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Montag, 9. Mai 2011
Stammzellen aus Hautzellen
klauslange,23:30h
Nein, um an Stammzellen forschen zu können, muss man keine Embryonen 'verbrauchen', sprich: Ungeborene Menschen töten.
Wie man auf eine ganz neue Weise aus Hautzellen Stammzellen gewinnen kann, haben in einem Durchbruch amerikanische Forscher gezeigt. N-TV bringt die Meldung: hier.
Forscher haben einen weiteren Weg gefunden, um Haut in Stammzellen zurückzuprogrammieren. Das Verfahren liefert eine größere Ausbeute als bisher. Derzeit schleusen Stammzellforscher oft mehrere Signalproteine oder die Gene dafür in die erwachsenen Zellen. Diese starteten dann ein Genprogramm, in dessen Folge die erwachsenen Haut- zu Stammzellen wurden – eine Art molekularer Jungbrunnen. Der Erfinder des Verfahrens benötigte vor fünf Jahren zunächst vier solcher Gene, inzwischen geht es auch mit weniger.
Die Gruppe um Edward Morrisey von der University of Pennsylvania in Philadelphia beschritt nun einen anderen Weg und unterdrückte die Produktion von Proteinen. Dafür setzten die Forscher kleine "Schnipsel" aus dem Erbmaterial RNA (Ribonukleinsäure) ein. Solche micro-RNAs (miRNA) sind auch natürlicherweise an der Regulierung der Aktivität von Erbanlagen beteiligt. Im Zellkern wird von den Genen auf der DNA eine chemisch sehr ähnliche Kopie in Form von RNA geschaffen. Erst diese wird von der Zelle abgelesen und in Proteine übersetzt. miRNA können sich jedoch an diese langen Bauanleitungen aus RNA anlagern. Daraufhin wird der so entstandene Komplex in der Zelle zerstört. In der Folge entsteht auch das zugehörige Protein nicht mehr.
Mechanismen gezielt außer Kraft gesetzt
Diesen Mechanismus nutzten auch Morrisey und seine Kollegen. Sie ließen in Mäuse- und Menschenzellen gezielt kleine miRNAs entstehen – und setzten damit einige Mechanismen in den Zellen außer Kraft. Diese wurden daraufhin tatsächlich ebenfalls zurückprogrammiert. Auch auf diesem Weg entstanden induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Eines der Details: Es kommt unter anderem darauf an, ein Enzym namens Hdac2 auszuschalten. Es ist daran beteiligt, die Struktur der Chromosomen zu regulieren. Statt also zusätzliche Proteine in die umzuprogrammierenden Zellen zu schleusen, nehmen ihnen die US-Wissenschaftler etwas weg. Zugleich erhöhe dieses Verfahren die Effizienz der Neuprogrammierung um das Hundertfache erklärt das Team, das seine Ergebnisse im Journal "Cell Stem Cell" präsentiert.
Mit den ursprünglich vier Proteinen wurden etwa 20 von 100.000 Zellen zu iPS-Zellen. Mit den miRNA waren es 10.000 von 100.000. "Wir waren sehr überrascht, dass dies gleich beim ersten Experiment funktioniert hat", erklärte Morrisey. "Seine" iPS-Zellen können sich im Labor bereits in viele, vermutlich aber auch in alle rund 200 verschiedenen Zelltypen entwickeln.
Wie man auf eine ganz neue Weise aus Hautzellen Stammzellen gewinnen kann, haben in einem Durchbruch amerikanische Forscher gezeigt. N-TV bringt die Meldung: hier.
Forscher haben einen weiteren Weg gefunden, um Haut in Stammzellen zurückzuprogrammieren. Das Verfahren liefert eine größere Ausbeute als bisher. Derzeit schleusen Stammzellforscher oft mehrere Signalproteine oder die Gene dafür in die erwachsenen Zellen. Diese starteten dann ein Genprogramm, in dessen Folge die erwachsenen Haut- zu Stammzellen wurden – eine Art molekularer Jungbrunnen. Der Erfinder des Verfahrens benötigte vor fünf Jahren zunächst vier solcher Gene, inzwischen geht es auch mit weniger.
Die Gruppe um Edward Morrisey von der University of Pennsylvania in Philadelphia beschritt nun einen anderen Weg und unterdrückte die Produktion von Proteinen. Dafür setzten die Forscher kleine "Schnipsel" aus dem Erbmaterial RNA (Ribonukleinsäure) ein. Solche micro-RNAs (miRNA) sind auch natürlicherweise an der Regulierung der Aktivität von Erbanlagen beteiligt. Im Zellkern wird von den Genen auf der DNA eine chemisch sehr ähnliche Kopie in Form von RNA geschaffen. Erst diese wird von der Zelle abgelesen und in Proteine übersetzt. miRNA können sich jedoch an diese langen Bauanleitungen aus RNA anlagern. Daraufhin wird der so entstandene Komplex in der Zelle zerstört. In der Folge entsteht auch das zugehörige Protein nicht mehr.
Mechanismen gezielt außer Kraft gesetzt
Diesen Mechanismus nutzten auch Morrisey und seine Kollegen. Sie ließen in Mäuse- und Menschenzellen gezielt kleine miRNAs entstehen – und setzten damit einige Mechanismen in den Zellen außer Kraft. Diese wurden daraufhin tatsächlich ebenfalls zurückprogrammiert. Auch auf diesem Weg entstanden induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Eines der Details: Es kommt unter anderem darauf an, ein Enzym namens Hdac2 auszuschalten. Es ist daran beteiligt, die Struktur der Chromosomen zu regulieren. Statt also zusätzliche Proteine in die umzuprogrammierenden Zellen zu schleusen, nehmen ihnen die US-Wissenschaftler etwas weg. Zugleich erhöhe dieses Verfahren die Effizienz der Neuprogrammierung um das Hundertfache erklärt das Team, das seine Ergebnisse im Journal "Cell Stem Cell" präsentiert.
Mit den ursprünglich vier Proteinen wurden etwa 20 von 100.000 Zellen zu iPS-Zellen. Mit den miRNA waren es 10.000 von 100.000. "Wir waren sehr überrascht, dass dies gleich beim ersten Experiment funktioniert hat", erklärte Morrisey. "Seine" iPS-Zellen können sich im Labor bereits in viele, vermutlich aber auch in alle rund 200 verschiedenen Zelltypen entwickeln.
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Sonntag, 8. Mai 2011
Private Raumfahrt auf der Überholspur
klauslange,02:00h
Wie weit in den USA die private Raumfahrt auf der Überholspur ist lässt einmal mehr SpaceX verlauten. Der Eigner wartet mit konkreten Fakten auf, um die steilen Prognosen der Leistungsfähigkeit weiterer Entwicklungen zu untermauern.
Raumfahrer.net berichtet: hier.
Raumfahrer.net berichtet: hier.
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Freitag, 6. Mai 2011
SUSY
klauslange,21:37h
Eine interessante Vorlesung über Supersymmetrie: hier.
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Donnerstag, 5. Mai 2011
Rekord: Antimaterie 1000 Sekunden lang eingefangen
klauslange,00:25h
Einen sehr bedeutsamen Rekord haben Forscher am Cern in Genf aufgestellt. Sie konnten 1000 Sekunden lang Antimaterie einfangen. 'Welt der Physik berichtet hier.
Wie wichtig für die Experimentalphysik diese Leistung ist wird im Artikel sehr schön betont:
In weiteren Versuchen können nun wichtige Antimaterie-Eigenschaften genauer untersucht werden. Treffen Materie und Antimaterie aufeinander, löschen sie einander bespielsweise gegenseitig aus und hinterlassen lediglich Energie. Neben dieser sogenannten Annihilation werden die Physiker die Wechselwirkung von Antimaterie mit den Naturkräften analysieren können. Denn auf elektrische und magnetische Felder reagiert Anti-Wasserstoff genau entgegengesetzt im Vergleich zum normalen Wasserstoff. Es ist nicht auszuschließen, dass vergleichbare, entgegengesetzte Effekte auch bei der Schwerkraft auftreten. Antimaterie könnte dabei von anderen Materie-Massen nicht angezogen, sondern im Gegenteil sogar abgestoßen werden. Die dabei wirkenden Kräfte wären allerdings extrem klein und nur sehr schwer nachweisbar.
Wie wichtig für die Experimentalphysik diese Leistung ist wird im Artikel sehr schön betont:
In weiteren Versuchen können nun wichtige Antimaterie-Eigenschaften genauer untersucht werden. Treffen Materie und Antimaterie aufeinander, löschen sie einander bespielsweise gegenseitig aus und hinterlassen lediglich Energie. Neben dieser sogenannten Annihilation werden die Physiker die Wechselwirkung von Antimaterie mit den Naturkräften analysieren können. Denn auf elektrische und magnetische Felder reagiert Anti-Wasserstoff genau entgegengesetzt im Vergleich zum normalen Wasserstoff. Es ist nicht auszuschließen, dass vergleichbare, entgegengesetzte Effekte auch bei der Schwerkraft auftreten. Antimaterie könnte dabei von anderen Materie-Massen nicht angezogen, sondern im Gegenteil sogar abgestoßen werden. Die dabei wirkenden Kräfte wären allerdings extrem klein und nur sehr schwer nachweisbar.
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Dienstag, 3. Mai 2011
Interessanter Exoplanet
klauslange,01:13h
Über einen interessanten Exoplanet - eine sogenannte Supererde, also ein schwerer Gesteinsplanet - berichtet scinexx: hier.
Zitat:
Die erste Beobachtung des Planeten per Transitmethode enthüllte aber noch weitaus Spannenderes: Die Verdunklung des Zentralsterns von rund einem 50stel Prozent bei jedem Orbit verriet den Astronomen, dass 55 Cancri e vermutlich einen Durchmesser von rund 21.00 Kilometer besitzt. Das macht ihn nur rund 60 Prozent größer als die Erde, aber extrem viel schwerer. Er konzentriert rund die achtfache Masse der Erde in seinem Volumen.
Damit hätte 55 Cancri e fast die Dichte von massivem Blei und wäre der dichteste bekannte Exoplanet mit fester Oberfläche. „Auf dieser Welt – dem dichtesten bisher entdeckten Planeten mit fester Oberfläche im Sonnensystem oder sonstwo – würde man drei Mal mehr wiegen als auf der Erde“, erklärt Jaymie Matthews von der Universität von British Columbia. „Am Tage würde die Sonne dort 60 Mal größer und 3.600 Mal heller am Himmel scheinen.“
Zitat:
Die erste Beobachtung des Planeten per Transitmethode enthüllte aber noch weitaus Spannenderes: Die Verdunklung des Zentralsterns von rund einem 50stel Prozent bei jedem Orbit verriet den Astronomen, dass 55 Cancri e vermutlich einen Durchmesser von rund 21.00 Kilometer besitzt. Das macht ihn nur rund 60 Prozent größer als die Erde, aber extrem viel schwerer. Er konzentriert rund die achtfache Masse der Erde in seinem Volumen.
Damit hätte 55 Cancri e fast die Dichte von massivem Blei und wäre der dichteste bekannte Exoplanet mit fester Oberfläche. „Auf dieser Welt – dem dichtesten bisher entdeckten Planeten mit fester Oberfläche im Sonnensystem oder sonstwo – würde man drei Mal mehr wiegen als auf der Erde“, erklärt Jaymie Matthews von der Universität von British Columbia. „Am Tage würde die Sonne dort 60 Mal größer und 3.600 Mal heller am Himmel scheinen.“
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Donnerstag, 28. April 2011
Dichte Atmosphäre auf dem Mars in jüngster Vergangenheit
klauslange,22:26h
Auf dem Mars gab es auch in jüngster Vergangenheit eine dichte Atmosphäre und somit auch Wasservorkommen auf dessen Oberfläche. Dies belegen Funde großer Vorkommen von CO2 am Südpol, wie scinexx berichtet: hier.
Zitat:
„Wir wussten bereits, dass es eine kleine ständige Kappe von Kohlendioxideis über dem Wassereis dort gibt, aber diese Lagerstätte im Untergrund enthält rund 30 Mal mehr Trockeneis als bisher angenommen“, erklärt Roger Phillips vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. „Wir haben die Ablagerungen als Trockeneis identifiziert, indem wir feststellten, dass die Radarsignatur den charakteristischen Radiowellen-Emissionsmustern von gefrorenem Kohlendioxid weitaus besser entspricht als der von gefrorenem Wasser“, ergänzt sein Kollege Roberto Seu von der Sapienza Universität Rom. Zusätzliche Hinweise kamen aus dem Vergleich der sichtbaren Sublimationseigenschaften, die ebenfalls denen des Trockeneises entsprachen...
Von der zurzeit um rund 25 Grad geneigten Rotationsachse des Mars ist bekannt, dass ihre Neigung im Rahmen der Präzession deutlich zu- oder abnehmen kann. Diese Bewegung wiederum kann die Gebiete am Mars-Südpol stärker der Sonne aussetzen und damit das Freiwerden von CO2 aus den gefrorenen Lagerstätten beschleunigen. Berechnungen zeigen, dass diese Achsenveränderungen innerhalb von nur 100.000 Jahren die CO2-Dichte der Mars-Atmosphäre um bis zu 75 Prozent erhöhen könnten. Eine höhere Konzentration atmosphärischen CO2s würde nicht nur die Existenz von flüssigem Wasser in bestimmten Gebieten der Oberfläche ermöglichen, sie könnte auch die Häufigkeit und Intensität von Stürmen deutlich erhöhen.
Zitat:
„Wir wussten bereits, dass es eine kleine ständige Kappe von Kohlendioxideis über dem Wassereis dort gibt, aber diese Lagerstätte im Untergrund enthält rund 30 Mal mehr Trockeneis als bisher angenommen“, erklärt Roger Phillips vom Southwest Research Institute in Boulder, Colorado. „Wir haben die Ablagerungen als Trockeneis identifiziert, indem wir feststellten, dass die Radarsignatur den charakteristischen Radiowellen-Emissionsmustern von gefrorenem Kohlendioxid weitaus besser entspricht als der von gefrorenem Wasser“, ergänzt sein Kollege Roberto Seu von der Sapienza Universität Rom. Zusätzliche Hinweise kamen aus dem Vergleich der sichtbaren Sublimationseigenschaften, die ebenfalls denen des Trockeneises entsprachen...
Von der zurzeit um rund 25 Grad geneigten Rotationsachse des Mars ist bekannt, dass ihre Neigung im Rahmen der Präzession deutlich zu- oder abnehmen kann. Diese Bewegung wiederum kann die Gebiete am Mars-Südpol stärker der Sonne aussetzen und damit das Freiwerden von CO2 aus den gefrorenen Lagerstätten beschleunigen. Berechnungen zeigen, dass diese Achsenveränderungen innerhalb von nur 100.000 Jahren die CO2-Dichte der Mars-Atmosphäre um bis zu 75 Prozent erhöhen könnten. Eine höhere Konzentration atmosphärischen CO2s würde nicht nur die Existenz von flüssigem Wasser in bestimmten Gebieten der Oberfläche ermöglichen, sie könnte auch die Häufigkeit und Intensität von Stürmen deutlich erhöhen.
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Dienstag, 26. April 2011
Rätselhafter Wachstumsstopp von Galaxien
klauslange,19:46h
Eine interessante Beobachtung wurde bezüglich des Wachstums von Galaxien gemacht, die zeigt, dass viele Faktoren der Kosmologie noch immer unverstanden sind, wie astronews.com berichtet: hier.
Zitat:
"Das fehlende Wachstum der größten Galaxien ist eine große Herausforderung für die gegenwärtigen Modelle der Entstehung und Entwicklung der großen Strukturen im Kosmos", betont daher Claire Burke von der Liverpool John Moores University, die die Beobachtungen auf der Tagung im walisische Llandudno vorgestellt hat. "Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass den Kosmologen noch einige wichtige Zutaten fehlen, um die Entwicklung der Galaxien von der fernen Vergangenheit bis heut zu verstehen."
Gemeinsam mit ihren Kollegen hat Burke die jeweils hellsten Galaxien von Galaxienhaufen bis zu einer Entfernung von neun Milliarden Lichtjahren vermessen. Diese Galaxien enthalten bis zu hunderttausend Milliarden Sterne. Die Kosmologen gehen davon aus, dass solche Riesengalaxien durch die Verschmelzung vieler kleiner Galaxien entstehen - ein Vorgang, der bis heute andauern sollte. Tatsächlich scheint das Wachstum bei normalen Galaxien auch heute noch weiter zu gehen. Nicht jedoch bei den größten Galaxien: Sie sind in den vergangenen neun Milliarden Jahren maximal um 30 Prozent angewachsen, vor sieben Milliarden Jahren scheint das Wachstum ganz zum Stillstand gekommen zu sein.
In Computermodellen der Galaxienentwicklung zeigt sich dagegen eher eine gegenteilige Entwicklung - hier wachsen die größten Galaxien bis in die heutige Zeit hinein am schnellsten. Für die größten Mitglieder von Galaxienhaufen sagen die Modelle für die vergangenen sieben Milliarde eine Verdreifachung der Größe voraus. Irgendein wichtiger Aspekt scheint also in der Theorie der Galaxienentwicklung noch zu fehlen.
Zitat:
"Das fehlende Wachstum der größten Galaxien ist eine große Herausforderung für die gegenwärtigen Modelle der Entstehung und Entwicklung der großen Strukturen im Kosmos", betont daher Claire Burke von der Liverpool John Moores University, die die Beobachtungen auf der Tagung im walisische Llandudno vorgestellt hat. "Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass den Kosmologen noch einige wichtige Zutaten fehlen, um die Entwicklung der Galaxien von der fernen Vergangenheit bis heut zu verstehen."
Gemeinsam mit ihren Kollegen hat Burke die jeweils hellsten Galaxien von Galaxienhaufen bis zu einer Entfernung von neun Milliarden Lichtjahren vermessen. Diese Galaxien enthalten bis zu hunderttausend Milliarden Sterne. Die Kosmologen gehen davon aus, dass solche Riesengalaxien durch die Verschmelzung vieler kleiner Galaxien entstehen - ein Vorgang, der bis heute andauern sollte. Tatsächlich scheint das Wachstum bei normalen Galaxien auch heute noch weiter zu gehen. Nicht jedoch bei den größten Galaxien: Sie sind in den vergangenen neun Milliarden Jahren maximal um 30 Prozent angewachsen, vor sieben Milliarden Jahren scheint das Wachstum ganz zum Stillstand gekommen zu sein.
In Computermodellen der Galaxienentwicklung zeigt sich dagegen eher eine gegenteilige Entwicklung - hier wachsen die größten Galaxien bis in die heutige Zeit hinein am schnellsten. Für die größten Mitglieder von Galaxienhaufen sagen die Modelle für die vergangenen sieben Milliarde eine Verdreifachung der Größe voraus. Irgendein wichtiger Aspekt scheint also in der Theorie der Galaxienentwicklung noch zu fehlen.
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