Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ötzis „dunkle Geheimnisse“ im Licht neuer Forschungsmethoden

10.06.2013
Proteinforschung untermauert Verletzungsvermutung und eröffnet der Mumienforschung neue Möglichkeiten

Nach dem Entschlüsseln von Ötzis Genom, seinem Erbgut, gelang nun einem Forscherteam der Europäischen Akademie in Bozen (EURAC), der Universität des Saarlandes, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und anderen Partnern ein weiterer Meilenstein der Mumienforschung: Aus einer stecknadelkopfgroßen Gehirnprobe der weltberühmten Gletscherleiche konnte das Team Proteine extrahieren und untersuchen und so weitere Hinweise für eine angebliche Gehirnverletzung Ötzis erhalten.


Mikroskopische Aufnahmen roter Blutkörperchen aus der Ötzi-Gehirnprobe
Marek Janko, TU Darmstadt


Querschnitt durch Ötzi’s Schädel, Markierungen betreffen Stellen der Probenentnahme
Krankenhaus Bozen/Abteilung für Radiodiagnostik

Zwei dunkel verfärbte Stellen im hinteren Teil des Großhirnes des „Mannes aus dem Eis“ wurden im Jahr 2007 während der Diskussion um seinen Schädelbruch erstmals erwähnt. Forscher vermuteten nach einer Computertomografie von Ötzis Gehirn, dass ein Angreifer ihm einen Schlag auf die Stirn versetzt habe und dass durch den Schlag das Gehirn an den Hinterkopf geprallt sei und dies zu den dunklen Stellen als Folge von Blutergüssen geführt habe. Dieser Vermutung wurde bis heute nicht nachgegangen.

2010 wurden der Gletschermumie zwei stecknadelkopfgroße Gehirnproben entnommen, über zwei bereits vorhandene kleine Zugangslöcher mit Hilfe einer computergesteuerten Endoskopie, also zielgerichtet und wenig invasiv. Der Mikrobiologe Frank Maixner (EURAC-Institut für Mumien und den Iceman) und seine Forscherkollegen Andreas Keller (Institut für Humangenetik der Universität des Saarlandes) und Andreas Tholey (Institut für Experimentelle Medizin der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel) führten parallel unterschiedliche Untersuchungen an dem winzigen Zellklumpen durch. Die Arbeitsgruppe von Andreas Tholey brachte neueste Technologien im Bereich der Erforschung von komplexen Proteingemischen, so genannten Proteomen, mit ein. Die verschiedenen Analysen wurden von Frank Maixner und Andreas Keller koordiniert.

Vor allem die Erforschung der Proteine lieferte unerwartet viele Informationen. Die Forscher wiesen eine große Menge an Gehirnproteinen nach und fanden zudem Blutkörperchen-Proteine. Gleichzeitig bestätigten auch die mikroskopischen Untersuchungen das Vorhandensein von äußerst gut erhaltenen neuronalen Zellstrukturen und verklumpten Blutzellen. Dies bewies den Forschern zum einen, dass es sich bei dem entnommenen Probenmaterial tatsächlich um Gehirngewebe handelte – sogar mit klar erkennbaren Ötzi-spezifischen Mustern - und nicht um Ablagerungen, die sich über die Jahrtausende gebildet hatten. Und es zeugte davon, dass sich das Gehirn des Ötzi außergewöhnlich gut erhalten hatte.

Zum anderen lieferten die in der Probe gefundenen Blutklumpen weitere Hinweise dafür, dass es sich im ansonsten nahezu blutleeren Leichnam bei den dunklen Stellen um Blutergüsse handeln könnte, die sich Ötzi unmittelbar vor seinem Tod geholt hat. Ob durch einen Schlag auf die Stirn oder einen Sturz infolge der Pfeilverletzung, bleibt ungelöst.

Was für Laien wenig spektakulär klingen mag, ist für die Forscher ein Meilenstein: „Mithilfe neuer Methoden zur Proteinanalyse haben wir zum ersten Mal eine solche Art der Proteinforschung an menschlichem mumifiziertem Weichgewebe durchgeführt und aus dieser kleinsten Probe einen gewaltigen Datensatz an Informationen herausholen können, die in Zukunft noch viele weitere Antworten liefern können“, unterstreicht das Forscherteam. Denn während viele DNA-Proben von Mumien aufgrund der Abbauprozesse unbrauchbar sind, finden sich im Gewebe oft noch Proteine, die gut analysiert werden und wertvolle Informationen liefern können, wie Andreas Tholey erklärt: „Proteine sind die eigentlichen Player in Geweben und Zellen, durch die die meisten Prozesse in Zellen durchgeführt werden. Die Kenntnis der vorhandenen Proteine ist somit ein Schlüssel zum Verständnis des funktionellen Potentials eines Gewebes. Im Unterschied zur DNA, die in allen Zellen des Körpers gleich ist, zeigen uns Proteine, was genau an ganz spezifischen Orten im Körper wirklich abläuft.“

Die Proteinanalytik erweist sich an mumifiziertem Gewebe damit als besonders wertvoll zusätzlich zur DNA-Forschung, wie Maixner weiter erklärt: „Die Erforschung von Mumiengewebe birgt großes Frustpotential: Die Proben sind oft zerstört, verschmutzt und bringen auch nach mehreren Anläufen mit unterschiedlichen Untersuchungsmethoden keine Ergebnisse. Wenn man sich vorstellt, dass wir wirklich abgelaufene Prozesse im Gewebe eines Menschen nachweisen konnten, der vor mehr als 5.000 Jahren gelebt hat, kann man sich auch vorstellen, was es für uns Forscher bedeutet, dass wir nach unzähligen ergebnislosen Anläufen drangeblieben sind. Es hat sich gelohnt“, so Maixner.

Die Ergebnisse der gemeinsamen Studie sind vom renommierten Journal „Cellular and Molecular Life Sciences“ kürzlich publiziert worden. Neben einer Magenprobe des äußerst gut erhaltenen Ötzi sollen nun mehr als ein Dutzend Gewebeproben von weniger gut erhaltenen Mumien aus der ganzen Welt mit der neuen Forschungsmethode auf Proteinebene untersucht werden und Erkenntnisse liefern, die bislang nicht möglich waren.

Laura Defranceschi | idw
Weitere Informationen:
http://www.eurac.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften