Schlagwort-Archiv: Forschung

Epigenetik – Ein Überblick

Die Epigenetik ist ein noch junger Teilbereich der Genetik und befasst sich mit verschiedenen Einflussfaktoren, die auf die Aktivität der Gene und die Zellentwicklung Einfluss nehmen können.

Epigenetische Schalter – chemischen Veränderung von Proteinen und der DNA können die Aktivität der Gene erhöhen oder sogar stoppen. Hinzu kommt, dass diese Schaltmechanismen auch vererbt werden.

Hier bekommst du einen ganz guten Überblick über die Thematik:

 

Bei epigenetischen Schaltern handelt es sich also um Veränderungen jenseits des genetischen Codes – dieses Video von der Max Planck Gesellschaft (mit Super Visualisierungen) empfehle ich sehr!

Hier erfährst du mehr über:

  • die DNA-Methylierung,
  • der Hydroxy-Methylierung der DNA
  • die Auswirkung des Verpackungsgrades der Histone auf die Ablesbarkeit der DNA.

Moderner Mensch und Neandertaler

Lange Zeit gingen die Forscher davon aus, dass sich der moderne Mensch aus dem Neandertaler entwickelt hat. Die Paläogenetik erlaubte jedoch neue Einsichten in die Entwicklung des Homo sapiens sapiens.

In einer Studie mit der mtDNA eines Neandertalers zeigte dessen DNA eine deutlich größere Abweichung zu der des modernen Menschen als die Proben heutiger Menschen aus unterschiedlichen Regionen der Welt untereinander.

Daraus schlossen die Forscher, dass die Koexistenz von Mensch und Neandertaler ohne Vermischung verlaufen sei.

Diese Ansicht musste jedoch korrigiert werden, nachdem seit 2010 ein Vergleich von mehreren Milliarden Basenpaaren der DNA aus Zellkernen von Neandertalern und modernen Menschen vorliegt.

Das Spannende: Bei Nichtafrikanern hat demnach ein Genfluss zwischen Neandertaler und modernen Menschen stattgefunden. Bei Afrikanern fehlt dieser Genfluss. Dies zeigt deutlich, dass die Vermischung nach der Auswanderung von Homo sapiens sapiens aus Afrika erfolgt sein muss.

Mehr zu dieser Thematik und noch mehr spannende Infos über den Neandertaler findest du hier in dieser Dokumentation:

 

Die Anfänge der Menschheit (Humanevolution)

Fossilfunde zeigen, dass über mehrere Millionen Jahre verschiedene Menschenarten, teils zur gleichen Zeit, teils nacheinander existiert haben. Dabei stammen die meisten Funde früher Hominiden aus Afrika. Seit ca. 10.000 jahren wird unsere Erde nur noch von einer einzigen Menschenform bewohnt – dem Homo sapiens sapiens.

Vor dem Hintergrund neuer Entdeckungen von Paläontologen zeichnet die Reihe die Evolutionsgeschichte des Homo sapiens nach.

 

Im ersten Teil geht es um ein Fossil,  das im Jahr 2000 in Äthiopien gefunden wurde: Selam, ein vor etwa 3,3 Millionen Jahren verstorbenes Mädchen, gehörte der Art des Australopithecus afarensis an, jener Art, von der die Mehrzahl der Spezialisten meint, dass der Mensch aus ihr hervorgegangen sei. Der kleinwüchsige, zweifüßige Hominide ähnelte noch sehr dem Schimpansen. Zu dieser Art gehört auch die berühmte Lucy, die Wissenschaftler 1974 vier Kilometer vom Selam-Fundort entfernt entdeckt hatten. Mehrjährige Forschungen haben bereits vorhandenes Wissen über die zweifüßige Fortbewegung der Australopithecinen bestätigt, nämlich dass sie sich auch hangelnd in Bäumen fortbewegen konnten. Vor allem aber brachten diese Forschungen kostbare Erkenntnisse über den entscheidenden Einfluss der Klimaschwankungen auf die menschliche Evolution.

 

Der zweite Teil untersucht das erste dem menschlichen schon sehr ähnliche Skelett des sogenannten Turkana Boy, eines männlichen Individuums, das vor etwa 1,6 Millionen Jahren in Kenia lebte. Die ersten Menschen brachten entscheidende Neuerungen, die ihr Überleben begünstigten: Sie jagten große Beutetiere mit Werkzeugen, sie konnten Feuer machen, entwickelten engere soziale Bande zum Schutz der Nachkommen und sie wanderten schließlich bis in den Kaukasus, nach Indonesien, Asien und Europa.

