Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Überleben in der Trockenheit: Der Notfallplan der Fadenwürmer

16.12.2013
Max-Planck-Forscher in Dresden erklären, wie Würmer auf eine drohende Austrocknung reagieren

Pflanzen und Tiere, die extreme Trockenheit überstehen können, haben einen Satz an Reaktionsmechanismen, die vorher eingeleitet werden und ihnen so das Überleben sichern.


Wässriger vs. ausgetrockneter Fadenwurm.
Quelle: MPI-CBG, Dresden

Forscher am Dresdner Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) haben diese Mechanismen jetzt identifiziert. Bereits 2011 konnten sie zeigen, dass Dauerlarven des Fadenwurms Caenorhabditis elegans einen Wasserverlust von bis zu 98 Prozent überstehen und nach fast totaler Austrocknung wiederauferstehen können.

In einer aufwändigen Versuchsanordnung mit einem breiten Mix aus Methoden haben sie nun nach den Genen, Proteinen und biochemischen Stoffwechselwegen gesucht, die den Wurm auf die Stresssituation vorbereiten und schließlich dessen Überleben sicher stellen.

Die Fadenwürmer können eine Schwankung des Feuchtigkeitslevels ihrer Umgebung über Nervenzellen im Kopf erspüren. Bei zunehmender Trockenheit werden sofort einige Prozesse eingeleitet, die das Tier auf eine drohende Austrocknung vorbereiten: Beispielsweise werden bestimmte Verbindungen abgebaut, die durch Sauerstoff oxidiert werden können. Des Weiteren werden Proteine hergestellt, die auch bei einem Hitzeschock produziert werden.

Um den molekularen Mechanismen auf die Spur zu kommen, die den Wurm in dieses Stadium führen, nutzte das Forschungsteam einen breiten methodischen Ansatz, etwa Microarrays, Methoden der Proteomik und der Bioinformatik. Erstaunlich vor allem: Die einsetzende Reaktion der Würmer auf zunehmende Trockenheit ist eigentlich nur ein Set aus wenigen Stoffwechselwegen:

“Was wir gefunden haben, ist der allgemeine Notfallplan für Anhydrobiose – also ein Werkzeugkasten von zahlreichen Pflanzen und Tieren, extreme Trockenheit zu überstehen”, sagt Teymuras Kurzchalia, Gruppenleiter am MPI-CBG und Leiter der Studien.

Originalveröffentlichung:
Cihan Erkut, Andrej Vasilj, Sebastian Boland, Bianca Habermann, Andrej Shevchenko, and Teymuras V. Kurzchalia:
Molecular Strategies of the Caenorhabditis elegans Dauer Larva to Survive Extreme Desiccation
PLOS ONE, 4. Dezember 2013
http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0082473
Weitere Informationen:
Teymuras V. Kurzchalia
Max-Planck-Institut für
Molekulare Zellbiologie und Genetik
Pfotenhauerstr. 108
D – 01307-Dresden
Tel. +49 (351) 210 2567
eMail: kurzchalia@mpi-cbg.de
Cihan Erkut
Max-Planck-Institut für
Molekulare Zellbiologie und Genetik
Pfotenhauerstr. 108
D – 01307-Dresden
Tel. +49 (351) 210 2421
eMail: erkut@mpi-cbg.de

Florian Frisch | Max-Planck-Institute
Weitere Informationen:
http://www.mpi-cbg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Glykane als Biomarker für Krebs?
27.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie