Friedrich-Schiller-Universität Jena // Beutenberg-News

Groß oder klein?

Wie ein Gen die Größe unseres Gehirns bestimmt

Der Frage nach der Größe des Gehirns gehen Forscher des Leibniz-Instituts für Altersforschung nach. Sie untersuchten den Mechanismus , der zur sogenannten Mikrozephalie führt, einer seltenen neuronalen Entwicklungsstörung, die beim Menschen mit einer enormen Reduktion des Gehirnvolumens verbunden ist. Der Verlust eines Gens, das auch beim Menschen vorkommt, des MCPH1-Gens, löst bei Mäusen Mikrozephalie aus.
Das Gen MCPH1 spielt eine wichtige Rolle bei der Zellteilung. Fehlt das Gen, wird das Verhältnis symmetrischer zu asymmetrischer Zellteilung neuronaler Stammzellen gestört und der Pool an Vorläuferzellen, die zur Expansion der Großhirnrinde notwendig sind, vermindert. MCPH1 bestimmt somit die Größe des Gehirns. Das berichten die Jenaer Forscher in der Fachzeitschrift "Nature Cell Biology" (DOI: 10.1038/ncb2342).
Bei Individuen mit primärer Mikrozephalie (MCPH) ist das Gehirnvolumen um etwa zwei Drittel reduziert; durch den Verlust von Neuronen bei der Entwicklung des Gehirns sind diese Patienten geistig unterentwickelt.

Wenn das Gen MCPH1 fehlt, entwickeln Mäuse ein kleineres Gehirn. Auch beim Menschen reguliert das Gen die Hirnentwicklung.

Grafik: Wagner

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Toxine gegen Schädlinge

Resistente Maiszünsler wirkungsvoll bekämpfen

Toxine aus dem Bakterium Bacillus thuringiensis (Bt-Toxine) werden heute im Landbau gegen Raupen eingesetzt. Als Pflanzenschutzmittel versprüht oder in gentechnisch veränderten Pflanzen erzeugt, minimieren sie Fraßschäden in Gemüse, Mais oder Baumwollkulturen. Bt-Toxine sind seit 1938 im Einsatz, seit 1996 wirken sie in transgenen Nutzpflanzen erfolgreich gegen Maiszünsler, Maiswurzelbohrer, Baumwollkapselwurm und die amerikanische Tabakeule - eine Mottenart. Im Laufe der Jahre haben sich Bt-resistente Schädlinge im organischen und konventionellen Landbau entwickelt.
Um diese Resistenz zu brechen, haben Wissenschaftler, darunter Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemische Ökologie, die Bt-Toxine "Cry1Ab" und "Cry1Ac" in ihrer molekularen Struktur verändert. Die so entstandenen neuartigen Toxine "Cry1AbMod" und "Cry1AcMod" wirken gegen fünf resistente Raupenarten, darunter Kohlmotte, Baumwollkapselwurm und Maiszünsler. Das berichten die Forscher in der Fachzeitschrift "Nature Biotechnology" (DOI: 10.1038/nbt.1988).
Wenn sich die beiden neuartigen Bt- Toxine im Landbau als brauchbar erweisen, so sollten verschiedene Bt-Toxine in Kombination eingesetzt werden, um sicher gegen Fraßschädlinge zu wirken, empfehlen die Jenaer Wissenschaftler um Prof. Dr. David G. Heckel, der Ko- Autor der Studie ist.

Amerikanische Tabakeule (Heliothis virescens).

Foto: Marr

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Viel Wind um nichts

Unter den möglichen Quellen erneuerbarer Energien erhielten die Strahlströme oder auch "jet streams" der oberen Atmosphäre in den letzten Jahren vermehrt Aufmerksamkeit. Die verbreitete Annahme, dass deren hohe Windgeschwindigkeiten einem hohen Potenzial an erneuerbarer Energie entsprechen, wurde jetzt allerdings von Forschern des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie widerlegt.
Sie berechneten, dass die maximale Energiegewinnung durch Strahlstromwinde etwa 200-fach geringer ist als bisher geschätzt. Mit Hilfe von Klimasimulationen stellten die Wissenschaftler außerdem fest, dass die Energiegewinnung aus Strahlstromwinden gewaltige Auswirkungen auf das gesamte Klimasystem haben würde: Wird den Strahlströmen Energie entzogen, würde das den treibenden Druckgradienten zwischen der Äquatorregion und den Polen verändern.

So könnte die Energiegewinnung aus Strahlströmen aussehen.

Fotomontage: MPI

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Immunschutz vor Makuladegeneration

Ein intaktes Immunsystem schützt vor altersbedingter Makuladegeneration. Zu dieser Erkenntnis gelangte ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Prof. Dr. Peter Zipfel vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass ein als Faktor H bekanntes Eiweißmolekül die entzündungsfördernde Substanz Malondialdehyd bindet und damit die Netzhaut schützt. Faktor H ist eine Komponente des angeborenen Immunsystems. Eine fehlerhafte Regulation dieses komplexen Systems kann zu Autoimmunerkrankungen wie Arteriosklerose oder zu altersbedingter Makuladegeneration führen. Das internationale Team, zu dem Wissenschaftler aus Deutschland, Österreich, Großbritannien und den USA gehören, hat seine Erkenntnisse im renommierten Fachjournal Nature veröffentlicht.

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