 

Paläo-klimatische Untersuchungen lassen darauf schließen, dass ein Klimawandel vor 140.000 Jahren in Afrika die Homo sapiens-Population auf etwa tausend, vielleicht sogar nur ein paar Hundert Vertreter verringerte. Um zu überleben, mussten sie sich einiges einfallen lassen. Im Zuge einer Klimaverbesserung verließen sie Afrika und begegneten anderen Menschenarten. Der Neandertaler, der nur über geringe technische Mittel verfügte, während sein energetischer Bedarf enorm hoch war, wurde nach und nach in die Randzonen Europas gedrängt und unterlag schließlich dem homo sapiens, der besser angepasst, erfindungsreicher und demographisch in der Überzahl war. Dies und mehr untersucht der dritte Teil.

Die 10 wichtigsten Dinge über Wasser

Wasser – ein einzigartige Verbindung!

Macht Durst dumm? Wie viel Wasser solltest du täglich trinken? Ist Leitungswasser trinkbar? Schmeckt Leitungswasser immer gleich? Worin unterscheiden sich Mineralwasser? Muss jedes Lebewesen trinken?

Diese und weitere Mythen werden in der folgenden Quarks und Casper Folge geklärt. Zudem werden die 10 wichtigsten Dinge über das flüssige Lebenselexier erklärt.

Wie fandest du die Folge – Wissensdurst gestillt??? Ich freue mich über Kommentare!!

Stammzellen-Luftröhre rettet Hannahs Leben

Hannah Warren, darryl Warren, Lee Young-mi

Die kleine Hannah kam ohne Luftröhre zur Welt. Ärzte in den USA haben der zweijährigen eine künstlich gezüchtete Stammzellen-Speiseröhre eingepflanzt. Ohne die OP hätte das kleine Mädchen aus Südkorea wohl keine Überlebenschance gehabt. Hier der Spiegel-Bericht vom 2. Mai dazu.

Ein Meilenstein der Medizin oder doch ein gesundheitliches Wagnis für die kleine Patientin?

Die Operation löste auch eine ethische Kontroverse aus. Weitere Informationen dazu findest du hier.

Falls du ein Referat, einen Kurzvortrag oder eine Facharbeit zum Thema „Stanmmzellen“ planst, sollte Hannah darin vorkommen.

 

 

Illegale Rodung: Das Sterben des Amazonaswalds

Bildquelle: Spiegel.de

Auf dem Bild siehst du ein gerodetes gebiet beim Fluss Xingu im Amazonas Regenwald. Kaum vorzustellen – aber innerhalb von 10 Jahren (2000-2010) wurden rund 240.000 Quadratkilometer Brasilianischer Regenwald (mehr als die Fläche Großbritanniens) abgeholzt.

GOOD NEWS: Laut einer aktuellen Studie aus Bolivien hat die Geschwindigkeit der Abholzung in den meisten Amazonasgebieten abgenommen. Dennoch bedeutet dies nicht, dass der illegale Holzeinschlag damit gestoppt ist. Der Kampf ist noch lange nicht entschieden!

BAD NEWS: Bereits ein Fünftel des brasilianischen Regenwalds sind bereits zerstört.

Der brasilianische Regenwald gilt als wichtigster Kohlenstoffspeicher der Erde – seine Abholzung setzt enorme Mengen an Treibhausgasen frei.

Hier gelangst du direkt zum Spiegel-Artikel vom 5.12.2012.

Xeno-Nukleinsäure (XNA): Forscher haben eine künstliche Nukleinsäure hergestellt

Ein internationales Forschungsteam hat jetzt im Labor eine künstliche Alternative zu den beiden Nukleinsäuren (DNA und RNA) gebaut. Sie haben das Konstrukt Xeno-Nukleinsäure – abgekürzt XNA – genannt.

Diese Arbeit eröffnet einen Weg zu praktischen Anwendungen in der Nanotechnologie oder der Medizin. Es wird geschrieben, dass XNA-Konstrukte in Zukunft Krankheitserreger markieren könnten. Ebenso ermöglichen die Ergebnisse einen genaueren Einblick in die Enzstehung des Lebens.

Hier geht es zum aktuellen Artikel in Spiegel Online

Altersbestimmung mit der Radiokarbonmethode

Um die Geheimnisse der Entwicklung des Lebens zu lüften, bedarf es Möglichkeiten das Alter eines interessierenden Objekts zu bestimmen. Dies soll, wenn möglich, unter maximaler Schonung des Objekts geschehen.

Die Radiokarbonmethode oder auch C-14 Methode genannt, ist eine Methode, die mithilfe der Radioaktivität Altersbestimmungen ermöglicht.

Hier erfährst du das Prinzip der Radiokarbonmethode. Diese Zusammenfassung gibt dir einen sehr guten Überblick.

Oder doch lieber in Form eines Clips? Hier hast du die Möglichkeit dazu!

Wer es von euch ganz genau (für die Hobby-Chemiker unter uns oder als Anregung für ein Referat) wissen will, hat hier den Link zu einer Facharbeit aus einem Chemie-LK von Florian Enzenberger-Schwabach.

Oder auch dieser Link hier ist sehr geeignet! 

Selbstverständlich gibt es auch noch weitere Methoden der Altersdatierung. Hier findest du einen sehr anschaulichen Überblick der gängigen Datierungsmethoden.

Ich hoffe euch hat dieser Beitrag geholfen? Freue mich über eure Kommentare 🙂

Humanevolution im Biologie Leistungskurs: Australopithecus sediba Skelette revolutionieren das Bild der Menschwerdung

Australopithecus sediba University of the Witwatersrand / Brett Eloff / Lee Berger

Jaja, die Humanevolution gleicht einem riesigen Puzzle. Stück für Stück kommen neue Puzzleteile hinzu und vervollständigen das Bild unserer Menschwerdung.

Das nun präsentierte Puzzleteil ist für Humanevolutiosforscher ein ganz  besonderes.

Die gefundenen Skelette ermöglichen den Wissenschaftlern einen beispiellosen Blick in die Evolution des Menschen. Kaum ein anderes Skelett ist ist so vollständig und so hervorragend fossilisiert. Doch vor allem das Alter der Skelette begeistert die Forscher.

Der Fund stammt nämlich aus der Zeit (vor 1,8 – 2 Millionen Jahren), in der sich unsere Linie von denen der Menschenaffen trennte. Bis zu diesem Fund wurden nur vereinzelte Knochen aus dieser Ära gefunden.

Australopithecus sediba (= Hier Video dazu anschauen) zeigt Merkmale eines Übergangwesens: kein Affe mehr – aber auch noch kein Mensch.

Eine weitere Sensation ist das durch die stärkste Röntgenquelle der Welt (Synchrotron in Grenoble) sichtbar gemachte Denkorgan des Australopithecus. Die Untersuchung bestätigt die Anbahnung des folgenreichen Umbaus des Gehirns und bringt eine weitere Theorie der Humanevolution ins Wanken!

Und zwar: Den Zusammenhang zwischen Kopfgröße und Beschaffenheit des Beckens.

Der Schädel von Australopithecus sediba dürfte bei der Geburt nicht größer gewesen sein als der eines Schimpansen. Das Skelett lässt jedoch ein breites und kurzes Becken erkennen, wie es typisch für heutige Menschen ist.

Die Geburt kann also  für die Vergrößerung des Beckens nicht der treibende Faktor gewesen sein.

Schon im Jahre 2008 wurden die zwei fast vollständige Skelette des Australopithecus sediba in Südafrika von Lee Berger gefunden. Es handelt sich um ein Skelett einer erwachsenen Frau und eines Jungen (ca. 1,9 Millionen Jahre alt).

Doch erst jetzt im Jahre 2011 veröffentlichen die Forscher ihre Ergebnisse in fünf Artikeln des Wissenschaftsmagazins „Science“.

Hier noch ein weiterer Link zu einem Video über diesen Fund.
Hast du Probleme den Überblick über die einzelnen Menschenartigen (Hominine) zu behalten? Hier findest du eine kurze und knappe Auflistung (auf der Seite ein bisschen runterscrollen!).

Haben dir die Auflistung und die weiteren Links auf der verlinkten Seite geholfen? Bitte kommentieren!

Angewandte Gentechnik -Tanken wir zukünftig Algensprit?

Die Kraft der grünen Brühe
Gentechnisch veränderte Blau- und Grünalgen sollen den Öko-Treibstoff der Zukunft liefern. Biotechniker haben bereits Algen geschaffen, die Ethanol, Rohöl oder sogar Dieselkraftstoff produzieren – die Einzeller benötigen lediglich Sonnenlicht, CO2 und Meerwasser. Die Gentechnik macht’s möglich…

Der Artikel stammt aus dem aktuellen Spiegel (Heft 30/2011 vom 25.07.2011). Hier erfährst du mehr darüber.
Sind die Algen die Lösung unseres Energieproblems oder wird dort eher eine falsche Richtung eingeschlagen? Was meinst du dazu?