Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn Fluoreszenz-Farbstoffe versagen

11.09.2012
Das Gas Stickstoffmonoxid spielt bei vielen Prozessen in Menschen, Tieren und Pflanzen eine wichtige Rolle. Doch die gängigste Methode, mit der Forschungslabore das Gas nachweisen, ist offenbar nicht immer zuverlässig.
Stickstoffmonoxid ist ein farb- und geruchloses Gas. Im Körper des Menschen wirkt es zum Beispiel an so grundlegenden Vorgängen wie der Regulierung des Blutdrucks und der Weiterleitung von Nervenimpulsen im Gehirn mit.

Die Rolle von Stickstoffmonoxid in Pflanzen wird seit Anfang der 1980er-Jahre erforscht. Dabei zeigt sich immer mehr, dass dieses Gas in die Riege der klassischen Pflanzenhormone einzureihen ist. In den Zellen selbst fungiert es als Botenstoff, der für die Bildung und Entwicklung der Wasserleitungsgefäße, für die Regulierung der Öffnungsweite von Spaltöffnungen und für andere Prozesse wichtig ist.

Wenn Forscher den Funktionen des Stickstoffmonoxids nachspüren, machen sie das Gas in der Regel mit speziellen Fluoreszenz-Farbstoffen sichtbar, mit so genannten Diaminofluoreszeinen (DAF). Mit diesen Farbstoffen ist auch eine mikroskopische Analyse von Pflanzengeweben möglich. Bislang vertraute man darauf, dass die Farbstoffe ausschließlich Stickstoffmonoxid nachweisen. Doch das ist nicht immer der Fall, wie die Arbeitsgruppe um den emeritierten Pflanzenphysiologen Professor Werner Kaiser von der Universität Würzburg nachgewiesen hat.

Bildung von Stickstoffmonoxid provoziert

Die Würzburger Botaniker haben im Labor eine Situation nachgeahmt, bei der nach gängiger Lehrmeinung unter anderem Stickstoffmonoxid entsteht: Eine Pflanze wird von einem Schadpilz befallen und produziert daraufhin unter anderem das stickstoffhaltige Gas, um den Angreifer zu schädigen. Die Forscher provozierten diese Reaktion, indem sie einer Suspension von Tabakzellen das Pilz-Protein Cryptogein hinzufügten, das die Verteidigungsreaktion auslöst.

Farbstoffe reagieren mit Wasserstoffperoxid

Aus früheren Untersuchungen wussten die Wissenschaftler: Die Fluoreszenz-Farbstoffe sprechen bei diesem Experiment an, doch eine andere, für Stickstoffmonoxid ebenfalls spezifische Nachweismethode eben nicht. Jetzt fanden sie heraus, warum das so ist: Die Farbstoffe reagieren in diesem Fall gar nicht mit Stickstoffmonoxid, sondern mit ebenfalls entstehendem Wasserstoffperoxid und Peroxidase-Enzymen zu fluoreszierenden Produkten – und sorgen damit für eine falsche Interpretation der Fluoreszenzdaten. Das berichten die Würzburger in der Fachzeitschrift „Nitric Oxide – Biology and Chemistry“.

„Möglicherweise müssen nun viele frühere Veröffentlichungen, die auf Messungen mit DAF-Fluoreszenzfarbstoffen basieren, unter einem neuen Licht gesehen werden“, sagt der Biologe Stefan Rümer. Denn eventuell wurde auch bei anderen Experimenten in Biologie und Medizin nicht Stickstoffmonoxid nachgewiesen, sondern Wasserstoffperoxid.

“DAF-fluorescence without NO: Elicitor treated tobacco cells produce fluorescing DAF-derivatives not related to DAF-2 triazol”, Stefan Rümer, Markus Krischke, Agnes Fekete, Martin J. Müller, Werner M. Kaiser. Nitric Oxide Biology and Chemistry, Volume 27, Issue 2, 15 August 2012, Seiten 123-135, DOI 10.1016/j.niox.2012.05.007

Kontakt

Stefan Rümer, Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften, Universität Würzburg, T (0931) 31-83713, sruemer@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | Uni Würzburg
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kühlen nach Art der Pflanzen
18.04.2019 | Westfälische Hochschule

nachricht Kontaktlinsen mit Medizin und Zucker
17.04.2019 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

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: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

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

Irdischer Schutz für außerirdisches Metall

18.04.2019 | Verfahrenstechnologie

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

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