Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zieralgen sind die nächsten Verwandten der Landpflanzen

29.10.2014

Ein internationales Konsortium von Wissenschaftlern aus Nordamerika, China und Europa hat in einer groß angelegten Studie neue Einblicke in die Evolution der Pflanzen gewonnen, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A.“ veröffentlicht wurden.

Die Wissenschaftler konnten nachweisen, dass die meist einzelligen, seltener fädigen Zieralgen die nächsten Verwandten der Landpflanzen sind. Die Forschungen waren Teil des „Eintausend Pflanzen-Transkriptomprojekt (1KP)“ und wurden in Köln durch die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Michael Melkonian koordiniert.

Das „Eintausend Pflanzen-Transkriptomprojekt (1KP)“ hat sich zum Ziel gesetzt, von 1000 Pflanzenarten, darunter etwa 200 Algenarten, Millionen von Gensequenzen zu ermitteln, um mittels Stammbaumanalysen und bioinformatischen Methoden Einblicke in wesentliche Evolutionsprozesse, die zur Entstehung der heutigen Landflora geführt haben, zu erhalten.

Eine bislang ungelöste Frage war zum Beispiel die nach den nächsten Verwandten der heutigen Landpflanzen (Moose, Farne und Samenpflanzen). Während bis vor wenigen Jahren komplex gebaute Grünalgen, wie etwa die im Süßwasser beheimateten Armleuchteralgen, als nächste Verwandte der Landpflanzen favorisiert wurden, konnte jetzt nachgewiesen werden, dass die strukturell einfacheren, einzelligen oder fädigen Zieralgen diese Position einnehmen.

Dieser überraschende Befund wird durch eine sekundär stattgefundene strukturelle „Vereinfachung“ der Zieralgen erklärt, die möglicherweise im Zusammenhang mit dem Übergang dieser Algen zu einer terrestrischen Lebensweise steht.

Das Algen-Teilprojekt dieser Studie wurde am Botanischen Institut der Universität zu Köln in der Arbeitsgruppe von Professor Michael Melkonian koordiniert und durchgeführt. Dabei konnte auf die Kölner Algensammlung zurückgegriffen werden, eine der weltweit größten Lebendsammlungen von Mikroalgen.

Ribonukleinsäuren wurden schonend aus den Algen isoliert und dann in gefrorenem Zustand per Express nach China in das BGI-Shenzen übersandt, eines der weltweit größten Sequenzier-Zentren, wo die Gensequenzierungen durchgeführt wurden. Die bioinformatische Analyse der massiven Datenmengen fand dann wiederum an mehreren Universitäten in den U.S.A. und Kanada statt.

Eine Begleitveröffentlichung in der Zeitschrift GigaScience erläutert das methodische Vorgehen beim Umgang und der Auswertung der astronomisch großen Datensätze.

Das 1KP-Projekt hat nicht nur Verwandtschaftsverhältnisse zwischen Pflanzen aufgeklärt und die in Datenbanken gespeicherte Zahl von Gensequenzen von Pflanzen vervielfacht, sondern auch Fortschritte in anderen Bereichen der modernen Pflanzenbiologie befördert, wie zum Beispiel Erkenntnisse über die Evolution bestimmter Genfamilien oder die Bedeutung von neuartigen Algen-Photorezeptoren als Werkzeuge für die Aufklärung von Gehirnfunktionen im rapide wachsenden Arbeitsgebiet der Optogenetik.

Durch das 1KP-Projekt wurden „scheinbar obskure Algen in das Zentrum moderner biologischer Forschung gerückt“, stellt Professor Melkonian befriedigt fest.

Weitere Informationen:
http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1323926111
http://www.gigasciencejournal.com/content/3/1/17
http://www.sciencemag.org/content/343/6171/645
http://www.pnas.org/content/111/18/6672
http://www.nature.com/nmeth/journal/v11/n3/full/nmeth.2836.html
http://www.nature.com/nmeth/journal/v11/n8/full/nmeth.3000.html

Für Rückfragen: Professor Dr. Michael Melkonian
Botanisches Institut, Biozentrum Köln
Universität zu Köln
Zülpicher Str. 47 b
50674 Köln, Germany
Telefon +49 (0) 221 470 2475
fax +49 (0) 221 470 5181
e-mail michael.melkonian@uni-koeln.de
web http://www.melkonian.uni-koeln.de

Gabriele Rutzen | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

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