Blog durchsuchen
Profil
Willkommen auf meinem Blog und viel Spaß beim Lesen.
Ich freue mich immer über Feedback zu meinen Artikeln. Am besten einfach einen Kommentar schreiben!
Mehr Infos zu WeiterGen hier.
Letzte Einträge
- Literaturverwaltung mit Endnote, Mendeley und Co.12 Kommentare· 30.01.12
- Frosch vs. Smartphone27 Kommentare· 27.12.11
- Veröffentlichungsverbot - Angst vor der Grippe aus dem Labor 72 Kommentare· 21.12.11
- Viel hilft viel - Deutsche Wissenschaft im internationalen Vergleich9 Kommentare· 23.11.11
- Die internationale Finanzkrise als Chance für den Wissenschaftsstandort Deutschland12 Kommentare· 15.10.11
Kommentare
- Josef · 11.02.12 · 20:20 Uhr Die internationale Finanzkrise als Chance für den Wissenschaftsstandort Deutschland
- Hives · 09.02.12 · 16:20 Uhr 10 000 Euro geboten für Virennachweis
- Kaiser Michael · 05.02.12 · 21:54 Uhr Veröffentlichungsverbot - Angst vor der Grippe aus dem Labor
- B.K.H. Schnebele · 04.02.12 · 11:50 Uhr Evolution des Menschen und der Einfluss technischer Entwicklung
- rolak · 31.01.12 · 19:49 Uhr Literaturverwaltung mit Endnote, Mendeley und Co.
Blogroll
-
WeiterGen auf anderen Kanälen
- Esowatch
- TransGen
- Best of WeiterGen Deutsche Blogs
- Abnormal Science Blog
- AFFE
- Alles was lebt
- Bierologie
- bio crash
- Biophil
- Blogging for Science
- Detritus
- Die Wahrheit.at
- Dr. Emmas Chemielabor
- Enkapsis
- EsoBlog
- Fischblog
- Gute Gene, schlechte Gene
- Impfblog
- Jobs für Biologen
- KnackBockBlog
- kuhrtgesagt
- Laborjournal Blog
- Planckton
- RatioBlog
- Science and the City
- Science meets Society
- Sheng Fui
- Skeptic as hell
- Stationäre Aufnahme
- Tautomerie
- Vom Hai gebissen
- Wissenswerkstatt Englische Blogs
- Bad Science
- Discover Blogs
- Field of Science
- Genomes Unzipped
- Information is Beautiful
- Lab Spaces
- Research Blogging
- Science 3.0
- Science-Based Medicine
- ScienceBlogs.com
- Scientopia
Ressourcen
Kategorien
Archiv
- Januar 2012
- Dezember 2011
- November 2011
- Oktober 2011
- September 2011
- August 2011
- Juli 2011
- Juni 2011
- Mai 2011
- April 2011
- März 2011
- Februar 2011
- Januar 2011
- Dezember 2010
- November 2010
- Oktober 2010
- September 2010
- August 2010
- Juli 2010
- Juni 2010
- Mai 2010
- April 2010
- März 2010
- Februar 2010
- Januar 2010
- Dezember 2009
- November 2009
- Oktober 2009
- September 2009
- August 2009
- Juli 2009
- Juni 2009
- Mai 2009
- April 2009
- März 2009
- Februar 2009
- Januar 2009
- Dezember 2008
- November 2008
- Oktober 2008
- September 2008
- August 2008
- Juli 2008
- Juni 2008
- Mai 2008
- April 2008
- März 2008
- Februar 2008
- Januar 2008
- Frühere Beiträge
« vorheriger Beitrag · nächster Beitrag »
27.11.09 · 09:23 Uhr
Ein Modellorganismus für die Systembiologie
Kategorie: Job und Karriere·Naturwissenschaften · Kommentare: 19
Ein Bakterium mit der Minimalausstattung an Genen, die zum eigenständigen Überleben notwendig sind wird zum Modellorganismus für die Systembiologie. Drei Veröffentlichungen in der neuen Ausgabe von Science beschreiben die molekularen Baupläne von Mycoplasma pneumoniae. Komplexe Regulationsmechnismen verhelfen dem Organismus mit nur rund 700 Genen zu einer erstaunlichen Anpassungsfähigkeit.
