Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weinbergschnecke: Gegen Stress genetisch gerüstet Innsbrucker Zoologen finden hochkomplexen Erbfaktor

05.06.2009
Landläufig gelten Weinbergschnecken (Helix pomatia) als stressfreie Zeitgenossen. Zwar bewegen sich die Weichtiere in ihrer Wahrnehmungswelt gar nicht so langsam, gegen Stress sind sie aber dennoch genetisch gefeit.

Ein hochkomplexes Gen schützt Weinbergschnecken vor vielfältigem Stress, wie Schwermetallen, Hitze oder Kälte. Über diese Entdeckung eines Innsbrucker Forscherteams berichtet die renommierte Zeitschrift „Molecular Ecology“ in ihrer aktuellen Ausgabe.

„Weinbergschnecken sind Stress-Profis und Überlebenskünstler. Nicht nur ihr Kalkgehäuse schützt sie gegen Austrocknung und Feinde. Sie haben ein außergewöhnliches Gen, das in ihrem Stoffwechsel die Produktion spezieller Eiweißstoffe steuert. Durch diese Stress-Proteine - sogenannte Metallothioneine - sind die Weichtiere hart im Nehmen. Sie können giftige Metalle wie Kupfer oder Cadmium in hohen Konzentrationen speichern und entgiften“, erklärt A.-Univ.-Prof. Dr. Reinhard Dallinger von der Abteilung Ökophysiologie des Institutes für Zoologie der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck.

Außergewöhnlich großes Gen
Dallinger und seinem vierköpfigen Team ist es in Zusammenarbeit mit der Sektion Genetische Epidemiologie der Medizinischen Universität Innsbruck gelungen, den genetischen Grund für die Widerstandsfähigkeit der Weinbergschnecke zu finden. Jenes Gen, mit dem die Helix pomatia unter anderem ihren Schutz gegen Schwermetalle wie Cadmium aktiviert, hat 10.000 Basenpaare. Mit dieser großen Anzahl an Bausteinen ist es das größte und komplexeste Gen für diese Art von Stress-Proteinen, das bisher überhaupt bekannt ist. So lautet ein bisheriges Ergebnis des bis 2010 laufenden Forschungsprojektes, das vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) gefördert wird.

Vom Aufbau her ist dieses „Cd-Metallothionein-Gen“ der Weinbergschnecke sogar größer und komplexer als vergleichbare Erbfaktoren für Stress-Proteine von Wirbeltieren. Für Dallinger und seine Kollegin Margit Egg, die das Gen nun erstmals vollständig unter die Lupe nahmen, bot auch dessen Struktur einige Überraschungen. Das Metallothionein-Gen der Weinbergschnecke enthält wiederholt Anordnungen von sogenannten Enhancern sowie Bindungsstellen für regulatorische Proteine im Zusammenhang mit der Stress-Antwort. Einfach erklärt heißt das, dieses Gen ermöglicht der größten, heimischen Gehäuse tragenden Landschnecke nicht nur auf Schwermetallbelastungen, sondern auch auf zahlreiche weitere Umweltstress-Faktoren, wie Hitze, Kälte, Trockenheit und Sauerstoffmangel zu reagieren.

Stress-Reaktionen besser verstehen
„Gerade im Darwin-Jahr konnten wir einen Beweis dafür finden, welch ein erfolgreicher Modellorganismus die jedem geläufige Weinbergschnecke ist. Das zeigt auch jedem Laien, dass sich heute in unserer heimischen Tierwelt noch Entdeckungen machen lassen“, betont Dallinger. Durch die Aufklärung des Gens erhofft sich das Innsbrucker Team neue Perspektiven in der molekularen Stressforschung. Dallingers Gruppe leistet seit langen Jahren im Feld der Wechselwirkung zwischen Lebewesen und Umwelt Pionierarbeiten zu einer ganzen Reihe bodenbewohnender Tierarten, wobei Grundlagenforschung und praktische Anwendung intensiv verknüpft sind. Auch die laufenden Forschungsarbeiten zur Helix pomatia sollen in die Entwicklung neuartiger Testverfahren zur Überwachung gefährdeter Ökosysteme münden.

Wie sich Lebewesen bereits auf molekularer Ebene an Umwelt-Stress anpassen, ist global ein sehr junges Forschungsfeld, das durch den Klimawandel und Umweltprobleme stetig an Bedeutung gewinnt. Der Einfluss von Umweltreizen auf den Stoffwechsel von Organismen und ihre Gene ist diesen September auch Thema eines internationalen Kongresses in der Tiroler Landeshauptstadt, der vom Institut für Zoologie der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck organisiert wird (http://escpbnew-innsbruck2009.xxls.de/).

Stichwort Schnecke
Weichtiere, zu denen auch die Schnecken gehören, gelten allgemein als markantes Beispiel der Evolution. Zum einen verkörpern zahlreiche Mitglieder dieser großen Tiergruppe ein erfolgreiches Überlebenskonzept und haben seit Anbeginn ihrer Entwicklung im Kambrium – vor etwa 600 Millionen Jahren – kaum ihre Form verändert. Zum anderen haben sie sich, wie auch die Widerstandskraft der Helix pomatia zeigt, im Laufe dieses langen Zeitraumes an viele verschiedene Lebensräume erfolgreich angepasst. Die Weinbergschnecke steht in Österreich und weiteren europäischen Ländern unter Naturschutz. Sie ernährt sich von weichen Pflanzenteilen, frisst aber auch die Gelege anderer, weitaus häufigerer Schneckenarten und gilt daher als Nützling. Früher wurde sie als Delikatesse geschätzt und bis an den Rand der Ausrottung gebracht.

Bilder: http://www.uibk.ac.at/zoology/staff/dallinger/presse_bilder.html

Publikation: Margit Egg, Martina Höckner, Anita Brandstätter, Dietmar Schuler, Reinhard Dallinger. Structural and bioinformatic analysis of the Roman snail Cd-Metallothionein gene uncovers molecular adaptation towards plasticity in coping with multifarious environmental stress. Molecular Ecology, Volume 18, Number 11 (June 2009).

http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-294X.2009.04191.x

Kontakt:
A.-Univ.-Prof. Dr. Reinhard Dallinger
Institut für Zoologie
Abteilung Ökophysiologie
Technikerstrasse 25, A-6020 Innsbruck
Telefon: +43(0)512 507 6182
Mail: Reinhard.Dallinger@uibk.ac.at
Mag. Gabriele Rampl
Public Relations Abteilung Ökophysiologie
Telefon: +43(0)650/2763351
Mail: office@scinews.at

Gabriele Rampl | SCINews
Weitere Informationen:
http://www.uibk.ac.at/zoology/staff/dallinger.html
http://www.scinews.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Konventionelle Antibiotika-Therapie ergänzen
24.05.2018 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

nachricht Bauchfett produziert Stoff, der Insulinresistenz und Entzündungen begünstigt
24.05.2018 | Deutsches Zentrum für Diabetesforschung

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: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Ansatz im Kampf gegen Prostatakrebs entdeckt

24.05.2018 | Medizin Gesundheit

Konventionelle Antibiotika-Therapie ergänzen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Vom Stroh zum Energieträger: Eintopf-Rezept für Wasserstoffgewinnung

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics