Ansatzes, können so aktuelle Veränderungen im Tierreich besser verstanden werden. Bildnachweis: Wolfgang Gessl (www.pisces.at).

more_grey DOI: 10.1038/s41467-018-05479-9


Bodenorganismen im Amazonas-Regenwald helfen beim Ozonabbau

03.08.2018 | Der Amazonas-Regenwald beherbergt den größten Baumbestand der Erde. Die Bäume geben viele flüchtige Substanzen ab, darunter Sesquiterpene, Emissionsprodukte des photosynthetisch getriebenen Sekundärstoffwechsels, die Ozon besonders schnell abbauen können. Jedoch deuten neuere Messungen darauf hin, dass weitere Quellen für flüchtige Stoffe vorhanden sind. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Jonathan Williams am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz hat herausgefunden, dass auch der Urwaldboden große Mengen an Sesquiterpenen aufweist, die von Bodenmikroorganismen produziert werden – mitunter genauso viel wie von den Bäumen. Diese Studie zeigt, wie wichtig die Verbindung zwischen Bodenmikroben und der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre ist. Foto: Cybelli Barbosa

more_grey DOI: 10.1038/s41467-018-04658-y

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Die Automatisierung von Laborprozessen in den Life Sciences, der Medizin, der Pharma- sowie der Lebensmittelindustrie ist für die hohe Reproduzierbarkeit von Ergebnissen unerlässlich. Durch die Weiterentwicklung der Robotik in Kombination mit Inkubatoren, Microplate Readern und Liquid-Handling-Systemen sowie mit innovativer Steuerungs-, Auswertungs- und Dokumentations-Software hat diese Technik viele Einsatzbereiche erobert. Mittlerweile können auch kleine Labore (Teil-) Prozesse kostengünstig automatisieren. (Hintergrundbild: Microarray analysis by Paul Griggs. CC BY https://wellcomecollection.org/works/ easef3tu)

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