RNA

Das Genom des Riesenkalmars birgt Überraschungen

Do, 13.02.2020 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon BiologieSchauergeschichten über Meeresungeheuer, die mit ihren Fangarmen ganze Schiffe samt Besatzung umschlingen, haben Seeleute früherer Epochen in Schrecken versetzt. Tatsächlich wurde die Existenz enorm großer Kephalopoden - der Riesenkalmare - im 19. Jahrhundert nachgewiesen. Da die scheuen Tiere in ihrem Lebensraum aber nur selten gesichtet werden, müssen sich Forscher auf Analysen der Funde von toten Tieren beschränken - so ist über Biologie und Verhalten der Tiere noch wenig bekannt. Einer dänischen Forschergruppe ist es nun gelungen das Genom des Riesenkalmars zu entschlüsseln. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet über die Organisation des Genoms und die für diese Tierart spezifischen Gene.*

Von Erwin Schrödingers "Was ist Leben" zu "Alles Leben ist Chemie"

Do, 21.11.2019 — Peter Schuster

Peter SchusterIcon wissenschaftsgeschichteAls Begründer der Wellenmechanik, die eine mathematische Beschreibung atomarer Vorgänge ermöglicht, war der österreichische Physiker Erwin Schrödinger berühmt und 1933 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet worden. Bestrebt ein alles umfassendes Weltbild zu schaffen hat er vor 75 Jahren einen schmalen Band "Was ist Leben? Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet" herausgegeben, der ungemein populär wurde, viele der bedeutendsten Naturwissenschafter inspirierte (aber auch ernstzunehmende Kritik erhielt) und den Boden für eine molekulare Betrachtungsweise biologischer Vorgänge bereitete. Der theoretische Chemiker Peter Schuster (emer. Univ Prof an der Universität Wien) spannt hier den Bogen von diesen Anfängen der Molekularbiologie hin zu ihrem aktuellen Status. *

Ein Schalter reguliert das Kopieren menschlicher Gene

Do, 18.04.2019 - 07:06 — Patrick Cramer

vIcon BiologieUm die Erbinformation in Zellen zu nutzen, müssen Gene aktiviert werden. Die Aktivierung der Gene erfolgt während der sogenannten Transkription, eines Kopiervorgangs, bei der eine Kopie der DNA in Form von RNA erstellt wird. Der Biochemiker Patrick Cramer (Direktor am Max-Planck Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen) erforscht mit seinem Team, wie die Kopiermaschinen ("RNA-Polymerasen") im Detail aufgebaut sind, wie sie arbeiten und gesteuert werden. Hier beschreibt er neueste Ergebnisse wie die Kopiermaschine RNA-Polymerase II mit Hilfe eines Schalters am Beginn eines Gens reguliert wird.*

Wie die Bausteine des Lebens aus dem Weltall auf die Erde kamen

DoDmitry Semenov, Thomas Henning19.07.2018 - 10:03 — Dmitry Semenov, Thomas Henning Icon Astronomie

Die Frage nach dem Ursprung des Lebens auf der Erde ist eine der grundlegenden Fragen der Wissenschaft. Astronomen der McMaster University und des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) haben ein stimmiges Szenario für die Entstehung von Leben auf der Erde berechnet, das auf astronomischen, geologischen, chemischen und biologischen Modellen basiert [1]. Dmitry Semenov und Thomas Henning vom MPIA beschreiben hier dieses Szenario, in welchem sich das Leben nur wenige hundert Millionen Jahre, nachdem die Erdoberfläche soweit abgekühlt war, dass flüssiges Wasser existieren konnte, formte. Die wesentlichen Bausteine für das Leben wurden während der Entstehung des Sonnensystems im Weltraum gebildet und durch Meteoriten in warmen kleinen Teichen auf der Erde deponiert.*

Charles Darwin - gestern und heute

Do, 04.01.2018 - 07:58 — Peter Schuster Peter SchusterIcon Biologie

Von der Vermehrung von Populationen in einer Welt mit endlichen Ressourcen zu Darwins Prinzip der natürlichen Auslese und über die Vereinigung dieses Selektionsprinzips mit der Mendelschen Genetik zu einer biologischen Evolutionstheorie spannt sich ein weiter Bogen bis hin zu den heutigen Vorstellungen über die Mechanismen, die den Evolutionsprozessen zugrundeliegen. Der theoretische Chemiker Peter Schuster beschäftigt sich seit mehr als vierzig Jahren mit fundamentalen Fragen zu diesen Mechanismen und hat wesentlich zum Modell des "Hyperzyklus" und der "Quasispezies" beigetragen.*

Finden und Ersetzen: Genchirurgie mittels CRISPR/Cas9 erscheint ein aussichtsreicher Weg zur Gentherapie

Do, 02.02.2017 - 11:42 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon MedizinIn der Forschung zur Gentherapie gibt es eine immerwährende Herausforderung: Es ist die Suche nach einem verlässlichen Weg, auf dem man eine intakte Kopie eines Gens sicher in relevante Zellen einschleusen kann, welches dann die Funktion eines fehlerhaften Gens übernehmen soll. Mit der aktuellen Entdeckung leistungsfähiger Instrumente der Genchirurgie ("Gene editing"), insbesondere des CRISPR-Cas9 Systems - beginnen sich nun die Chancen einer erfolgreichen Gentherapie zu vergrößern. Francis Collins, Direktor der US National Institutes of Health (NIH) und ehem. Leiter des "Human Genome Project" berichtet hier von einer zukunftsweisenden Untersuchung , die nicht nur Fortschritte in der Heilung der seltenen Erbkrankheit "septische Granulomatose" verspricht, sondern auch von vielen anderen Erbkrankheiten.*

Genetische Choreographie der Entwicklung des menschlichen Embryo

Fr, 16.09.2016 - 08:00 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon MedizinIn den ersten zwei Monaten des Lebens entwickelt der menschliche Embryo bereits alle Organe und Gewebe; darüber, wie diese Prozesse ablaufen, ist aber relativ wenig bekannt. Gene, die an- und abgeschaltet spielen eine zentrale Rolle als Regulatoren der Organogenese. Angeschaltet, wird die DNA eines Gens in RNA transkribiert und diese dann häufig in ein Protein übersetzt, das Zellprozesse initiiert und kontrolliert. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet hier über die eben publizierte Entdeckung eines wesentlichen neuen Programms in der embryonalen Entwicklung: DNA wird zu mehr als 6000 RNAs transkribiert, die nicht für Proteine kodieren und offensichtlich die Organogenese spezifisch steuern.*

Wie Gene aktiv werden

Fr, 26.08.2016 - 10:22 — Patrick Cramer

Patrick CramerIcon BiologieUm die Erbinformation in lebenden Zellen zu nutzen, müssen Gene aktiviert werden. Die Gen-Aktivierung beginnt mit einem Kopiervorgang, der Transkription, bei dem eine Genkopie in Form von RNA erstellt wird. Der Biochemiker Patrick Cramer (Direktor am Max-Planck Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen) erforscht mit seinem Team, wie diese Kopiermaschinen ("RNA-Polymerasen") im Detail aufgebaut sind, wie sie arbeiten und gesteuert werden. Es sind bahnbrechenden Untersuchungen mittels strukturbiologischer Methoden, die nun erstmals eine Beschreibung des Kopiervorgangs und der Kopiermaschinen - der RNA-Polymerasen - in atomarem Detail ermöglichen.*

Die großen Übergänge in der Evolution von Organismen und Technologien

Fr, 04.03.2016 - 09:34 — Peter Schuster

Peter SchusterIcon MINTEbenso wie die biologische Evolution verläuft auch die Entwicklung neuer Technologien in großen Sprüngen - „großen Übergängen“. Der theoretische Chemiker Peter Schuster charakterisiert derartige große Übergänge und diskutiert die Voraussetzungen, die zu neuen Organisationsformen in der Biosphäre und zu radikalen Innovationen in der Technologie führen. An Hand eines neuartigen Modells für große Übergänge zeigt er, dass diese nur bei Vorhandensein reichlicher Ressourcen stattfinden können, während Mangel an Ressourcen zur bloßen Optimierung des bereits Vorhandenen taugt.

Können wir Natur und Evolution übertreffen? Teil 2: Zum Design neuer Strukturen

Fr, 19.07.2013 -10:93 — Peter Schuster

ÖAWPeter SchusterThemenschwerpunkt Synthetische Biologie

Können wir mit der Synthetischen Biologie etwas Besseres bewirken, als das, was Natur und Evolution im Laufe der Jahrmilliarden hervorgebracht haben? Der zweite Teil des Artikels handelt von der Schaffung neuartiger Strukturen, einerseits mit Methoden des Rationalen Design, andererseits mit Methoden, die nach den Prinzipien der biologischen Evolution – Variation und Selektion -arbeiten. Der Artikel basiert auf einem Vortrag des Autors anläßlich des Symposiums über Synthetische Biologie, das von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Mai d.J. veranstaltet wurde und erscheint auf Grund seiner Länge in zwei aufeinander folgenden Teilen.