Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Caltech researchers find dual-use sexual attraction and population-control chemicals in nematodes

01.08.2008
Organisms ranging from humans to plants to the lowliest bacterium use molecules to communicate. Some chemicals trigger the various stages of an organism's development, and still others are used to attract members of the opposite sex.

Anzeige

Researchers at the California Institute of Technology have now found a rare kind of signaling molecule in the nematode worm Caenorhabditis elegans that serves a dual purpose, working as both a population-control mechanism and a sexual attractant.


...mehr zu:
elegans Molecule nematode

The discovery, published online July 23 in the journal Nature, could lead to new ways to control parasitic nematodes, which affect the health of more than a billion people and each year cause billions of dollars in crop damage.

Caenorhabditis elegans worms have long been a favorite model organism among developmental biologists, in part because of their small size (1 mm long), simple nervous system, and ease of care. The normally soil-dwelling worms are almost always hermaphrodites--females that are capable of making sperm, with which they can fertilize their own eggs. About one in every 1000 worms is a true male.

Researchers studying C. elegans had long noted that hermaphroditic worms, left to wander about in a culture plate, will secrete a chemical that strongly attracts males. When males are exposed to the chemical, dubbed "worm sweat" by C. elegans researchers, "males will act as if their desired mate is near, and start blindly feeling around to locate it," says molecular geneticist Paul W. Sternberg, the Thomas Hunt Morgan Professor of Biology at Caltech and an investigator with the Howard Hughes Medical Institute.

Jagan Srinivasan, a postdoctoral research scholar at Caltech, Sternberg, and his colleagues at the University of Florida, the United States Department of Agriculture, and Cornell University, assayed and analyzed worm sweat and found that it consisted of a blend of three related chemicals, called ascarosides. The chemicals looked suspiciously like another compound previously known to be involved in triggering an alternative developmental state in the nematodes, a spore-like condition called the "dauer stage"--from the German word for "enduring"--that represents a form of worm population control.

"When worm larvae are stressed out and hungry and crowded," Sternberg says, "they enter the dauer stage." In this alternate state, the worm larvae can withstand harsh environmental conditions. "The dauer stage is important because it is the infective stage in a lot of parasitic nematodes," he says.

The scientists found that purified samples of the chemicals, dubbed ascr#2, ascr#3, and ascr#4, induced sexual excitement among males, but only when the chemicals were combined, and only when presented to the worms in very dilute form. At higher concentrations, 100 to 1000 times stronger, males were repelled, sexual reproduction ceased, and existing worm larvae entered their hibernating stage.

"This is the first glimpse into the chemical code that nematodes are using to communicate," says Sternberg. Adds Srinivasan, "It is the first time that two distinct and different life history traits--reproduction and developmental arrest--have been found to be regulated by the same family of molecules, suggesting a link, which we had not suspected, between the corresponding pathways."

The discovery offers hope for a solution to a global nematode scourge. Hundreds of thousands of nematode species occupy the earth, and many are pests or parasites whose activities cause disease or economic hardship, with damage amounting to billions of dollars per year. For example, hookworm, a parasitic nematode that lives in the small intestine of humans, is believed to infect one billion people worldwide and in developing countries is the leading cause of illnesses in babies, children, pregnant women, and malnourished individuals; the soybean cyst nematode, which attacks the roots of soybean plants, causes half a billion dollars worth of crop loss each year in the United States alone.

By decoding some of the signals that nematodes use to communicate, scientists may be able to offer new strategies to control the pests. One option could be to create chemical attractants derived from pheromones, similar to the pheromone-based substances that now are used to lure fruit flies and other bugs into traps. Alternatively, Sternberg says, compounds could be developed "that interfere with the chemical signaling involved in the reproductive process," thereby preventing the organism from multiplying.

Kathy Svitil | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.caltech.edu

Weitere Berichte zu: elegans Molecule nematode

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel

nachricht Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht
22.05.2012 | Max-Planck-Institut für Chemie

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: Meilenstein in der Nanopartikel-Forschung: Nanopartikel-Testhandbuch setzt Standards


Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.

Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».

Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung ...

Im Focus: Frühdiagnostik bei Rheuma: SPECT zeigt Knochenveränderungen schon im Frühstadium


Bei rheumatischen Erkrankungen erlauben moderne bildgebende Verfahren weit mehr als nur die Darstellung der knöchernen Gelenkstrukturen.

Mit funktionellen Untersuchungsmethoden wie der hochauflösenden Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) können pathologische Knochenumbauvorgänge bereits sehr früh nachgewiesen werden, mitunter schon zu einem Zeitpunkt, zu dem selbst die MRT-Diagnostik noch unauffällig ist. Eine Studie der Universitätsradiologie Düsseldorf, die jetzt auf dem 93. Deutschen Röntgenkongress vorgestellt wurde.

In der Rheumatologie hat sich in den letzten ...

Im Focus: Rizinusöl wirkt über einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor


Wirkmechanismus eines der ältesten Arzneimittel der Menschheit aufgeklärt

Rizinusöl ist vor allem als effektives Abführmittel bekannt, wurde aber auch bereits in der Antike bei Schwangeren zur Förderung der Wehentätigkeit eingesetzt.

Erst jetzt ist es Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung gelungen, die entscheidenden Details des Wirkmechanismus zu entschlüsseln. Verantwortlich ist demnach ein Rezeptor mit dem Namen EP3 auf ...

Im Focus: Gelenkige Schildkröte - Zwei neue Arten der Landschildkröte Kinixys in Afrika entdeckt


Pünktlich zum morgigen Weltschildkrötentag wird die Artenliste der Panzerträger um zwei Namen reicher.

Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Dresden haben gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zwei neue Arten der afrikanischen Gelenkschildkröte identifiziert. Die zugehörige Studie ist kürzlich im Fachjournal „Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research“ erschienen.

Gelenkschildkröten sind die Bewegungskünstler unter den landlebenden Schildkröten. Aufgrund eines Scharniers im Rückenpanzer können die in Afrika ...

Im Focus: Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen


Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.

„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen

22.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Researchers Improve Fast-Moving Mobile Networks

22.05.2012 | Kommunikation Medien

New microscope uses rainbow of light to image the flow of individual blood cells

22.05.2012 | Medizintechnik

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Bericht zum Lachsmanagement: Die BLE auf der NASCO-Jahrestagung

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Plagiate und wissenschaftliches Fehlverhalten

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Der IdeenPark weckt Begeisterung für Technik

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp