Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lure for Diatoms

17.12.2012
Diatom sex pheromone isolated and characterized

Diatoms (unicellular photosynthetic organisms) reproduce through asexual cell division alternating with short periods of sexual reproduction.

A German and Belgian team has now determined that pheromones play an important role in this. As the researchers report in the journal Angewandte Chemie, they were able to isolate and structurally characterize one of these lures.

Diatoms have hard mineral shells that are formed like a hatbox from two overlapping halves. During the asexual reproduction phase, the new cells each get one half of the original shell and make the second half themselves. Because the new part of the shell is made inside the shell of the mother cell, the cell size of a given population constantly decreases. Once a critical cell size is reached, the diatoms must switch to sexual reproduction in order to survive. This produces a cell of the original size.

There are indications that for some species, pheromones are involved as regulators in the differentiation and pairing of the cells. The chemical structure of these signaling molecules was previously unknown. A team from the Universities of Ghent (Belgium) and Jena (Germany) has now researched the role of such messenger molecules in the reproduction of Seminavis robusta.

When S. robusta reaches its species-specific critical cell size, two types of sexual cell are differentiated; these are designated as + and – .

Afterwards, all of the cells of the mobile + mating type gather around an attracting – cell. A team led by Georg Pohnert, Marnik Vuylsteke, and Wim Vyverman has now been able to prove that both mating types produce chemical signals that activate the mating behavior of their partner. To do this, the researchers extracted the culture medium from diatoms in various states and used this extracted material as a source of pheromones.

They demonstrated that chemical messengers must be activated in order to herald the sexual readiness of the two types of cells. The – cells thus release substances that greatly increase the mobility of the + cells; and the + cells release substances that induce the – cells to become prepared to mate and cause them to excrete the actual attracting pheromone. Both mating types rely on signaling molecules to ensure the presence of a mature mating partner before they invest in a sexual response themselves. This increases the chances of successful sexual reproduction.

By comparing the different metabolic products released during the different phases of the reproductive cycle using a method known as “metabolomics”, the researchers found the lure used by the – cells. They isolated it and identified it as diproline. They were able to synthesize this substance by starting from the amino acid proline and determined its absolute configuration.

Research continues in order to determine the extent to which this new pheromone chemistry can be used to promote the growth of algae in aquaculture or to control undesirable algal biofilms.
About the Author
Georg Pohnert is Professor at the Friedrich Schiller University Jena where he leads a group working in the field of bioorganic analytics. His research is focused on the elucidation of signal molecules that play a role in the communication of marine organisms, with a particular emphasis on the chemical language of algae.
Author: Georg Pohnert, Friedrich-Schiller-Universität Jena (Germany), http://www.uni-jena.de/Contact_page_158398.html
Title: Metabolomics Enabeled Structure Elucidation of a Diatom Sex Pheromone
Angewandte Chemie International Edition, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/anie.201208175

Georg Pohnert | Angewandte Chemie
Further information:
http://pressroom.angewandte.org
http://www.uni-jena.de/Contact_page_158398.html

More articles from Life Sciences:

nachricht Protein Shake-Up
27.03.2015 | Oak Ridge National Laboratory

nachricht How did the chicken cross the sea?
27.03.2015 | Michigan State University

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: FiberLab-Roboter begeistert auf Photonics West in San Francisco

Mit ihrem „humanisierten“ Roboter zeigten Anna Lena Baumann und Wolfgang Schade erstmalig die erfolgreiche Umsetzung der 3D-Navigation über eine neuartige Lasermethode, der Standard Single-Mode-Glasfaser. Mehr als 17.000 Teilnehmer konnten den Roboter und FiberLab, das erste Projekt des Photonik Inkubators in Göttingen, auf der Photonics West in San Francisco kennen lernen.

Mit Hilfe eines in die Kleidung eingenähten Fasersensors wurden Armbewegungen eines Probanden dokumentiert und nach entsprechender Auswertung an den Roboter...

Im Focus: Femto Photonic Production: Neue Verfahren mit Ultrakurzpulslasern für die Fertigung von morgen

Für die deutsche Wirtschaft spielt die Lasertechnik eine herausragende Rolle: Etwa 40 Prozent der weltweit verkauften Strahlquellen und 20 Prozent der Lasersysteme für die Materialbearbeitung stammen aus Deutschland.

Beim Einsatz von Lasern in der Produktion sind deutsche Unternehmen führend. Diese Stärken gilt es zu erhalten und auszubauen. Deswegen hat das...

Im Focus: Theorie der starken Wechselwirkung bestätigt: Supercomputer bestimmt Neutron-Proton-Massendifferenz

Nur weil das Neutron ein klein wenig schwerer ist als das Proton, haben Atomkerne genau die Eigenschaften, die unsere Welt und letztlich unsere Existenz ermöglichen.

80 Jahre nach der Entdeckung des Neutrons ist es einem Team aus Frankreich, Deutschland und Ungarn unter Führung des Wuppertaler Forschers Zoltán Fodor nun...

Im Focus: Neurochip für die Hirnforschung erfolgreich im Markt

Neues Mess- und Stimulationssystem nimmt die Kommunikation von Nervenzellen in Echtzeit auf und ermöglicht damit lang erhoffte Grundlagenforschung

Für die Enträtselung neurologischer und neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer, Depression oder verschiedene Erblindungsformen verspricht ein...

Im Focus: Klassisch oder nicht? Physik der Nanoplasmen

Die Wechselwirkung von intensiven Laserpulsen mit Partikeln auf einer Nanometer-Skala resultiert in der Erzeugung eines expandierenden Nanoplasmas.

In der Vergangenheit wurde die Dynamik eines Nanoplasmas typischerweise durch klassische Phänomene wie die thermische Emission von Elektronen beschrieben. Im...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

THETIS - Branchentreff für Meeresenergien

27.03.2015 | Veranstaltungen

1. HAMMER BIOENERGIETAGE

27.03.2015 | Veranstaltungen

Technologietag bei der SCHOTT AG - Neue Strukturierungstechnologien für Dünngläser

26.03.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Motormanagement-System kommuniziert per Modbus

27.03.2015 | HANNOVER MESSE

Ein Elektron auf Tauchgang

27.03.2015 | Physik Astronomie

Material für dichtere Magnetspeicher

27.03.2015 | Materialwissenschaften