Stammzellen mit selbstzerstörerischen Tendenzen?

Kategorie: Medizin·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 2

Jeder von uns, genauso wie alle anderen Organismen auf der Erde, nimmt täglich Schaden an der DNA in den Körperzellen. Dagegen kann man erstmal nichts machen, die Schäden sind auf natürliche innere und äußere Gründe zurückzuführen: Ionisierende Strahlung aus dem All und dem Boden; UV-Strahlung; DNA-schädigende Moleküle, die wir mit der Nahrung zu uns nehmen; sogar unser eigener Stoffwechsel produziert mit reaktiven Sauerstoffspezies Moleküle, die die DNA angreifen können! Dass wir diesen ständigen Ansturm auf unsere DNA überhaupt überleben, liegt vor allem an den zahlreichen sehr guten DNA-Reparaturproteinen in den Zellen. Für jede erdenkliche Art von Schaden gibt es dafür spezialisierte Reparaturwege. Für die meisten Arten von Schäden kann bei der Reparatur eine grundlegende Eigenschaft der DNA genutzt werden: Da sich im Doppelstrang die Sequenz eines Strangs aus der des gegenüberliegenden Strangs ergibt, können die Reparaturproteine problemlos ein Stück des beschädigten DNA-Strangs herausschneiden und die Lücke dann wieder mit der korrekten Sequenzinformation des zweiten Strangs schließen.
Das geht bei der gefährlichsten Art von DNA-Schaden aber nicht. Entstehen zwei Brüche im Rückgrat der DNA nahe beieinander auf beiden Strängen, hat man einen Doppelstrangbruch (DSB). Die Reparaturproteine wissen nun nicht, ob (und was!) sich zwischen den freiliegenden Enden der DNA befunden hat. Die freien Enden sind nämlich unter anderem Proteinen ausgesetzt, die die DNA vom Ende an abbauen, es findet also oft an einem DSB ein Sequenzverlust statt. Und was, wenn mehrere DSBs gleichzeitig vorhanden sind, vielleicht noch auf verschiedenen Chromosomen? Welche Enden gehören zusammen? Trotz all diesen Schwierigkeiten ist die Standardstrategie bei vielen Organismen, die Enden einfach wieder zusammenzuflicken. Das können sie unter anderem deshalb ungestraft machen, weil ein großer Teil ihres Genoms aus genetischem Gerümpel besteht, bei dem eventuelle Mutationen keine große Rolle spielen. Die alternative Strategie setzt auf das Kopieren von gleichen Sequenzen von woanders aus dem Genom. Da wir jedes Chromosom doppelt besitzen (eins vom Vater, eins von der Mutter), kann die sogenannte homologe Rekombination (HR) beispielsweise die Sequenzinformation vom mütterlichen Chromosom nutzen, wenn das väterliche einen DSB hat. Dieser Vorgang ist erstmal sicherer für die Sequenz, allerdings auch ungleich komplexer durchzuführen, als einfach die Enden aneinander zu pappen [1].

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Autor: Alexander· 25.02.10 · 23:25 Uhr· 2 Kommentare

Kontraste in Anova und Ancova

Kategorie: Naturwissenschaften

Heute sind Kontraste im R-Kurs das Thema. Diese braucht man um in einer Anova oder Ancova festzustellen welche factor-levels denn die Unterschiede zeigen.
Ich habe etwas zusätzlicht Arbeit gleistet und eine Funktion geschrieben, die Kontraste auf ihre Unabhängigkeit überprüft. Das war der spassigste Teil dieses Praktikums und ich habe dabei eine neue Lieblings-Funktion namens combn gefunden.
Hier also pdf und Quelltext (Sweave) .

Besonders ist dieses mal, dass es im Text auch zwei Stellen gibt, an denen eine Berechnung nicht erklärt werden kann, Mick Crawley konnte mir hier auch nicht weiter helfen...
Wer eine Antwort darauf hat woher die "MYSTERY-numbers" kommen, sollte das bitte in den Kommentaren erklären.

Autor: Emanuel Heitlinger· 24.02.10 · 22:44 Uhr· 0 Kommentare

Gefahr im URlaub: verschachtelte Statistik (Nested Designs)

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 4

Hier der nächste Teil meines Mitschriebs in Mick Crawleys R-Kurs als pdf und Quelltext.

Als Erklärung zum reißerischen Titel:
Es geht um "Verschachtelte"(Nested) Analysedesigns, die für schlecht in Statistik ausgebildete Wissenschaftler eine große Gefahr darstellen. In den Datensätzen ist Pseudoreplikation enthalten, Abhängigkeit der Errors vermeidlicher Wiederholungen. Da kann man sich vor Reviewern, Konferrenz-Publikum und Studenten schnell lächerlich machen...
Noch schlimmer: Bei schlechten experimentellen Design ist sehr leicht Zeit und Geld zu verschwenden.

Autor: Emanuel Heitlinger· 23.02.10 · 20:19 Uhr· 4 Kommentare

R-Kurs: Ancova 2

Kategorie: Naturwissenschaften

Der zweite Teil zur Ancova, als pdf und .Rnw Quellcode.

Einer der letzten Teile zur "Statistik mit Identity-link" in Mick Crawleys R-Kurs.
Nach einem Praktikumsteil über "Verschachtelte"(Nested) Analysedesigns, den ich morgen fertig haben werde, bleibt nur noch multiple Regression und möglicherweise ein kurzer Rückblick auf Kontraste in der faktoriellen Anova/Ancova für übermorgen. Danach geht es dann los mit glms.

Autor: Emanuel Heitlinger· 22.02.10 · 19:49 Uhr· 0 Kommentare

Anova die Zweite

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 4

Hier also der Zweite Teil meines Mitschriebs(R-Kurs) zur Anova. Im pdf und in der Sweave Qualldatei kann man sich anschauen, was ich als Gedächtnisstütze und zum Testen meines Verständnisses code und texte.

Dass damit das Thema Anova noch nicht abgeschlossen ist dürfte einleuchten: Es fehlen noch wichtige Themen wie Kontraste und Varianzkomponenten.
Ich werde diese später in andere Themenbereiche einbauen oder einen Teil 3 der Anova schreiben.
Insgesamt werde ich wohl erst am Ende Ordnung in alles bringen können. Ich wollte für meine Doktorarbeit sowieso noch lernen, wie man große Sweave-Dokumente aus Einzelteilen baut. In der Zwischenzeit freue ich mich über Kommentare, Anregungen und jeden gefundenen Fehler.

Autor: Emanuel Heitlinger· 20.02.10 · 01:35 Uhr· 4 Kommentare

Anova und Ancova im URlaub

Kategorie: Naturwissenschaften

Heute gleich zwei der -neben der Regression- grundlegenden Themen aus Mick Crawleys R-Kurs:

Varianzanalyse (Anova) und Kovarianzanalyse (Ancova) hier als pdf und Sweave Source.
Ich rechne alle notwendigen Quadratsummen und die daraus folgenden Varianzen "von Hand". Während diese Übungen eigentlich eher konzipiert waren um R im Taschenrechner-Stil zu benutzen, habe ich versucht bis zu den Quadratsummen halbwegs generelle Funktionen zu benutzen.
Vielleicht werde ich das bei Gelegenheit mal noch weiter treiben und die einzelnen Schritte für Varianzen, F-Werte und Wahrscheinlichkeiten auch noch in Funktionen zu paken.

Ich habe Anova und Ancova in ein Dokument gepackt, da die erste Übung der jeweiligen Praktikumstage auf dem gleichen Datensatz basierte. Für beide Themen wird es noch einen gesonderen Zweiten Teil geben, der jeweils komplexere Daten mit den in R verfügbaren Mitteln analysiert.

Autor: Emanuel Heitlinger· 18.02.10 · 17:26 Uhr· 0 Kommentare

Regression 2: Transformieren

Kategorie: Naturwissenschaften

Heute nur ein kleiner Nachtrag zum gestrigen Hauptteil der Regression in Mick Crawley's R-Kurs. In einem Kommentar zum ersten Post ist sie auch schon erwähnt worden: Die Transformation.
Im pdf oder dem Sweave Quellcode kann man sich ansehen wie das in R gemacht werden kann.

