news from the lab 2016

Bisher galt der genetische Code, mit dem Erbinformationen vermittelt werden, seit der Entstehung des Lebens als unverändert. Nun haben Berner Zellbiologen in Wimpertierchen einen Baustein der genetischen Kommunikation entdeckt, bei dem mehrere 'Interpretationsmöglichkeiten' bestehen. Darin zeigt sich ein bisher unbekanntes Zwischenstadium der Evolution.

Um die Weibchen zu verführen, zeigen männliche Pfauenspinnen Maratus splendens Farbe. Doch wie gelingt ihnen deren aussergewöhnliche Brillianz? Forscher des Adolphe Merkle Institutes (AMI) und der Universität Groningen (Niederlande) haben entdeckt, dass sie nicht nur Pigmente, sondern auch eine einzigartige Strukturierung für ihre Farbe benutzen, von der die Technologie profitieren könnte.

Bei heute lebenden Schildkröten übernimmt die Panzerschale eine wichtige Schutzfunktion. Die Tiere können sich in den Panzer zurückziehen und sind so vor Fressfeinden geschützt. Keine andere Wirbeltiergruppe hat seinen Körperbau so abgewandelt, um eine undurchdringliche Schutzstruktur aufzubauen. 'Die Entstehung des Schildkrötenpanzers ist für Paläontologen und Entwicklungsbiologen seit langem ein grosses Rätsel', erklärt Torsten Schreyer, Paläontologe der Universität Zürich.

Der Beginn schizophrener Psychosen lässt sich nicht vorhersagen. Identifiziert man jedoch Faktoren, die mit dem Psychoserisiko zusammenhängen, kann dies wichtige Erkenntnisse über die zugrundeliegenden Mechanismen liefern. Basler Wissenschaftler haben nun bei Personen mit einem erhöhten Psychoserisiko eine Verbindung zwischen bestimmten Genen und der Grösse wichtiger Hirnstrukturen nachgewiesen.

Bereits mit sieben Monaten sind Kleinkinder in der Lage, Gesichtsausdrücke zu interpretieren. Die dafür eingesetzten Strategien aber variieren je nach Kulturkreis des Kindes. Eine internationale Studie, die vom Psychologieprofessor Roberto Caldara der Universität Freiburg koordiniert wurde, zeigt auf, dass die Umgebung, in der ein Kind aufwächst, grossen Einfluss hat auf die Art und Weise, Emotionen zu lesen und auszudrücken.

Die Fortpflanzungsfähigkeit von männlichen Honigbienen, den Drohnen, kann durch zwei Neonikotinoide geschädigt werden. Diese Insektizide verkürzen die Lebensdauer von männlichen Bienen und reduzieren die Anzahl ihrer lebenden Spermien. Beide Neonikotinoide sind in Europa teilweise verboten. Berner Forschende, zusammen mit Partnern in Thailand und Deutschland, fordern eine gründlichere Risiko-Abschätzung dieser Insektizide für die Umwelt.

Jüngste Auswertungen prähistorischer Genome zeigen, dass die Landwirtschaft durch einwandernde Bauern nach Europa kam. Diese stammten aber nicht, wie bisher angenommen, aus dem Gebiet des "Fruchtbaren Halbmondes", wie ein internationales Forscherteam kürzlich herausfand. Die als Ursprung der Neolithischen Revolution angesehene Region am nördlichen Rand der Syrischen Wüste scheint nicht länger die einzige Wiege der Landwirtschaft zu sein.

Biologen interessieren sich zunehmend für das Verhalten einzelner Zellen statt für jenes ganzer Zellverbände. Eine neue Methode könnte solche «Einzel-Zell-Analysen» revolutionieren. Die Technik nutzt die kleinste Spritze der Welt, um damit den Inhalt von einzelnen Zellen aussaugen und untersuchen zu können.

Für manch einen Krankheitserreger bedeutet Angriff die beste Verteidigung - sie nisten sich direkt in die Abwehrzellen des menschlichen Körpers ein. Wenn sie jedoch in ihrem Versteck aufgespürt werden, bringt sich die infizierte Zelle selber um und setzt so die Erreger wieder frei. Im «EMBO Journal» berichtet ein Forscherteam vom Biozentrum der Universität Basel, dass ein Protein namens Gasdermin durchlässige Poren in der Membran bildet und so den Suizid der Immunzelle auslöst. Ein gutes Versteck bietet oftmals der Angreifer selbst.

Bern, 14.

Chemikern der Universität Basel ist es gelungen, mit Computersimulationen kurzlebige Strukturen in Eiweissmolekülen aufzuklären. In der Zeitschrift «Angewandte Chemie» berichten die Forscher, wie mit Computersimulationen atomare Details der Wirkungsweise von Proteinen verstanden werden können. Mithilfe der computergestützten Chemie ist es möglich, die Bewegung einzelner Atome einer Verbindung zu charakterisieren.

Molekularbiologen der Universität Bern haben einen Mechanismus entdeckt, der es einem von Bakterien produzierten tödlichen Toxin ermöglicht, in menschliche Zellen einzudringen und diese zu zerstören. Ihre Erkenntnisse können dazu beitragen, Gegenmittel zu solchen Giften zu entwickeln. Pathogene Bakterien produzieren eine Vielzahl von Toxinen, um ihre Wirte anzugreifen.

Synapsen und ihre molekularbiologischen Details sind eigentlich zu klein für eine Untersuchung mit dem Lichtmikroskop. Forschende der Uni Freiburg haben nun aber eine Methode angewendet, dank der man trotzdem einzelne Proteine bei den Verbindungen der Nervenzellen "sehen" kann. Das eröffnet neue Möglichkeiten bei der Untersuchung von Lernund Erinnerungsvorgängen.

Die Alzheimer-Krankheit hinterlässt bereits Jahre vor dem Auftreten der typischen Symptome erste Spuren im Gehirn. Dazu gehört die dysfunktionelle Ansammlung des Notch1-Proteins, welche die Synapsen zwischen den Nervenzellen ausser Gefecht setzt und so zum kontinuierlichen Gedächtnisverlust führt. Die Forschungsgruppe von Dr. Lavinia Alberi am Department für Medizin der Universität Freiburg will genau dieses Protein nun als Biomarker in der Frühdiagnostik von Morbus Alzheimer verwenden.

Tabakpflanzen, denen die Steuerungshormone für die Produktion des Nervengiftes Nicotin fehlen, werden zum Leckerbissen für Kaninchen und andere Säugetiere Der Kojotentabak Nicotiana attenuata bildet ein starkes Nervengift: Nicotin. Die Nicotinproduktion wird durch Jasmonate, pflanzliche Hormone, je nach Bedarf oder Befall gesteuert.

Forschende des Departements Biomedizin der Universität Basel und des Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (FMI) haben entdeckt, warum akute Leukämien mit der gleichen genetischen Veränderung unterschiedlich aggressiv verlaufen. Sie zeigen, dass die krebsauslösende Veränderung besonders verheerend ist, wenn sie in frühen Blutstammzellen auftritt, in denen bestimmte Gene aktiv sind, welche die Zellwanderung und die Gewebeinvasion begünstigen.

Forschende der Universität Zürich und der ETH Zürich konnten zeigen, dass eine anregende Umgebung traumabedingte Symptome bei Mäusen rückgängig machen kann. Damit konnten die Wissenschaftler erstmals nachweisen, dass positive Umweltfaktoren Verhaltensänderungen korrigieren können, die sonst an die Nachkommen vererbt würden.

Forschende der Hochschule für Life Sciences FHNW finden ein Frühwarnsystem zum Gesundheitsstatus von Bienen. Es basiert auf der Messung biologisch wichtiger Genantworten. Das System soll frühzeitig anzeigen, wie belastet die Bienen durch bestimmte Pflanzenschutzmittel sind. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Hochschule für Life Sciences FHNW haben den Einfluss von neuen Pflanzenschutzmitteln auf die Bienen untersucht und dabei molekulare Wirkungen auf das Nervenund Immunsystem festgestellt.

Bern, 13. Rund 75'000 Tonnen Soja für die Proteinversorgung, das meiste im Ausland produziert, gelangt jährlich in die Futtertröge der Schweizer Schweine.

Forschende der Universität Bern erklären die molekulare Wirkweise eines lebenswichtigen Regulators der Genexpression und erweitern damit das Verständnis zur Entstehung der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS). Das im Zellkern vorhandene RNA-bindende Protein FUS sorgt dafür, dass die Baupläne bestimmter Proteine korrekt umgesetzt werden.