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Inhalt:

  1. Gen-Kartoffel
  2. Warum die Erdbeere keine Beere ist!
  3. Warum riecht der Urin nach dem Spargelessen etwas streng?
  4. "Gene Pharming" als Revolution in der Medizin?
  5. SARS (schweres akutes respiratorisches Syndrom)
  6. PID- ja oder doch nein?
  7. Machen uns unsere "Bewegungsgene" krank?
  8. Neuer Ansatz in der AIDS-Bekämpfung
  9. Spatz ist der Vogel des Jahres 2002
  10. Mit Jeans in die Badewanne...
  11. Standpunkte zur Gentechnik
  12. Ein Rat und noch ein Rat und noch ein Rat und noch ...
  13. Die kulturelle Evolution des Menschen
  14. Die Xenogenesis-Trilogie
  15. Milzbrand
  16. Neuer Schnelltest für BSE?
  17. Genetischer Fingerabdruck
  18. PID kontra PND?
  19. Das Ende von Tierversuchen?
  20. Hoffnung für Diabetiker?

Gen-Kartoffel

Um die Zulassung der Amflora-Kartoffel wurde seit vielen Jahren eine erbitterte Auseinandersetzung geführt. Amflora ist nun die erste gentechnisch veränderte Pflanze, die seit 1998 in der EU eine Anbau-Zulassung erhalten hat.

In Europa stammt etwa die Hälfte der verarbeiteten Stärke aus Kartoffeln. Sie wird in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, ist aber auch als nachwachsender Rohstoff Bestandteil vieler Produkte im Non-Food-Bereich.

Pflanzliche Stärke besteht aus zwei verschiedenen Formen, Amylose und  Amylopektin.  Bei der Kartoffel beträgt das Verhältnis von Amylose zu Amylopektin etwa 1:4. Beide Stärkeformen haben unterschiedliche Eigenschaften: Während Amylose geliert, kann Amylopektin verdicken und verbinden. Die Kleistereigenschaften des Amylopektins werden in vielen Produkten genutzt. Daher wird diese Stärkeform häufiger nachgefragt.


Amylopektin wird etwa  in der Papier- und Textilstoffindustrie sowie bei der Kleb- und Bausstoffherstellung verwendet. Aus Amylose dagegen lassen sich biologisch abbaubare Folien und Filme herstellen. Vor jeder industriellen Verwendung muss die Kartoffelstärke in diese beiden Komponenten getrennt werden. Dies geschah früher unter hohem Verbrauch von Energie und Wasser. Heute ist es auch möglich, die gewünschte Stärkeform über eine chemische Modifikation zu erzeugen.

Durch Einsatz gentechnischer Verfahren ist eine Kartoffel entwickelt worden, die ausschließlich Amylopektin produziert und damit den Schritt der Stärketrennung bzw. -modifizierung überflüssig machen soll. In der Kartoffel wurde das für die Bildung von Amylose verantwortliche Gen blockiert, indem Teile des Gens in umgekehrter Orientierung ins Genom eingeführt wurden (Antisense-Technik).

Die Kartoffel mit reiner Amylopektin-Stärke wurde von BASF Plant Science entwickelt und soll unter dem Markennamen Amflora in Europa auf den Markt gebracht werden.

Mehrfach haben verschiede Expertengremien der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) die Amflora-Kartoffel überprüft. Obwohl sie dabei wiederholt als "sicher für die Umwelt sowie die menschliche und tierische Gesundheit" eingestuft wurde, konnte sich die EU-Kommission ebenso wie die Mitgliedstaaten politisch nicht auf eine Zulassung verständigen. Hauptgrund war ein in der Amflora-Kartoffel vorhandenenes Antibiotikaresisten-Gen. Zu dieser Problematik hat die EFSA im Juni 2009 erneut eine Stellungnahme abgegeben, wonach eine Gefährdung durch dieses  Markergen "unwahrscheinlich" sei.

Obwohl die Amflora-Kartoffel ausschließlich als Rohstoff für die Stärkeindustrie gedacht ist, wurde auch eine Genehmigung als Lebens- und Futtermittel beantragt. Ein Teil der bei der Verarbeitung anfallenden Reststoffe soll als Futtermittel verwertet werden. Die Zulassung als Lebensmittel wurde vorsorglich für den Fall angestrebt, dass einzelne der gv-Kartoffeln versehentlich in die Lebensmittelverarbeitung gelangen.

Die Zulassungs-Entscheidung der EU-Kommission toleriert "zufällige, technisch unvermeidbare" Beimischungen der Amflora-Kartoffeln in Lebensmitteln bis zu einem Anteil von 0,9 Prozent. Ein solcher Schwellenwert gilt für alle in der EU zugelassenen und als gesundheitlich sicher eingestufte gv-Pflanzen.


TW (16.03.2010)
wissenschaft-online

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Warum die Erdbeere keine Beere ist!

