Nachrichten zum Thema Molekularbiologie

Im feuchten Milieu der Achselhöhle ist die Keimzahl an Hautbakterien besonders hoch.

Evolution des Menschen: Vielfalt der Hautkeime ging verloren

Im Vergleich zu Affen hat der moderne Mensch ein viel geringeres Artenspektrum an Hautbakterien, unter denen heute die Staphylokokken dominieren
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In den Kolonien der Camponotus floridanus-Ameisen unterscheiden sich die kleinen Arbeiterinnen (links) deutlich von den großen Soldatinnen (rechts).

Ameisen umprogrammiert: Wie aus Soldatinnen Sammlerinnen werden

Wirkstoffe, die epigenetische Veränderungen auslösen, können das eigentlich festgelegte Verhalten von Ameisen beeinflussen
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Cyanobakterien der Gattung Synechococcus kommen in Süß- und Salzwasser vor.

Cyanobakterien: Nicht das Licht stellt die innere Uhr

Die photosynthetisch aktiven Wasserbakterien nutzen die Aktivität des Energiestoffwechsels als Zeitgeber ihrer Tagesrhythmik
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Veränderte Ernährung und Lebensweise von Jägern und Sammlern nach Einführung der Landwirtschaft führte zur Selektion veränderter Gene.

Genetische Anpassung: Als die Europäer sesshaft wurden

Mit dem Übergang von der Jäger-und-Sammler-Kultur zu Ackerbau und Viehzucht in Europa vor etwa 8500 Jahren kam es in der vorgeschichtlichen Bevölkerung zu speziellen Veränderungen im Erbgut
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Junger Eichelwurm (Ptychodera flava)

Eichelwürmer und Menschen: Äußerlich grundverschieden – genetisch eng verwandt

Vergleichende Erbgutanalyse zeigt große Gemeinsamkeiten zwischen den exotischen Meeresbewohnern und Säugetieren
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Eine gesunde Darmflora des Säuglings verhindert chronische Entzündungen in der Lunge.

Gesunde Darmflora des Säuglings verringert Asthmarisiko

Eine im dritten Lebensmonat erkennbare gestörte Entwicklung der Darmkeime bietet ein kurzes Zeitfenster für frühe Diagnose und Therapie der Atemwegserkrankung
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Die Anpassungen der Inuit an ihren extremen Lebensraum in der Arktis lassen sich im Erbgut nachweisen.

Überleben in der Arktis: Spezielle Mutationen im Erbgut der Inuit entdeckt

Mutierte Gene, die den Fettstoffwechsel steuern, ermöglichen fettreiche Ernährung ohne Gesundheitsschäden und verstärken die Produktion von Körperwärme
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Keimanalyse der Bakterien in der Vagina erlauben Rückschlüsse auf das Risiko einer Frühgeburt.

Frühgeburt: Risiko schon früh erkennbar

Analyse sämtlicher Vaginalkeime würde bereits zu Beginn der Schwangerschaft auf die Gefahr hinweisen
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Menschliches Gehirn-Organoid mit unterschiedlichen Zelltypen: unreife, teilungsfähige Zellen (rot), reife Neuronen (grün)

Autistische Zellkultur

Autismusforschung: Aus Hautzellen von Patienten gezüchtetes Hirngewebe gibt Aufschluss über Ursachen der Krankheit
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Die innere Uhr von Petunien bewirkt, dass die Blüten nur nachts Duftstoffe produzieren.

Zeitschaltuhr für Blumenduft

Bei Petunien sorgt ein Gen der inneren Uhr dafür, dass die Blüten nur nachts duften
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Propionibacterium acnes ist einerseits ein normaler Hautkeim, kann aber unter dem Einfluss von Vitamin B12 entzündungsfördernde Substanzen freisetzen und Akne auslösen (künstlerische Darstellung).

Akne: Zu viel Vitamin B12 ist schlecht für die Haut

Ein hoher Blutspiegel des Vitamins bewirkt, dass Hautbakterien verstärkt entzündungsfördernde Substanzen freisetzen
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Die Grafik zeigt die Position der neu entdeckten Gruppe von Bakterien (als CPR bezeichnet) im Stammbaum des Lebens. Eine erst kürzlich identifizierte Gruppe von Archaeen (DPANN) ist ebenfalls bereits dargestellt.

Einblick in die „Dunkle Materie“ der Mikroben

Ein neu entdeckter Ast im Stammbaum des Lebens besteht aus winzigen Bakterien mit stark reduziertem Genom, die weit verbreitet aber nicht kultivierbar sind
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Eine auf drei Proteinen (KaiA, KaiB, KaiC) beruhende circadiane Uhr aus Cyanobakterien lässt sich in das Erbgut von E. coli einbauen.

Erstmals innere Uhr transplantiert

Die Übertragung von Genen aus einem Cyanobakterium in E. coli-Bakterien erzeugt eine tagesrhythmische Aktivität in den Empfängerzellen
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Genetisch bedingt veränderte Denkprozesse machen kreativ oder psychisch krank.

Genie und Wahnsinn: Gemeinsame genetische Grundlagen von Kreativität und Psychosen entdeckt

Bestimmte erbliche Faktoren begünstigen künstlerische Fähigkeiten, erhöhen aber auch das Risiko für Schizophrenie und bipolare Störungen
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Auch gesunde Menschen können in ihrer Nase Staphylococcus aureus-Bakterien beherbergen und diese auf andere übertragen.

Gegen multiresistente Keime: Probiotische Bakterien für die Nase

Einige Arten normaler Nasenkeime unterdrücken das Wachstum von Staphylococcus aureus und könnten dadurch die Verbreitung sogenannter MRSA hemmen
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Mit Hilfe genetisch veränderter probiotischer E. coli-Bakterien lassen sich Lebertumoren durch einen Urintest nachweisen.

Probiotische Bakterien helfen beim Nachweis winziger Metastasen

Die mit der Nahrung aufgenommenen genetisch veränderten Mikroben vermehren sich ausschließlich in Krebsgewebe und ermöglichen einen schnellen und empfindlichen Urintest
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Gene mit jahreszeitlich schwankender Aktivität (im Sommer aktive Gene = blau, im Winter aktive Gene = grün)

Jahresrhythmik von menschlichen Genen entdeckt

Aktivität des Immunsystems steigt im Winter an, erhöht aber durch verstärkte Entzündungsreaktionen auch das Risiko für bestimmte Erkrankungen in der kalten Jahreszeit
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Auf der Haut der Achselhöhle leben besonders viele geruchsbildende Bakterien.

Warum Achselschweiß stinkt

Nur wenige Arten der zahlreichen Hautbakterien verwerten Bestandteile des Schweißes so, dass übel riechende Schwefelverbindungen entstehen
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Herzmuskelzelle, die ihre Vermehrungsfähigkeit durch MikroRNA miR302-367 wiedererlangt hat (durch Färbung sichtbar gemacht)

Nach dem Infarkt: Mikro-RNA stimuliert Herzregeneration

Spezielle RNA-Moleküle können die Aktivität bestimmter Gene blockieren und dadurch bei Mäusen Herzmuskelzellen zur Vermehrung anregen
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Bakterien im Abwasser erlauben Rückschlüsse auf die Gesundheit der Bevölkerung.

Gesundheits-Check per DNA-Analyse von Abwasser

Wasserproben aus Kläranlagen geben Auskunft über die Darmflora der Bewohner einer Stadt
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