Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einzeller: Feinjustierung an der inneren Uhr einer Grünalge

01.10.2008
Biologen und Bioinformatiker der Universität Jena erforschen Tag-Nacht-Rhythmus von Einzellern

Wer eine weite Reise per Flugzeug unternimmt, wird am Ziel meist vom Jetlag geplagt. Der Biorhythmus ist gestört, die "innere Uhr" aus dem Takt geraten. Dabei nehmen wir sie kaum wahr, solange sie richtig "tickt".

Doch nicht nur hochkomplexe Organismen wie der Mensch leben nach einem relativ stabilen Biorhythmus. Grünalgen der Art Chlamydomonas reinhardtii sind so winzig, dass sie mit bloßem Auge nicht erkennbar sind. Dennoch tickt auch in diesen Einzellern eine innere Uhr, die den Lebensrhythmus der Winzlinge bestimmt. "Kurz vor Tagesanbruch werfen die Algen sozusagen ihren Motor an, gesteuert von einer inneren Uhr", sagt Prof. Dr. Stefan Schuster. So sind die Einzeller bereit für die Stoffwechselaktivitäten, für die sie das Licht benötigen - sozusagen ihr Tagewerk.

Schuster, der Inhaber eines von zwei Lehrstühlen für Bioinformatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena, möchte gemeinsam mit der Botanikerin Prof. Dr. Maria Mittag erforschen, wie die "innere Uhr" des Einzellers tickt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert dieses Kooperationsprojekt mit insgesamt etwa 850.000 Euro, angelegt ist es auf die Dauer von drei Jahren. Die Jenaer Wissenschaftler Mittag und Schuster arbeiten eng mit Dr. Oliver Ebenhöh zusammen, der in Golm bei Potsdam im Programm "GoFORSYS" arbeitet. "GoFORSYS" ist eines von vier deutschen Forschungszentren für Systembiologie, es ist am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie und anderen Instituten im Potsdamer Raum angesiedelt.

Chlamydomonas reinhardtii dient den Wissenschaftlern als Modellpflanze. Der genügsame Einzeller lässt sich rasch vermehren und steht so in ausreichender Menge zur Verfügung. Außerdem weist die Alge Eigenschaften von Pflanze und Tier auf, sie kann deshalb als Modell für andere Lebewesen dienen. Sogar menschliche Krankheiten sind mit ihrer Hilfe bereits entschlüsselt worden.

Der Bioinformatiker Stefan Schuster und seine Mitarbeiter werden theoretisch untersuchen, wie die Grünalge reagiert, wenn ihre "innere Uhr" verstellt wird. "Die innere Uhr des Einzellers lässt sich durch Eingriffe in die Gene verstellen", sagt Schuster. Die Aktivitäten des Einzellers werden über die Gene gesteuert, ergo können ausgeschaltete oder manipulierte Gene beispielsweise den Tag-Nacht-Rhythmus verändern. Auf der Grundlage experimenteller Ergebnisse der Gruppe von Prof. Mittag simulieren die Wissenschaftler um Schuster die Wechselbeziehungen der Gene von Chlamydomonas reinhardtii mit Hilfe von Computerprogrammen - ihre Ergebnisse werden von Prof. Mittag in der Laborpraxis überprüft, wodurch wiederum die Computersimulationen verbessert werden. So wollen die Botaniker der Universität Jena Gene verändern, die für den Stickstoff-Stoffwechsel zuständig sind. "Vielleicht können wir Chlamydomonas dazu bewegen, mehr Stickstoffkomponenten aufzunehmen", sagt Maria Mittag. Gelingt das, ließe sich die Alge einsetzen, um Stickstoff-belastete Böden zu entgiften. Denn der Einzeller kommt im Süßwasser und im feuchten Erdreich vor. Erkenntnisse aus dem aktuellen Projekt könnten sich zudem auf andere Pflanzen übertragen lassen.

Kontakte:
Prof. Dr. Maria Mittag
Institut für Allgemeine Botanik und Pflanzenphysiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Am Planetarium 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949201
E-Mail: M.Mittag[at]uni-jena.de
Prof. Dr. Stefan Schuster
Lehrstuhl für Bioinformatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
(Biologisch-Pharmazeutische Fakultät)
Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949580
E-Mail: schuster[at]minet.uni-jena.de

Stephan Laudien | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Infrarotsensor als neue Methode für die Wirkstoffentwicklung
19.07.2018 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Neues aus der Schaltzentrale
18.07.2018 | Karl-Franzens-Universität Graz

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Mobilfunkstrahlung kann die Gedächtnisleistung bei Jugendlichen beeinträchtigen

19.07.2018 | Studien Analysen

Mit dem Nano-U-Boot gezielt gegen Kopfschmerzen und Tumore

19.07.2018 | Medizin Gesundheit

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