Die meisten Menschen gehen davon aus, dass die Früchte der Erdbeeren Beeren sind. Das ist ein Irrtum. Denn botanisch gesehen gehören sie zu den Sammelnussfrüchten.Eine Sammelnussfrucht ist demnach eine Scheinfrucht, da die einzelnen Früchte -auch Nüsschen genannt- auf bzw. am hochgewölbten Blütenboden sitzen. Das heißt also, die eigentlichen Früchte sind die Nüsschen, die wir auch gerne als "Körner" bezeichnen, welche auf dem roten und süßen Blütenboden sitzen.
Luisa Gollnau, 5b, Juni 2007

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Warum riecht der Urin nach dem Spargelessen etwas streng?

Warum der Urin nach dem Spargelessen stinkt!
1. Inhaltsstoffe des Spargels:

spargel1
 
Unter den zahlreich nachgewiesenen Aromastoffen dominieren schwefelhaltige Verbindungen, z. B. 1,2-Dithiol (I) und 1,2-Dithiolan-4-carbonsäuremethylester (II) mit ausgesprochenem Spargelaroma. Mengenmäßig überwiegen der Ester (II) sowie die zugehörige 1,2-Dithiolan-4-carbonsäure (III). Letztere heißt auch Asparagussäure. Daher kommt vielleicht die falsche Meinung in vielen populär-wissenschaftlichen Darstellungen, der Aromastoff des Spargels sei das Asparagin.


2. Abbauprodukte im Körper:

Der nach dem Verzehr von Spargel eintretende typische Geruch des Urins ist auf Abbauprodukte wie S-Methyl-thioacrylat (IV) sowie auf dessen Methanthiol-Additionsprodukt S-Methyl-3-(methylthio)thioproponiat (V) zurückzuführen:

spargel2 

Bei Menschen, deren Urin nach dem Spargelgenuss nicht stinkt, fehlt genetisch bedingt ein Enzym des Dithiolan-Ring-Metabolismus.
Natürlich im Körper vorkommende Dithiolan-Verbindung:

spargel3
 
Liponsäure

TW

Quelle:
http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/tip/06_01.htm (8.5.2007)

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"Gene Pharming" als Revolution in der Medizin?

Neben der Produktion von Human-Medikamenten durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen oder menschliche Zellkulturen hat sich nun eine dritte Methode etabliert: das Gene-Pharming. Diese Wortschöpfung ist entstanden aus den Begriffen gene, pharmacie und farming. Es geht dabei also um die Produktion von Medikamenten durch gentechnisch veränderte, landwirtschaftliche Nutztiere.

Seit 1982, als es gelang Human-Insulin von gentechnisch veränderten E.coli-Bakterien herstellen zu lassen, haben die Erfolge mit transgenen Organismen stetig zugenommen. 2006 wurde für die Firma GTC Biotherapeutics der erste Wirkstoff zugelassen, der aus der Milch einer transgenen Ziege stammte. Inzwischen haben schottische Forscher eine Hühnerschar von 500 Tieren gemacht, die Eier mit therapeutisch wirksamen Proteinen legen. Wenn auch das Eierlegen ein völlig natürlicher und für die betreffenden Hühner ein völlig schmerzfreier Vorgang ist, so ist doch deren Haltung alles andere als natürlich. Weil die Produktion von transgenen Tieren äußerst kostspielig ist (bei einem Kalb bis zu 400.000€!), werden diese Hühner unter weitgehend keimfreien und naturfernen Bedingungen gehalten. Dadurch kann sich kein Huhn z.B. mit der Vogelgrippe infizieren. Ein "Leben" für die Wissenschaft?
(Quelle: wissenschaft-online)

(TW, 18.1.2007)

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SARS (schweres akutes respiratorisches Syndrom)

Seit etwa sechs Wochen hält eine neue Krankheit, das SARS, die Welt in Atem. Zuerst in China aufgetaucht und diagnostiziert, ist diese Krankheit inzwischen auch bei uns in Deutschland angekommen, was in Zeiten des globalen Reiseverkehrs auch keine Schwierigkeit ist.
Die Krankheit wird auch als untypische Form einer Lungenentzündung bezeichnet, weil sie ähnliche Symptome aufweist wie bei einer Lungenentzündung, aber wesentlich heftiger verläuft und deshalb bei infizierten Menschen oft zum Tod führt.
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat sich am 25.3.03 bei einer Pressekonferenz noch nicht auf den Erreger der Krankheit festgelegt. Diskutiert werden in Fachkreisen zwei mögliche Erreger:
1. Paramyxoviren, zu denen auch die Erreger von Mumps und Masern gehören;
2. Coronaviren, die bei uns Menschen gemeinhin zu den Grippeerregern zählen.

sars 

  Coronaviren werden über eine Tröpfcheninfektion verbreitet und sind hochinfektiös. Sie sind sehr häufig in unserer Umwelt, sodass mindestens 90 % aller 5-jährigen bereits Kontakt zu ihnen hatten. Allerdings hält die Immunität, die von unserem Immunsystem gegen den Erreger gebildet wird, nicht ein Leben lang und eine erneute Infektion ist möglich. Diese Viren sind in unserem Körper nur sehr schwer nachzuweisen. Inzwischen gelingt es aber, mithilfe von Gensonden Genfragmente des Virus aufzuspüren und so eine Infektion nachzuweisen.
(Quelle © wissenschaft-online)

(TW: 26.03.03)

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PID- ja oder doch nein?

Der Nationale Ethikrat hat sich kürzlich mehrheitlich für eine begrenzte Zulassung der Präimplantationsdiagnostik (PID) ausgesprochen. Das Votum der Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages sah dagegen ganz anders aus.
In Deutschland streiten sich diese beiden Gremien : Die Enquete-Kommission "Recht und Ethik der modernen Medizin", die der Deutsche Bundestag in der vergangenen Legislaturperiode eingesetzt hat und auch in dieser Wahlperiode wieder etablieren will, sowie der Nationale Ethikrat, den die Bundesregierung 2001 gegründet hat. Nachdem sich beide Gremien zunächst mit der Forschung an embryonalen Stammzellen befasst hatten, wandten sie sich anschließend einem ebenso kontrovers diskutiertem Thema zu: der Präimplantationsdiagnostik (PID). Beide Gremien sind sich in beiden Fragen einig, dass sie sich nicht einig sind. Kurz gesagt: Die Enquete-Kommission lehnt beides ab, der Nationale Ethikrat ist mehrheitlich dafür.
Interessant ist die PID für genetisch belastete Paare, bei denen ein hohes Risiko besteht, dass ihr Nachwuchs evtl. an einer schweren Erbkrankheit wie Mukoviszidose, Chorea Huntington oder Chromosomenstörungen wie dem Down-Syndrom leiden wird. Dann werden mehrere Eizellen der Frau mit den Spermien des Mannes im Reagenzglas befruchtet - ein Verfahren das als In-vitro-Fertilisation bereits seit langem bei Paaren angewendet wird, die auf natürlichem Weg keine Kinder bekommen können.
Die befruchteten Eizellen wachsen innerhalb von drei Tagen zu Embryonen aus acht bis zehn Zellen heran. Eine dieser Zellen wird entnommen und kann auf genetische Fehler untersucht werden. Chromosomale Abweichungen sind bereits unter dem Mikroskop zu erkennen, für das Aufspüren defekter Gene müssen die Mediziner etwas tiefer in die Trickkiste greifen. So lassen sich mit Hilfe der Polymerasekettenreaktion bestimmte Abschnitte des Genoms tausendfach vervielfältigen und können dann Base für Base nach Fehlern durchforstet werden. Bereits nach wenigen Stunden liegt das Ergebnis vor.
Nur die Embryonen, bei denen keine Schäden festgestellt wurden, werden schließlich in den Uterus der Mutter verpflanzt, die anderen verworfen. Doch nicht nur dieses "Verwerfen" menschlichen Lebens steht im Widerspruch zum gültigen Embryonenschutzgesetz. Schon die Entnahme einer Zelle aus dem frühen Embryo ist kritisch, da sie nach Auffassung der meisten Forscher noch totipotent ist: Sie könnte - wenn man sie denn ließe - zu einem vollständigen menschlichen Individuum heranwachsen, wird aber durch die genetische Analyse unwiederbringlich zerstört.
Die Entscheidung für oder wider PID ist also schwierig, und entsprechend geteilt war das Votum des Nationalen Ethikrates: 15 der 24 Mitglieder wollen die PID unter strengen Auflagen zulassen, sieben sind gegen die Einführung der Diagnostik in Deutschland, die in den meisten europäischen Ländern bereits erlaubt ist.
(Quelle © wissenschaft-online)
(TW: 25.01.03)

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Machen uns unsere "Bewegungsgene" krank?

Mangelnde körperliche Bewegung wird mitverantwortlich gemacht für eine Vielzahl von Krankheiten, angefangen bei Stoffwechselstörungen bis hin zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen und sogar manchen Krebsformen. Diese Zusammenhänge wurden nun in einer umfangreichen Studie von Wissenschaftlern der Univerity of Missouri, der University of Pennsylvania und der East Carolina University untersucht.
Durch die Analyse der vielfältigen Krankheitsbilder kommen sie dabei zu dem Schluss, dass fehlende körperliche Betätigung offenbar den Zusammenbruch von übergeordneten körpereigenen Regelkreisläufen zur Folge haben muss. Die Ursache hierfür könnte sein, dass sich die genetischen Programme, die sich im Laufe unserer Evolution herausgebildet haben, unter den modernen Lebensumständen versagen. Für den Jäger und Sammler war Bewegung unabdingbare Voraussetzung im Kampf ums Überleben. In unserer heutigen Gesellschaft spielt Bewegung eher eine untergeordnete Rolle. Oft äußert sich eine sportliche Einstellung lediglich im Tragen von sportlicher Kleidung, Fahren von sportlichen Autos und Anschauen von Sportübertragungen im Fernsehen. Dieses gelebte Programm passt aber eben nicht zu unserem gespeicherten Programm.
Deshalb bleibt es beim Ratschlag der Mediziner, sich zu bewegen, auch wenn es offensichtlich nicht dem Überleben dient. Oder doch?!

Quellen:
Journal of Applied Physiology 93: 3-30 (2002)
(TW: 20.07.02)

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Neuer Ansatz in der AIDS-Bekämpfung

Mangan im Kampf gegen HIV

Die Retroviren, zu denen auch das HIV gehört, haben ihre Erbinformation in Form von RNA gespeichert, während die Zellen im menschlichen Organismus ja bekanntlich die DNA als Speichermedium benutzen. Dringt nun ein HI-Virus in eine menschliche Zelle ein, muss das Virus-Genom in der Wirtszelle von RNA zu DNA umgeschrieben werden, wozu das Virus gleich das passende Enzym, die Reverse Transkriptase mitbringt.
Zum richtigen Funktionieren ist das Enzym auf die Anwesenheit von Magnesium und Mangan angewiesen, und zwar im richtigen Mengenverhältnis: viel Magnesium, wenig Mangan. Ändert man nun dieses Verhältnis, z.B. durch die Zugabe von Mangan, nimmt die Aktivität des Enzyms sehr stark ab.
Diese Methode über die Hemmung des für die Viren essentiellen Enzyms stellt einen neuen Ansatz in der AIDS-Bekämpfung dar.
Dies ist besonders wichtig, da die momentan verfügbaren Hemmstoffe der reversen Transkriptase von den Verwandlungskünstlern HIV leicht aus dem Rennen gebracht werden und ihre Effektivität einbüßen.

Quellen:
Johns Hopkins Medical Institutions Molecular Cell 9(4): 879-889 (2002)

(TW: 29.04.02)

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Spatz ist der Vogel des Jahres 2002

spatz

"Die Spatzen pfeiffen es von den Dächern" oder "Besser den Spatz in der Hand als die Taube auf dem Dach" oder auch lediglich als "Dreckspatz": der Spatz kommt in allerlei Redewendungun des täglichen Gebrauchs vor. Genauso alltäglich wie im Sprachgebrauch ist der Haussperling, genannt Spatz, auch sonst.
Er ist kein besonders schöner weil grau in grau gefärbter Vogel, und er hat auch keinen aufregenden Gesang, obwohl er zu den Singvögeln zählt. Trotzdem ist er jetzt vom NABU zum Vogel des Jahres ernannt worden. Und das aus gutem Grund.
Als Kulturfolger war der Spatz seit jeher ein Begleiter des Menschen. Nun gehen aber seine Bestände kontinuierlich zurück. Er ist noch nicht vom Aussterben bedroht- im Saarland schätzt man noch ca. 60.000 Brutpaare-, aber vor 50 Jahren waren es noch doppelt so viele. Fehlende Nistmöglichkeiten und vor allen Dingen Sandflächen, in denen der "Dreckspatz" ausgiebig sandbaden kann, um sein Gefieder von Parasiten zu befreien, fehlen ihm heute aber immer mehr, sodass die Individuenzahlen in den Populationen ständig abnehmen. Wir müssen es ja nicht so weit kommen lassen, dass er irgendwann doch auf die Rote Liste kommt, und könnten dem Spatz z.B. ein neues Eigenheim im Reihenhausstil zum Wohnen zur Verfügung stellen.
Mehr Informationen dazu erhalten Sie beim NABU Saar: www.NABU-Saar.de

(TW: 14.04.02)

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Mit Jeans in die Badewanne...

Die blue-Jeans ist nach wie vor das Kleidungsstück für alle möglichen Gelegenheiten und millionenmal in aller Welt verkauft. Doch nun ist sie in eine schwere Krise geraten:
Durch die Ratifizierung des Levi Strauss Protocol des Intergovernmental Panel on Green Textile Production (IPGTP) haben sich die Jeanshersteller verpflichtet, ganz auf die Verwendung des petrochemisch und damit sehr umweltschädlich hergestellten Farbstoffs Indigo zu verzichten und auf gentechnisch hergestellten Farbstoff zurückzugreifen.
Das Verfahren dabei ist folgendes:
Gentechnisch veränderte Coli-Bakterien produzieren mithilfe eines zusätzlichen Gens aus dem körpereigenen Stoff Tryptophan den Ausgangsstoff für Indigo, das Indoxyl. Kommt dieses mit Luftsauerstoff in Kontakt, entsteht spontan Indigo. Dieses umweltneutrale Verfahren ist allerdings noch nicht für den großtechnischen Einsatz geeignet. Deshalb müssen die Jeanshersteller im Moment noch einen Umweg beschreiten. Jeder neuen (und ungefärbten!) Jeans wird eine Bakterienpackung beigelegt. Der stolze Besitzer der neuen Hose muss nun selbst färben. Dazu steigt er am besten mit Hose in die Badewanne und löst die Bakterienmischung im Badewasser auf. Wenn er dann nach zwei Stunden aus der Wanne klettert, kann er ähnlich einem Sofortbild die Färbung seiner Hose bestaunen. Nach dem Trocknen ist die Hose von einer "normalen" Jeans nicht mehr zu unterscheiden.
(TW: 01.04.02)

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Standpunkte zur Gentechnik

Inzwischen haben unsere Politiker in einer sehr demokratisch und über die Parteigrenzen hinweg geführten Debatte entschieden, dem Import von embryonalen Stammzellen unter strengen Auflagen zuzustimmen. Die Klassen 10b und 10c sprechen gerade in ihrem Bio-Unterricht über die Gentechnik und haben ihre Standpunkte zu dieser Thematik erarbeitet. Auch in den Klassen herrscht keine Einigkeit über das weitere Vorgehen bei dieser Forschung. An dieser Stelle folgen also in den nächsten Tagen die Standpunkte aus den beiden Klassen.

Thema:

embryonale Stammzellen

Klasse 10c:

  • Wir sind

    gegen

    die Stammzellforschung an embryonalen Stammzellen, weil man erst einmal mit adulten Stammzellen forschen sollte, um keine Embryonen töten zu müssen!

    (Manon, Oliver, Jonathan, Matthias G., Tobias, Alexander)

  • Wir sind

    für

    die Stammzellforschung an embryonalen Stammzellen, weil man die schon vorhandenen embryonalen Stammzellen unter strengen Auflagen für medizinische Zwecke nutzen sollte!

    (Jenny, Carolin, Jasmin, Steffen, Alexander K., Thorsten, Julia, Julia, Jeanine, Rabea, Anika, Tanja, Jens, Anke, Eva Sch., Alica, Jaqueline, Tim)

(10c , 24.2.02)

Thema:

gentechnische Veränderung von Lebewesen

Klasse 10b:

  • Wir sind uns durchaus der positiven Aspekte der gentechnischen Veränderung von Lebewesen bewusst, allerdings sollten die Gefahren nie vernachlässigt werden.

    Das Wissen um diese Gefahren macht die gentechnische Veränderung nur im Rahmen strenger Sicherheitsvorschriften möglich!

    (Sarah Sch., Daniela, Michell, Carolin, Stefanie, Raissa, Deborah, Jeanette, Sarah R., Desirée, Jennifer)

  • Wir sind ausdrücklich für die gentechnische Veränderung von Lebewesen, weil keine Kontrolle über illegale Forschungen mit all ihren Gefahren möglich ist. Deshalb sollte auch die legale Forschung gefördert werden!

    (Christian, Henning, Martin, Jens, Dominik)

  • (10b , 24.2.02)

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Ein Rat und noch ein Rat und noch ein Rat und noch ...

Am 30. Januar will der Bundestag entscheiden, wie es in Zukunft in Deutschland mit der Forschung an embryonalen Stammzellen weitergeht. Bei der Diskussion um die Frage des Imports von Stammzellen aus anderen Ländern können sich die Politiker gleich auf die Empfehlungen von 4 Räten stützen:
  • Der Ethik-Beirat am Bundesgesundheitsministerium, der von der Ex-Ministerin Andrea Fischer einberufen worden ist
  • Der Nationale Ethik-Rat mit 25 Mitgliedern. Dieser Rat, der von Bundeskanzler Schröder einberufen wurde, hatte sich bereits im November 2001 dafür ausgesprochen, den Import von embryonalen Stammzellen unter strengen Auflagen zuzulassen
  • Die Enquete-Kommission "Recht und Ethik der modernen Medizin" wurde im Jahr 2000 vom Deutschen Bundestag eingesetzt. Ihr gehören 13 Mitglieder des Bundestags und 13 Sachverständige an
  • Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) als zentrale Selbstverwaltungseinrichtung der Wissenschaft will die Forschung an Hochschulen fördern. Ihr liegen bereits Förderanträge von Wissenschaftlern zur Stammzellforschung vor
Bei diesem Thema scheint also guter Rat nicht nur teuer sondern auch noch schwierig zu sein, wenn sich gleich so viele Menschen ihren Kopf darüber zerbrechen müssen, einer verbrauchenden Embryonenforschung zuzustimmen oder eben nicht ...

Schreibt doch einfach mal an bionline@gymkus.de, welchen Rat Ihr den Politikern geben würdet!

(TW: 26.1.02)

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Die kulturelle Evolution des Menschen

Out of Africa - so nennen die Anthropologen die Hypothese, nach der die Wiege des modernen Menschen in Afrika stand und er von dort aus die Welt besiedelt hat. Das bezog man bisher aber lediglich auf die anatomischen Merkmale. Kulturelle und soziale Errungenschaften wie Werkzeuggebrauch, Sprachgebrauch und soziale Fürsorge und Arbeitsteilung sollten sich demnach später multiregional entwickelt haben.
Nun hat man aber in Südafrika in einer Höhle eine Entdeckung gemacht, die dieser These widerspricht. In einer mehr als 70000 Jahre alten Schicht fand man verschiedene Knochenwerkzeuge und auch Ockerstücke, die die Höhlenbewohner wahrscheinlich als Farbstoffe nutzten. Offensichtlich entwickelte Homo sapiens vor über 70.000 Jahren in Afrika sein modernes Sozialverhalten und trug es bei seinen Wanderungen und Besiedelungen in die ganze Welt.
Demnach hat die Wiege der Menschheit nicht nur was die anatomischen Merkmale wie den aufrechten Gang sondern auch was das moderne Sozialverhalten angeht, in Afrika gestanden.
(Quelle: Journal of Human Evolution, 41 (2001))
(TW: 20.11.01)

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Die Xenogenesis-Trilogie

Unter dem Titel "Die Genhändler" von Octavia Butler verbirgt sich ein Buch mit einem recht interessanten Inhalt. Der Science-fiction Roman spielt nach einem weltweiten nuklearen Krieg, in dem die westliche Erdhalbkugel weitgehend zerstört ist. In diesen Tumult geraten die Oankali, ausserirdische Wesen, die die Überlebenden in ihr Raumschiff aufnehmen. Das geschieht nicht nur aus reiner "Menschenliebe" sondern birgt noch einen Haken. Die Oankali ziehen seit undenklichen Zeiten mit ihren lebenden Raumschiffen durch das All und suchen nach intelligentem Leben. Mit diesen Zivilisationen vermischen sie sich nun und nehmen deren Erbinformation in sich auf. Das ursprungliche Schiff zieht dann weiter und sucht nach anderen noch neuen Zivilisationen. Auf dem Planeten bleiben nun die Nachkömmlinge der Vermischten beiden Rassen zurück und auf der Welt wird aus einem Samen ein neues Raumschiff gezüchtet. Dieses Raumschiff nimmt nun einen Grossteil der Planetenmasse in sich auf und zieht mit den Oankalis weiter. Die O. besitzen drei verschiedene Geschlechter, männlich, weiblich und ooloi. Die Ooloi haben die Gabe mit einem besonderen Organ die Verschmelzung von den Keimzellen zu steuern und so einen Nachkommen nach Wunsch zu erzeugen, der den Anforderungen optimal entspricht. Die Oankali lassen den Menschen gemäss ihrer hohen Ehtik die Wahl, ob sie sich mit den Oankali verbinden oder auf der wiederhergestellten Erde unfruchtbar bis an ihr Lebensende wohnen. Erstaunlich viele Menschen wählen diesen Weg und schliessen sich zu Widerstandsgruppen zusammen. In dem Buch werden durch eine ansprechende Weise biologische Fakten nahegebracht.
(ERA: 6.11.01)

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Milzbrand

Erreger: Bacillus anthracis, 3 Formen der Krankheit: 1. Hautmilzbrand: an der Infektionsstelle entsteht ein Milzbrandkarbunkel mit anschließender Eiterung, Ödembildung und Fieber; 2. Lungenmilzbrand durch Einatmen der Erreger oder dessen Sporen (endet fast immer tödlich); 3. Darmmilzbrand durch Verschlucken der Erreger. Allgemeininfektion mit Fieber, Herzinsuffiziens und Kräftezerfall; außerdem brandige Verfärbung der Milz!. Die Behandlung muss möglichst bald nach der Infektion mit hohen Dosen Antbiotika erfolgen, sonst gibt es keine Rettung mehr für die Infizierten. Die Bakterien scheiden ein Exotoxin aus, das die eigentliche Schädigung hervorruft. Dieses Toxin, das aus verschiedenen Eiweiß-Molekülen besteht, dringt in die menschlichen Zellen ein und zerstört deren normalen Stoffwechselprozesse durch Spaltung eines wichtigen Enzyms. Amerikanischen Wissenschaftlern is es nun gelungen, die Rezeptoren der Zellen zu identifizieren, an die das Toxin andockt um anschließend in die Zellen zu gelangen. Daraus schöpfen sie die Hoffnung, einen Wirkstoff zu finden, der die Bakterien und ihr Toxin unschädlich macht. Damit wäre dem Erreger auch auf längere Zeit hin der Schrecken genommen. Bacillus anthracis hat eben die unangenehme Eigenschaft, Sporen zu bilden, die Jahre bis Jahrzehnte überdauern und bei günstigen Bedingungen (z.B. nach einer Versendung mit einem Brief und Kontakt zu einem Menschen!) wieder auskeimen können und sehr infektiös sind.
(TW, 28.10.01)

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Neuer Schnelltest für BSE?

Bisher ist es nicht möglich, am lebenden Organismus die Krankheit BSE bei Rindern bzw. vCJK bei Menschen sicher nachzuweisen. Erst die Obduktion und die Untersuchung des Gehirns bringt Klarheit über die Todesursache. Der Verursacher der Krankheit, das Prion PrPSc, kann nicht durch einen Antikörpertest oder durch das Aufspüren von genetischen Material nachgewiesen werden. Das PrPSc entspricht in seiner Aminosäurezusammensetzung dem kör- pereigenen Eiweiß PrPS, es liegt lediglich in einer anderen räumlichen Struktur vor. Deshalb findet eine Infektion auch still und leise statt, ohne Reaktion des Immunsystems. Schottische Forscher versuchten nun, das Prion auf indirektem Weg nachzuweisen.
Weil bekannt ist, dass das Prion nach der Infektion erst die lymphatischen Organe (Milz, Mandeln, Lymphknoten) befällt, suchten sie in der Milz von Mäusen nach Unterschieden zwischen infizierten und nicht-infizierten Tieren. Sie fanden heraus, dass der Gehalt an EDRF (erythroid-differentiation-related- factor; ein wichtiges Protein bei der Diffe- renzierung der roten Blutkörperchen) bei erkrankten Tieren wesentlich geringer ist. Der Mechanismus dieser Regelung ist bis jetzt nicht bekannt. Ob dieser Mechanismus auch als zuverlässiger Marker für eine Prionenerkrankung beim Menschen dienen kann, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Ein Bluttest zum Nachweis von BSE wäre aus zwei Gründen sehr wünschenswert:
1. Durch die lange Inkubationszeit bis zum Ausbruch der Krankheit kann ein vermeintlich gesunder Mensch über eine Bluttransfusion weitere Menschen mit dem Erreger infizieren;
2. Bis zum jetzigen Zeitpunkt werden alle Rinder einer Herde bei einem bestätigten Fall vorsorglich geschlachtet, auch die völlig gesunden Tiere; bei einem Nachweistest am lebenden Tier wäre das nicht mehr nötig.
(Quelle: ScienceNow, Nature Medicine, 2001; TW, 22.3.2001)

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Genetischer Fingerabdruck

Jeder erinnert sich nicht noch an die Entführung von Ulrike. Schließlich wurden wir alle wochenlang vom Fernsehen, dem Radio und der Zeitung damit genervt. Inzwischen kennen wir Ulrikes Mörder, da er dank einer DNA-Analyse gefunden wurde. Aber wie funktioniert die Analyse dieses Genetischen Fingerabdrucks eigentlich?

Als erstes wird bei einer DNA-Analyse natürlich die DNA benötigt: diese erhält man z.B. aus den Blut- oder Spermaspuren, Speichel, Haaren oder von Hautzellen unter den Fingernägeln welche beim Opfer zurückbleiben. Doch leider reicht die Menge der gefundenen DNA nicht für eine Analyse, deshalb muss die DNA zuerst vermehrt werden.
Zum Vervielfältigen wird nur eine sehr geringe Menge DNA benötigt, da diese mit der PCR (Polymerase-Chain-Reaction von Kary Mullis, 1983) von nur wenigen Tausend Basenpaaren millionenfach kopiert werden kann. Die PCR kopiert die DNA-Basenpaare mithilfe einer Mischung bestehend aus zwei Primer, vier DNA-Bausteinen und einer Polymerase. Dieses Gemisch wird dann abwechselnd erwärmt und abgekühlt so dass die Polymerase neue DNA-Stränge erzeugt.

Wir haben nun genug DNA, jetzt beginnt die eigentliche Analyse. Dies geschieht durch eine Gel-Elektrophorese: Zwei Elektroden werden an ein Gel angelegt und die zwei DNA Proben (die Probe des Verdächtigten und die gefundene Probe) werden nebeneinander an einer Linie platziert. Wenn jetzt Strom durch die Elektroden geleitet wird bewegen sich die Proben durch das Gel.
Da die Struktur des Gels viele Hohlräume hat (so ähnlich wie ein Schwamm) bewegen sich die DNA-Proben auch je nach ihrer Größe und Struktur unterschiedlich schnell. Es entstehen "Banden" welche mithilfe von Färbemethoden sichtbar gemacht werden. Sind die Bandenmuster identisch, handelt es sich um die selbe Person

Das hört sich ganz schön kompliziert an, deswegen fasst der Erklärbär noch mal alles kurz zusammen:
Als erstes benötigt man die DNA. Diese wird mit der PCR vervielfältigt. Dann setzt man beide Proben auf ein Gel und stellt das ganze unter Strom. Weil die Struktur des Gels wie ein Schwamm aufgebaut ist, und die Proben in ihrem Aufbau unterschiedlich groß sind bewegen sie sich folglich auch unterschiedlich schnell durch das Gel. Am Schluss färbt man das Ganze noch ein um das Ergebnis betrachten zu können.
(JP) 27.04.01

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PID kontra PND?

Der Streit um die Präimplantationsdiagnostik (PID) wird immer heftiger vorgetragen und wird inzwischen auch zum reinen Politikum und von unserem Bundeskanzler zur Chefsache erklärt.

Worum geht es dabei ?