Das ganze ist eher der langweilige Teil der Übungen zur Regression und ich habe ihn nur der Vollständigkeit halber nachgeholt. Morgen geht es weiter mit Anova und Ancova, wo ich mich mit meinem eigenen Code dann auch wieder weniger an die Vorgaben des Praktikums halte.

Autor: Emanuel Heitlinger· 18.02.10 · 00:55 Uhr· 0 Kommentare

Regression am vierten URlaubstag

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 5

Hier mein Mitschrieb für den Kurstag vier von Mick Crawley's R-Kurs. Diesmal hab ich die Funktionen etwas in kleinere Teile zerlegt. Kleinere Fehler sind trotzdem nicht ausgeschlossen, da der Kurs langsam an Tempo zulegt und die Art meines Mitschriebs etwas zeitraubend ist.
Hier also das pdf und die Sweave Source.

Viel Spass damit! Ich freue sowohl über generelle Rückmeldung, ob man dem Mitschrieb als Außenstehender folgen kann, als auch über jeden gefunden Fehler!

Autor: Emanuel Heitlinger· 16.02.10 · 14:59 Uhr· 5 Kommentare

Der perfekte Fehlerbalken (the perfect error bar)

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 4

Bevor es nächste Woche im R-Kurs richtig mit statistischen Modellen losgeht ein kleiner Exkurs über Fehler-Balken (error bars): Die kleinen schwarzen Striche, die aus den fetten Blöcken von Balken-Diagrammen ragen. Wer schon immer wissen wollte, was sie uns sagen sollten, warum sie das nicht unbedingt tun und wie sie mehr aussagen könnten sollte einen Blick in mein pdfwerfen, oder sogar in den.Rnw Quellcode.

Autor: Emanuel Heitlinger· 13.02.10 · 11:46 Uhr· 4 Kommentare

Wissenschaftsblog-Auslese 2009 und ein wenig über Malaria und sekundäre Pflanzenstoffe

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften

Das Ergebnis der Wissenschaftsblogs-Auslese 2009 ist da, und ich bin überrascht, denn ein Post von mir hat es tatsächlich unter die 14 besten Artikel geschafft!
Überrascht bin ich, weil der Artikel über Krebs, beziehungsweise dessen Fehlen bei Nacktmullen, der am heftigsten diskutierte Post auf Alles was lebt ist - obwohl es darin weder um Esos noch Fahrradhelme geht, sondern um Wissenschaft, die in einem Journal mit peer review veröffentlicht wurde. Der Text war also wohl doch nicht so schlimm, wie es manche Kommentatoren fanden.
Ich bin aber noch mehr überrascht, weil ich letztes Jahr gewiss nicht Zeit für viele Posts hatte. Die Ideen waren da, mir fehlte leider die Zeit das auch zu schreiben! Und da viele Posts = mehr Chancen nominiert zu werden, hatte ich mir eigentlich nicht sehr viele Hoffnungen für die Auslese 2009 gemacht. Naja, better luck next year dachte ich mir halt.
Umso mehr freut es mich, dass es auch 2009 mit der Auslese geklappt hat! Aber ich will nicht nur ständig von meinem Post in der Auslese schreiben - die 13 anderen Posts sind zu Recht auch ausgezeichnet, also schnell rüber zur Liste mit den Gewinnern, und alle Einträge lesen!
Vielen Dank an Lars, Marc und die Juroren für die Mühe mit der Auslese!

Und nachdem ich ja schon gejammert habe über zu wenig Zeit zum Bloggen, mache ich es mir für den Rest dieses Posts auch einfach. Ich stelle den Artikel "Was uns Forschung an Pflanzen über Parasiten sagt" von meinem alten Blog hier rein, mit dem ich es in die Auslese 2008 geschafft habe. Das ist ganz praktisch, denn für einen neuen Post kann ich mir dann ein wenig Hintergrund sparen!

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Autor: Alexander· 11.02.10 · 23:31 Uhr· 0 Kommentare

Wissenschaftspoesie in der U-Bahn

Kategorie: Kultur·Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 3

Über diese Twitternachricht von LabLit.com bzw. Jennifer Rohn

'where heaven was is bare beyond imagining' Science poetry on London Underground http://twitpic.com/12k9sb

bin ich heute morgen auf eine tolle Aktion in den U-Bahnen in London aufmerksam geworden. Zum 350. Jahrestag der ältesten wissenschaftlichen Gesellschaft, der Royal Society, hägen dort nämlich sechs verschiedene Gedichte, die sich mit Wissenschaft beschäftigen.

Obwohl auch Gedichte mit biologischem Bezug dabei sind, hat mich eben dieses getwitterte Gedicht von Jamie McKendrick über Raumfahrt ganz besonders berührt, vor allem der letzte Satz:

What once had been
where heaven was, is barren beyond imagining,
and never so keenly as from out there can
the lost feel earth's the only paradise.

Ein PDF mit allen sechs Gedichten kann man sich hier runterladen!

Autor: Alexander· 11.02.10 · 22:07 Uhr· 3 Kommentare

R-Kurs: 2. und 3. Tag

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 5

Nun ist schon der dritte Tag des R-Kurses vorüber. Ich habe meine Mitarbeit des zweiten und dritten Tages in einem Dokument zusammengefasst.
Eigentlich sollte es am zweiten Tag hauptsächlich um das Handling von data.frames gehen (das ist sozusagen R's Spreadsheat). Da ich speziell beim Handling von Daten schon etwas sicherer und effektiver bin hab ich diesen Teil nicht wirklich ausgeführt. Ich hab lieber selbstgebastelte Funktionen für die einfachen, zentralen Statistiken (Median etc...) mit den eingebauten Funktionen verglichen.
Danach ging es dann noch etwas um Verteilungen. Hier die Dateien: pdf und Sweave Quellcode.

Besonders bei den Beispielen "so sollte man das im Paper wiedergeben" (Standard Error und Confidece Interval) sind die Sweave in-line "Sexpressions" einfach nur schön!

Das ganze System und auch das Veröffentlichen hier wird mir sehr helfen sicherzustellen, dass ich auch wirklich alles ordentling verdaut hab.

Autor: Emanuel Heitlinger· 11.02.10 · 00:33 Uhr· 5 Kommentare

Drei Wochen R-Kurs

Kategorie: Naturwissenschaften·Technik  ·  Kommentare: 3

Ich bin für die nächsten drei Wochen in London (oder besser in der Nähe von London) für einen Statistik-Kurs mit R. Während ich das Gefühl habe immer besser mit Programmieren in R zurecht zu kommen, befürchte ich oft, dass mir bald für komplexere Analysen nicht die Fähigkeit den Code zu schreiben sondern die Statistischen Grundlagen fehlen.
Daher also dieser Kurs. Der Dozent Mick Crawley ist Biologe und arbeitet an ökologischen Fragestellungen.
Da ich mich in den letzten beiden Jahren immer mehr für ein Arbeiten in einer Unix-Umgebung (Gnu/Linux) begeistern konnte ist es für mich hier auch interessant mit Studenten und Dozenten zu arbeiten, die fest alle an ihrem Windows-System hängen und R als einzige Programmiersprache nutzen.

Ich löse die R-Aufgaben der praktischen Sessions innerhalb von Sweave Dokumenten und möchte in den nächsten drei Wochen hier immer wieder diese Dokumente mit einem kurzen Begleitext veröffentlichen.

Die Daten-Dateien, sind hier von der Seite zu Crawley's R-book herunterzuladen. Das Sweave-Dokument (oder der extrahierte R-code) ist dann im Ordner zu starten, in dem die Datensätze entpackt wurden. Auf nicht Unix-kompatiblen Systemen müssen die Pfade zum Einlesen entsprechend geändert werden (Doppelter Backslash und voller Pfad auf Windows).

Zu viel sollte man sich vom Textteil der Dokumente nicht erwarten, ich benutze das Sweave-System hier hauptsächlich um den Code und dessen Output schön zu bündeln.

Hier ist also der erste Tag als pdf und Sweave source file. Nützliche Befehle zum Plotten mit dem base Grafik-Paket. Da ich in meinem Code schon immer fast ausschließlich das lattice-Paket benutzt hatte, gab es noch ein bis zwei nützliche Dinge zu lernen.

Autor: Emanuel Heitlinger· 09.02.10 · 20:00 Uhr· 3 Kommentare