Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DNA übersteht den kritischen Eintritt in die Erdatmosphäre

27.11.2014

Die Erbsubstanz DNA überlebt einen Flug durch den Weltraum und den Eintritt in die Atmosphäre der Erde – und kann immer noch genetische Information weitergeben. Diese erstaunlichen Ergebnisse erhielten Wissenschaftler der UZH bei einem Experiment auf der Forschungsraketenmission TEXUS-49.

Mit Pipetten aufgetragen auf die Aussenhülle des Nutzlast-Bereichs einer Rakete: So flogen kleine doppelsträngige DNA-Moleküle von der Erde ins Weltall und wieder zurück. Die so genannte Plasmid-DNA wurde nach Start, Raumflug, Wiedereintritt in die Erdatmosphäre und Landung an allen aufgetragenen Stellen auf der Rakete der TEXUS-49-Mission wiedergefunden.


Dr. Cora Thiel und Prof. Dr. Dr. Oliver Ullrich bergen die DNA-Proben von der Aussenseite des Nutzlast-Bereichs der TEXUS-49-Rakete.

Adrian Mettauer


Start der Forschungsrakete TEXUS-49 vom Esrange Space Center in Kiruna, Nordschweden.

Adrian Mettauer

Das ist nicht die einzige Überraschung: Die geborgene DNA war zu einem grossen Teil sogar noch in der Lage, genetische Information in Bakterienzellen und Bindegewebszellen zu übertragen. «Diese Studie belegt experimentell, dass die genetische Information der DNA grundsätzlich die extremen Bedingungen des Weltraumes und des Eintritts in die dichte Atmosphäre der Erde überstehen kann», sagt Studienleiter Prof. Oliver Ullrich vom Anatomischen Institut der Universität Zürich.

Eine spontane zweite Mission

Das Experiment mit dem Namen DARE (DNA atmospheric re-entry experiment) entstand aus einer spontanen Idee: Die UZH-Wissenschaftler Dr. Cora Thiel und Prof. Oliver Ullrich führten auf der TEXUS-49-Mission Experimente zur Untersuchung der Rolle der Schwerkraft bei der Regulation der Genexpression in menschlichen Zellen durch.

Dazu nutzten sie ferngesteuerte Apparaturen im Inneren der Nutzlast-Stufe der Rakete. Während der Vorbereitung der Mission stellten sie sich die Frage, ob sich die Aussenstruktur der Rakete nicht auch für Stabilitätstests von so genannten Biosignaturen eignen könnte.

«Biosignaturen sind Moleküle, die die Existenz von aktuellen oder früheren Lebensvorgängen belegen können und spielen eine wichtige Rolle bei der Suche nach Leben ausserhalb der Erde», erklärt Dr. Cora Thiel. Und so starteten die beiden UZH-Forschenden auf der europäischen Raketenstation Esrange in Kiruna nördlich des Polarkreises eine kleine zweite Mission.

DNA übersteht extremste Bedingungen

Das schnell erdachte Zusatzexperiment sollte ursprünglich ein Vortest sein, sozusagen zur Prüfung der Stabilität von Biomarkern bei Raumflug und Wiedereintritt in die Atmosphäre. Mit den vorliegenden Ergebnissen hat Dr. Cora Thiel nicht gerechnet: «Wir waren völlig überrascht, soviel intakte und funktionell aktive DNA wiederzufinden.» Die Studie zeigt, dass Erb-Informationen der DNA grundsätzlich extremste Bedingungen überstehen kann.

DNA könnte gemäss der Ansicht verschiedener Wissenschaftler durchaus auch aus dem All zu uns gelangen, denn die Erde ist nicht isoliert: Etwa in extraterrestrischem Material aus Staub und Meteoriten, das in rund 100 Tonnen täglich auf die Erde trifft.

Diese ausserordentliche Stabilität von DNA unter Weltraumbedingungen muss ausserdem bei der Suche nach Leben ausserhalb der Erde in der Interpretation von Resultaten berücksichtigt werden:
«Das Ergebnis zeigt, dass es gar nicht unwahrscheinlich ist, dass trotz aller Vorsichtsmassnahmen Raumfahrzeuge auch DNA irdischen Ursprunges an ihre Landestelle mitbringen können. Das muss man im Griff haben, wenn man nach Leben ausserhalb der Erde sucht», gibt Ullrich zu bedenken.

Literatur:
Cora S. Thiel, Svantje Tauber, Andreas Schütte, Burkhard Schmitz, Harald Nuesse, Ralf Möller, Oliver Ullrich. Functional Activity of Plasmid DNA after Entry into the Atmosphere of Earth Investigated by a New Biomarker Stability Assay for Ballistic Spaceflight Experiments. PLoS ONE. November 26, 2014. doi:10.1371/journal.pone.0112979

Kontakte:
Dr. Cora Thiel und Prof. Dr. Dr. Oliver Ullrich
Anatomisches Institut
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 40 60
E-Mail: oliver.ullrich@uzh.ch

Bettina Jakob
Media Relations
Universität Zürich
Tel. +41 44 634 44 39
E-Mail: bettina.jakob@kommunikation.uzh.ch


Weitere Informationen:

http://www.mediadesk.ch

Bettina Jakob | Universität Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie