KNS011 – Ey Alter, mach’ Protein!

Die zweite Sommerpause ist überwunden und der währenddessen aufgetürmte Berg spannender Nachrichten wurde knallhart selektiert. Übrig blieben Neuigkeiten zur Risikowahrnehmung im Gehirn, akustischen Eigenschaften von Fledermausnestern sowie Krallenäffchen als höfliche Gesprächspartner. Zudem sprechen Katrin & Mariëlle über die Funktion von Keratin in der Zelle sowie Alternativen zur klassischen Darmfloratransplantation. Und, auf speziellen Hörerwunsch hin erläutert Katrin ausführlich die unterschiedlichen Ebenen, auf denen man DNA begreifen kann. Viel Spaß beim Hören!

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Sendungsnotizen

Hausmeisterei 1

Auflösung des Rätsel aus KNS009: Welches Land wurde nach einem dort häufig vorkommenden chemischen Element benannt? Antworten in weiß. Markieren zum Enthüllen ;-)

1. Argentinien, vom lateinischen Namen des Silbers, siehe.
2. Anders herum würde noch Zypern gelten, siehe.

Danke Stefan & Marc für’s Mitspielen!

Wissenschaftsnachrichten

Risikowahrnehmung findet im vorne innen im Gehirn statt

• funktionale Magnetresonanztomographie (fMRT; siehe KNS006)
• Hintergrund: mediale Präsenz der “Schweinegrippe”-/H1N1-Epidemie 2009/10
• Vorbereitung auf Gefahren hängt von individueller Risikowahrnehmung ab
• Verarbeitung lebensnahe Reize?
• Probanden nach persönlicher Risikoeinschätzung gruppiert & Doku über H1N1 vorgeführt
• Isolation gemeinsamer & unterschiedlicher Aktivitäten in verschiedenen Hirnregionen
• visuelle Region verarbeite die Reize gleich (logisch, da gleicher Reiz)
• unterschiedliche Aktivitäten im anterioren Cingulum (schon bekannt für emotionale Verarbeitung von Reizen)
• dort positive Korrelation von Aktivität & hoher Risikowahrnehmung; geringe: heterogene Reaktion der Probanden => bewusste oder unbewusste Angstunterdrückung?!?
• nützlich für Risikokommunikation & Gesundheitspsychologie
• Originalartikel: Schmälzle R, Häcker F, Renner B, Honey CJ, Schupp HT (2013) Neural Correlates of Risk Perception during Real-Life Risk Communication. J Neurosci 33: 10340–10347

Fledermaus-Hörgeräte

• Haftscheibenfledermäuse sind winzig (ca 4 cm, und 4-6 g) mit langem Schwanz. Das Besondere sind die Haftscheiben, die sie zum Festhalten benutzen, statt der Kralle des Daumens
• Thyroptera tricolor wohnt in Nestern, die aus aufgerollten Blättern bestehen (Pfeilwurz & Helikonien)
• nach ca. 24h sind die Blätter entfaltet -> jeden Tag muss ein neues Nest gesucht werden
• Sozialrufe werden zur Kommunikation & Gruppenzugehörigkeitserkennung genutzt
• außerhalb des Nestes sind die Rufe von recht simpler Struktur
• innerhalb des Nests sitzende Fledermäuse nutzen komplexe Rufe, die den Kollegen das Auffinden des Nests ermöglichen sollen
• Im Labor vermessen wurde, wie die Form des aufgerollten Blätter die Rufe der Fledermäuse beeinflusst:
  • Rufe von außerhalb kommen im Blatt verzerrt und komprimiert an -> +10dB, allerdings Gruppenzugehörigkeit nicht mehr erkennbar
  • Rufe von innerhalb werden nur leicht verstärkt (1-2dB), aber hochdirektional
• Das Nest erleichtert also die Kommunikation zwischen Gruppenmitgliedern
• Originalartikel: Gloriana Chaverri and Erin H. Gillam. Sound amplification by means of a horn-like roosting structure in Spix’s disc-winged bat. Proc R Soc B 2013 280: 20132362

Marmosetten betreiben gepflegte Kommunikation

• Marmosetten = eine Gattung der Krallenäffchen (Südamerika)
  • hier geht es um Weißbüschelaffen
• Sein Gegenüber ausreden zu lassen, und wechselseitige Konversationsbeiträge sind Grundstein menschlicher Kommunikation
  • bisher hat man das aber noch in keinem Tier nachweisen können -> wo also kommt dieses Verhalten her?
• Es galt die gestural hypothesis: evolutive Anpassung des neurologischen Systems für gestische kooperative Kommunikation an die menschliche Sprache?
• Daniel Takahashi, Neurobiologe in Princeton, ficht diese Hypothese an:
  • Gibt es andere Arten, welche kooperative vokale Kommunikation benutzen?
• Der Test: Weißbüschelaffen können sich hören, aber nicht sehen. Was passiert?
  • Sie kommunizieren, und reden sich nicht gegenseitig rein
  • Nach einem Ruf von Tier A wartet Tier B ca 5s, bevor es antwortet.
  • Sie passen auch ihre Rufgeschwindigkeit aneinander an (wie bei Menschen)
• Damit scheint eine alternative Route zur gestural hypothesis gefunden (Warum? Marmosetten benutzen keine gestische Kommunikation!)
• Wie geht es weiter? Neuronale Hintergründe, Einfluss der Kindheit, und Kommunikationsstörungen beim Menschen
• Originalartikel: DY Takahashi, DZ Narayanan, & AA Ghazanfar (2013). Coupled Oscillator Dynamics of Vocal Turn-Taking in Monkeys. Current biology doi:10.1016/j.cub.2013.09.005

Keratine als Hauptverantwortliche für mechanische Stabilität von Zellen bestätigt

• Dank an Detlef für den Vorschlag!
• bekannt: Gruppe von fibrillären Proteinen, die Zellskelett & feste, unmineralisierte Strukturen des Körpers bilden (Haare, Nägel, Hörner)
• neu: als einzige dafür verantwortlich; andere Proteine des Zellskeletts können Funktion nicht übernehmen
• Rasterkraftmikroskop tastet Zelloberfläche ab & misst “Weichheit”
• Magnetische Pinzette misst Zugkräfte
• Knock-outs als generelles Forschungsprinzip: einzelne oder mehrere Gene zerstören & Zelllinien untersuchen
• und: Gene wieder aktivieren
• Originalartikel: Ramms L, Fabris G, Windoffer R, Schwarz N, Springer R, et al. (2013) Keratins as the main component for the mechanical integrity of keratinocytes. PNAS: 201313491

Kohlmeisennotrufkommando

• Wenn Pflanzen von Pflanzenfressern befallen werden, werden häufig flüchtige Substanzen freigesetzt
  • Diese Substanzen locken Räuber an, welche die Pflanzenfresser mit Freude vertilgen -> beidseitiger Vorteil
  • bisher nur für Insekten & Co nachgewiesen, nun auch für die Kohlmeise!
• Originalartikel: Luisa Amo, Jeroen J. Jansen, Nicole M. van Dam, Marcel Dicke, & Marcel E. Visser. Birds exploit herbivore-induced plant volatiles to locate herbivorous prey. Ecology Letters (2013) 16: 1348–1355

RePOOPulate

• Darmfloratransplantate nach Störung des Gleichgewichts durch Antibiotika
  • Verabreichung bisher mittels Einlauf, Koloskopie, Schlauch Nase – Dünndarm
• Mit Bakterien angereicherte Gelatinekapseln, die ähnlich gut funktionieren wie Transplantate, lässt sich das Patientenwohlbefinden steigern
  • Die Bakterien werden aus Spenderexkrementen gewonnen
  • Eine Arbeitsgruppe arbeitet seit zwei Jahren an einer künstlichen Darmflora aus dem Labor -> teuer, und manche Bakterien lassen sich schlecht kultivieren
• Entwicklung solcher Präparate ist generell sehr teuer gegenüber der konventionellen Methode
• Originalartikel: Elaine O Petrof, Gregory B Gloor, Stephen J Vanner, Scott J Weese, David Carter, Michelle C Daigneault, Eric M Brown, Kathleen Schroeter and Emma Allen-Vercoe. Stool substitute transplant therapy for the eradication of Clostridium difficile infection: ‘RePOOPulating’ the gut. Microbiome 2013, 1:3

anonymer Hörerwunsch: DNA-Origami

• Design von Objekten durch (synthetische) DNA mit definierter Sequenz
• DNA = Reißverschluss mit unterschiedlichen, Paar-weise passenden Zähnen = “Basenpaare“
• Entschlüsselung von Genomen = Entdeckung der Reihenfolge der Basen
• Entschlüsselung des genetischen Codes: 1961 durch Matthaei & Nirenberg
• Entschlüsselung der DNA-Struktur: 1949 durch Wilkins, Franklin, Pauling, Crick & Watson
• Faltung in niedrig-energetischen Zustand (auch bei Proteinen; Vergleich: Geröll rollt ins Tal)
• in silico = Computermodellierung (chemisch-physikalische Gesetzmäßigkeiten bekannt)
• DNA Synthese wird immer billiger & ist automatisierbar
• Anwendung: physikalische oder chemische Schalter, Gerüststrukturen, Bildchen

Empfehlungen

• Methodisch inkorrekt!
• Resonator
• Modellansatz
• Nachrichtenquellen: Pressemitteilungen der lokalen Uni

Hausmeisterei 2

• 1k Dank an Hirnbloggade, Teresa Sickert & Marcus Richter für die Empfehlung in TRB 345 :-)
• Genauso vielen Dank an alle, die uns bei iTunes bewertet und rezensiert haben :-)
• Entschuldigung für langsames Antworten auf E-Mails & Kommentare
• Audiointerface funktioniert endlich!

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