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 The birth of a new protein
20.10.2017 | University of Arizona

nachricht Building New Moss Factories
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise