Es scheint, als wäre doch der größte Teil der menschlichen DNA nichts weiter als Junk. Mit diesem Nachtrag zur Folge 11 tauchen Katrin & Mariëlle wieder einmal ein in den Ozean der Wissenschaftsnachrichten, und sprechen erstmal darüber, ob marine Nacktschnecken ihre geklauten Chloroplasten tatsächlich auch nutzen. Darüber hinaus geht es in der dreizehnten Folge um die (Nicht-)Effekte vom frühkindlichen Genuss von Fernsehen und Computerspielen, und einem weiteren Abstecher in die Welt der neu sequenzierten Tiergenome. Heute mit gleich zwei, und auch noch den ersten Schlangengenomen! Zwei weitere Neuentdeckungen: Reinraum-bewohnende Untermieter bei NASA und ESA, sowie der Werkzeuggebrauch bei Krokodilen & Alligatoren. Und weil es so schön ist, noch eine bahnbrechende Studie zur Epigenetik, oder die Vererbbarkeit von Angst, ein Rückschlag für die mutationsspezifische Behandlung von Tumoren, und ein Abriss über die Forderung des Personenstatus für mehrere Schimpansen in den USA. Viel Spaß beim Hören!

Wenn euch unser Podcast gefällt, bewertet uns bitte bei iTunes und empfehlt uns weiter. Wir freuen uns auch über Fragen und konstruktive Kritik als Kommentar, oder per E-Mail.

⬇ Downloads:

MP3 (89 MB)

AAC/M4A (61 MB)

Opus (48 MB)

Sendungsnotizen

Nachtrag zur “Junk”-DNA aus KNS011 (Dank an Patrick!)

• korrekt: “nicht-funktionale DNA”
• daneben: “nicht-kodierende DNA” (ca. 10% des menschlichen Genoms; regulatorische Funktionen) & ca. 1% (Protein-)kodierend
• repeats, (hoffentlich brach-liegende) Virengenome
• “Junk” vllt. Hinweis für geringen Selektionsdruck auf menschlichem Genom, o. Überwindung fortschrittshemmenden Selektionsdrucks?
• evolutionärer Vorteil: Schutz der Gene vor Mutationen (Paradox oder Bestimmung?)
• Quellen: Neurologica blog & Sceptics Guide to the Universe

Wissenschaftsnachrichten

Solarbetriebene Nacktschnecken

• es gibt mehrere marine Nacktschnecken, die die Chloroplasten aus ihrer Nahrung (einzellige Algen) extrahieren und assimilieren können
• die Funktion der Chloroplasten geht bei den meisten Arten schnell verloren
• zwei Ausnahmen sind Elysia timida und auch Plakobranchus ocellatus, welche die Chloroplasten über Monate hinweg in ihrer Verdauungsdrüse speichern
• Inwieweit können sich diese jedoch die Photosynthese der geklauten Chloroplasten (oder: Kleptoplastiden) zu Nutze machen? Sind sie abhängig von ihnen, oder stehen ihnen noch andere Wege der Nahrungsgewinnung zur Verfügung?
• Fastenexperiment mit beiden Schneckenarten: Nahrungsmangel & gehemmte Photosynthese
• Das Ergebnis: Scheinbar spielt die Photosynthese für den Nahrungserwerb keine Rolle
• Mögliche Erklärung: Verspäteter Verdau der Kleptoplastiden, doch bisher ist die Beweislage eher indirekt

Longitudinal-Studie zu kindlichem Bildschirmkonsum im UK

• Letztes Thema aus KNS012 etwas stiefmütterlich behandelt
• Nature-Podcast zu einer Eltern-Kind longitudinalen Studie (Segment “Coming of age”)
• longitudinal: gleiche Probanden, gleiche Untersuchung, mehrere Termine
• Millennium Cohort ist Basis für mehrere verschiedene Studien
• Kohorte hier: Geburtsjahrgang
• Zunahme von Verhaltensprobleme mit TV- & Computerspielkonsum? Nicht messbar, außer bei 7-Jährigen, die schon mit 5 Jahren 3 oder mehr Stunden pro Tag fernsahen.
• Kritikpunkt: nicht doppelblind & Bildschirmzeit bei Eltern erfragt
• nicht heranziehen zur Entschuldigung anderer Konsummuster
• Hörenswert speziell zu Computerspielen & Gewalt: Soziopod+1

Die ersten Schlangengenome: Wie aus Tieren Extremisten wurden

Es hat lange gedauert, aber die ersten beiden Schlangengenome sind veröffentlicht!

• dunkler Tigerpython (Python molurus bivitattus)
  • 3-5 Mahlzeiten im Jahr, jeweils gefolgt durch extreme Organvergrößerungen
  • spiegelt sich wieder im Expressionsmuster der Gene nach einer Mahlzeit: 50% der Gene werden signifikant mehr exprimiert
  • Metabolismus erhöht sich um das 40-fache
• Königskobra (Ophiophagus hannah)
  • größte Giftschlange der Welt mit einem der tödlichsten Gifte (aber wenig aggressiv und eher scheu)
  • das Gift ist ein Mix aus 73 Proteinen & Enzymen, und wirkt neurotoxisch und im geringeren Maße blutgefäßzerstörend
  • Vergleich der Genexpressionsmuster der Giftdrüse und der Zusatzdrüse
    • die Zusatzdrüse produziert vor allem Lektine, die womöglich das Gift aktivieren
    • das Gift besteht aus Proteinen aus 20 Genfamilien verschiedenster Funktionen, die wohl durch Genverdopplung frei mutieren konnten
    • -> Vorteil im evolutionären Rennen mit der Beute!
• ein Vergleich der Gene, die in beiden Schlangen vorkamen, mit anderen Landwirbeltieren ergab, dass Schlangengenome sehr anders sind, und evolutionär recht schnell entstanden sind
• die richtige Arbeit fängt erst an, und etwa 10 weitere Schlangengenome sind in Arbeit

Space-Bacis (Dank an Markus!)

• Neue Bakterienarten in Reinräumen der NASA & ESA
• aerob = Sauerstoff-verbrauchend
• Gram-positiv = dicke Zellwand mit Peptidogylcan
• Genesis dropped your science all over Utah!
• Originalartikel: Vaishampayan, P. et al. (2012) Description of Tersicoccus phoenicis gen. nov., sp. nov. isolated from spacecraft assembly clean room environments

Klagewelle für Schimpansenrechte

• Nonhuman Rights Project (NhRP)
• In New York County wurden drei Anträge am Gericht eingereicht, um mehreren Schimpansen den Personenstatus zu verschaffen
• Auftakt einer ganzen Prozessserie, die weitere Tiere betreffen
  • Arten mit hohem kognitiven Potential (Wale, Delfine, Elephanten, Gorillas, Orang Utans)
• Die NhRP wurde von 60 Anwälten, Wissenschaftlern, und Politikexperten gegründet
  • Der Grundsatz: Tiere wie Schimpansen und Delfine sind sich ihrer selbst bewusst, dass ihre Gefangenschaft in Zoos oder Forschungseinrichtungen an Sklaverei grenzt
  • Da die Tiere aber nicht für sich selbst sprechen können, ist der einzige Weg daraus, dass ein Gericht sie als Personen anerkennt
  • Die Strategie: es wird eine gerichtliche Verfügung beantragt, welche einer gefangenen Person ein Wort vor Gericht verschafft (habeas corpus)
    • Ähnlich dem Fall James Somerset in England 1772: Das Gericht sprach dem Sklaven eben dies zu -> er wurde vom Eigentum zur Person, und war somit ein freier Mann statt Sklave. Das war der Stein, der das Verbot von Sklaverei in UK und USA ins Rollen brachte
• Gegenwind: Frankie Trull, Präsident der National Association for Biomedical Research in Washington, D.C., wird gegen die Bewegung vorgehen, da Schimpansen sehr wichtige Modellorganismen für die Verhaltensforschung sowie für die Erprobung von Impfstoffen (Hep C) sind
• eine größere Bedrohung als die NhRP: die NIH (National Instituts of Health) wollen 310 von 360 Schimpansen-Forschungseinrichtungen schließen, unddie US Fish and Wildlife Services wollen gefangene Schimpansen als ‘gefährdet’ einstufen, was die Forschung weiterhin erschweren würde
• Stephen Ross, Direktor eines Zentrums für die Erforschung und den Schutz von Menschenaffen fragt sich, ob es nicht einen Kompromiss geben könnte:
  • Ende der Privathaltung und invasiven Forschung
  • Verbesserung der Bedingung aller anderen in Gefangenschaft lebenden Schimpansen: große Gehege mit Freigang, und min. 7 Tiere pro Gruppe

  • Ngamba Island Chimpanzee Sanctuary

Rückschlag für die personalisierte Krebstherapie

• der Hintergedanke: jeder Tumor hat seine eigene Genetik -> spezifische Medikamentation
  • Vor ein paar Jahren wurden zwei Studien veröffentlicht, die insgesamt 471 Krebszelllinien (in Kultur), und die Wirkung von 15 Substanzen auf diese untersucht hatte, nebst der Klassifizierung der Genetik der Zelllinien -> Grundstein für die zielgerichtete Krebsbehandlung
  • Das Aber kommt von einer Gruppe Bioinformatiker:
    • die Studien nutzen unterschiedliche Kriterien
    • nur 2-3 Substanzen haben die gleiche Wirkung in beiden Studien
  • Problem der Reproduzierbarkeit: Es wird deutlich, dass internationale Standards für Wirkstoffscreenings entwickelt werden müssen!
    • Das Standards hilfreich sind, zeigt der genetische Teil des papers: Hier stimmen die Ergebnisse bezüglich Mutationen und Genexpressionsmustern weitgehend überein

schuppige Balancekünstler

• Auch Reptilien nutzen Werkzeuge, nicht nur Vögel & Säugetiere!
• Erster Nachweis gelingt für Sumpfkrokodile (Crocodylus palustris) & Mississippi-Alligatoren (Alligator mississippiensis)
• sie balancieren sie auf der Nase, um Reiher anzulocken
  • Reiher streiten sich während dem Nestbau um Nistmateria
• Der Nachweis ist aber erstmal nur indirekt: Krokodile haben häufiger dann Stücke auf der Schnauze, wenn gerade Nestsaison ist und sie sich in der Nähe von Reiherkolonien befinden

Die Angst der Mäuseväter

• Genetic imprint/bestimmte Ängste vererben sich über mindestens zwei Generationen, behauptet eine provokative Studie
• Eigentlich gilt seit langer Zeit die Theorie, dass lediglich die DNA biologische Informationen von der einen Generation an die nächste überträgt; andere Mechanismen sind nicht bekannt
• Experiment mit Labormäusen
  • Acetophenon (‘Hypnon’), ein Keton mit Benzolring, riecht irgendwie nach Kirschen und Mandeln
  • Training mit Elektroschocks bei Duftgabe -> Mäuse entwickeln Angst vor Acetophenon
  • -> Assoziation zwischen Schmerz & Duft; irgendwann reicht dann auch der Duft ohne Stimulans für eine Angstreaktion (Zittern)

  Ergebnisse:

  • Nachkommen in zwei Generationen von trainierten Vätern zeigen die gleiche Reaktion, ohne je zuvor mit dem Duft in Kontakt gekommen zu sein
    • verglichen mit Nachkommen untrainierter Mäuse
  • Ist ebenso über die Mütter vererbbar -> gleiche Ergebnisse

  Veränderung im Hirn sind ebenfalls nachweisbar: höhere Sensibilität für Acetophenon!
  Die Hypothese der Forscher: DNA-Methylierung ist der Schlüssel!

  • weniger Methylierungen im Rezeptorgen nachweisbar -> höhere Expression!
  • Aber wie wird die Assoziation von Duft & Angst vererbt?

  Die Resonanz:

  • sehr gespalten & aufgeregt. Laut ist vor allem die Frage nach dem Mechanismus

Hörerfragen

Methodisch Inkorrekt Folge 15: Haben Fische Lippen?

• Haut- oder Bindegewebspartien ja (teilweise deutlich sichtbar), aber keine Muskeln.
• Video des ScienceSlam Finales

Florian: Wie kann man als Verbraucher Nahrungsmittel auf Genmanipulation testen?

• relevante Art der Genmanipulation: Einbringen eines Art-fremden Gens (Bt-Mais & Anti-Matsch- oder Flavr-Savr-Tomate)
• Detektion mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
• PCR-Song
• Primerherstellung siehe KNS011
• CRE143: Biohacking

Empfehlungen

• Point of Inquiry: englisch-sprachiger Interview-Podcast über Wissenschaftskommunikation, rationales Denken, etc. (RSS)
• OpenAccessButton: persönliches Bookmarklet erstellen und Paywalls wissenschaftlicher Zeitschriften kartografieren
• Guardian-Interview mit Peter Higgs:
  

  [B]ecause of the expectations on academics to collaborate and keep churning out papers [, i]t’s difficult to imagine how I would ever have enough peace and quiet in the present sort of climate to do what I did in 1964.

Andere relevante Episoden / Related episodes

• KNS012 - Tough Times All Around
• KNS011 - Ey Alter, mach' Protein!
• KNS024 - Wie kam das bloß durch die Ethikkommission?