Bei der PID wird nach einer in vitro-Fertilisation (Befruchtung im Reagenzglas) dem Enbryo bis zum Achtzell-Stadium eine Zelle entnommen und deren Erbgut auf mögliche Schäden hin untersucht. Falls irgend etwas nicht stimmt (das könnte z.B. auch nur das falsche Geschlecht sein!!!), wird dieser Embryo "verworfen". Falls alles in Ordnung ist, wird dieser Embryo in die Gebärmutter eingepflanzt (implantiert). Dem Embryo ist es dabei egal, dass ihm eine Zelle fehlt, er wächst trotzdem zu einem vollständigen Lebewesen heran, weil die verbleibenden Zellen totipotent (aus ihnen können alle anderen Arten von Zellen entstehen) sind. Diese Technik ist in der BRD verboten, weil es sich um eine verbrauchende Embryonenforschung handelt, in anderen Ländern dagegen ist sie erlaubt (z.B. England, Portugal, Amerika...). Bei uns hat sich auch die Ethikkommision beim Bundesgesundheitsministerium ganz klar dagegen ausge- sprochen. Da hat nun der Bundeskanzler ein Machtwort gesprochen. Er hat einfach die Kommision abgesetzt und will in den nächsten Tagen eine neue Kommision einberufen mit Vertretern aus Wissenschaft und Forschung, die der gan- zen Sache wohlgesonnen gegenüber stehen. So einfach geht das.
Die Pränataldiagnostik (PND) ist dagegen in Deutschland schon sehr lange Praxis. Dabei geht es darum, bei einem Embryo, der im Mutterleib heranwächst, durch z.B. eine Fruchtwasseruntersuchung mögliche genetische Schäden aufzudecken um sich eventuell für einen Schwangerschaftsabbruch entscheiden zu können.

TW (04.04.01)

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Das Ende von Tierversuchen?

Was sehr wünschenswert wäre, nämlich endlich ein Ende von Tierversuchen, ist nun für einen kleinen Bereich der Pharmaforschung möglich geworden. Der sogenannte "Neurotoxizitäts-Test" bei der Erprobung von neu entwickelten Medikamenten wurde bisher an lebenden Mäusen durchgeführt, die bei einer Verabreichung von nervenschädigenden Substanzen mit Zittern, Lähmungen oder auch Ausfall des Zentralnervensystems reagierten.
Forscher der Uni Rostock entwickelten nun zusammen mit Kollegen aus Amerika ein "künstliches Nervensystem". Sie setzen auf ein Leiterbahngerüst aus Indium-Zinnoxiddrähten embryonale Nervenzellen, die in einer speziellen Nährlösung innerhalb kurzer Zeit zu einem Nervengeflecht heranwachsen , das selbstständig elektrische Impulse erzeugt. Die Metalldrähte leiten diese Impulse weiter zu einem Computer, der diese dann auswertet.
Gibt man nun zu diesem Nervensystem eine neurotoxische Substanz, kann man zwei wesentliche Veränderungen feststellen:
1. die elektrischen Signale der Nervenzellen verändern sich, per Computer werden die Veränderungen registriert und ausgewertet. So kann man z.B. feststellen, ob die Impulsweiterleitung innerhalb einer Zelle oder zwischen den einzelnen Nervenzellen gestört ist;
2. neben physiologischen Veränderungen lassen sich mithlife eines Mikroskops auch strukturelle Veränderungen an den lebenden Nervenzellen feststellen, was im Tierversuch nicht möglich ist.
Der nächste Schritt wird sein, mit diesen Erkenntnissen einen Neurochip zu bauen, der solche Untersuchungen automatisieren könnte. Dies würde dann der Pharmaforschung viel Geld und vielen Versuchstieren ihr qualvolles Dasein ersparen.
(Quelle: GEO 4/2001; TW)

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Hoffnung für Diabetiker?

Der Diabetes ist eine Krankheit, bei der die beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse beim Menschen kein Insulin mehr produzieren, das zur Regelung des Blutzuckerspiegels unbedingt benötigt wird. Diese Störung kann bis jetzt nicht geheilt werden, die Patienten müssen ständig eine zuckerarme Diät zu sich nehmen und täglich Insulin injezieren. Inzwischen entspricht das gentechnisch hergestellte Insulin genau dem menschlichen Insulin und ruft keine schweren Nebenwirkungen mehr hervor wie das Schweineinsulin, das aus der Bauchspeicheldrüse von Schlachttieren gewonnen wurde.
Amerikanischen Forschern ist nun bei der embryonalen Stammzellforschung ein großer Fortschritt gelungen. Embryonale Stammzellen sind totipotent und stehen am Anfang jeder Entwicklungslinie zu ausdifferenzierten Zellen. Den Wissenschaftlern gelang es im Labor, Stammzellen derart zu differenziern, dass sie auf einen Zuckerreiz hin mit der Produktion von Insulin reagierten. Diese Fähigkeit behielten sie sogar bei, nachdem sie in Mäuse mit Diabetes injeziert worden waren. Sollte dies beim Menschen auch möglich sein, könnte das eine Heilung für Diabetiker sein.
(11.05.01; TW)

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