Forschung in der Biologie arbeitet mit Modellorganismen. Seien es Bakterien, Pilze, Pflanzen oder Tiere - für spezifische biologische Fragestellungen gibt es spezifische biologische Systeme, die in Laboren einfach gezüchtet und untersucht werden können. Für die molekularbiologischen Grundlagen gibt es E. coli. Für die Untersuchung des Zellzyklus Hefe. Die Fruchtfliege Drosophila wird unter anderem zur Untersuchung entwicklungsbiologischer Fragestellungen gezüchtet, Labormäuse sind zum Beispiel als Krankheitsmodell geeignet, da sie relativ nahe mit dem Menschen verwand sind. Es gilt immer: So komplex wie nötig und so einfach wie möglich.
Diese Woche wird ein neuer Modellorganismus etabliert. Das Forschungsgebiet heißt Systembiologie, der Organismus ist ein Bakterium: Mycoplasma pneumoniae. In drei Publikationen in der aktuellen Ausgabe von Science* (die jetzt langsam mal online sein könnte) stellen die Forschungsgruppen von Anne-Claude Gavin und Peer Bork am EMBL in Heidelberg und von Luis Serrano am CRG in Barcelona ihre Ergebnisse vor.
Mycoplasma pneumoniae wird der neue Modellorganismus für die SystembiologieSystembiologie ist eine relativ junge Disziplin in den Biowissenschaften. Die Idee ist, komplexe biologische Systeme in ihrer Gesamtheit zu verstehen. Im Idealfall also ganze Organismen. Systembiologen arbeiten mit großen, quantitativen Datensätzen und mit experimentellen Ergebnissen genauso wie mit mathematischen Modellen.
Mycoplasma pneumoniae ist ein idealer Modellorganismus für diese Forschungsdisziplin. Es ist eines der kleinsten Lebewesen, die im Labor autark gezüchtet werden können. Das Bakterium hat nicht mehr als 700 Gene, wohl fast die Minimalausstattung, die zum Leben notwendig sind. Zum Vergleich: E. coli hat schon mehr als 4000, Hefe über 6000 und beim Menschen sind wir momentan bei rund 22000 proteinkodierenden DNA-Abschnitten.
Die drei Papers in Science beschäftigen sich auf unterschiedlichen molekularen Ebenen mit Mycoplasma pneumoniae, es geht um die Fragen, wie man einen gesamten Organismus systemisch erfassen und untersuchen kann und was Mycoplasma so besonders macht. Es stellte sich heraus: Trotz der geringen Anzahl an Genen ist die Regulation des Organismus erstaunlich komplex.
Komplexe molekulare Regulationsmechanismen trotz oder gerade wegen einer minimalen GenomgrößeDie komplette DNA des Organismus wurde sequenziert und transkriptionelle Einheiten wurden definiert. Weiter wurde die transkriptionale Regulation von Mycoplasma untersucht. Also: Welche lokalen Eigenschaften der DNA sind dafür verantwortlich, dass ein Gen niedrig oder hoch exprimiert wird.
Das zweite Paper beschäftigt sich mit dem Aufbau von Proteinkomplexen in Mycoplasma. Die Autoren konnten zeigen, dass trotz der geringen Anzahl von Proteinen eine erstaunliche Vielfalt an Proteinkomplexen exisitert. Viele Proteine haben sogenannte „moonlighting functions". Sie wurden also auch mit Partnern assoziiert gefunden, die mit der primären Funktion des Proteins nicht direkt zu tun haben.
Neben der DNA/RNA Ebene und der Proteinebene wurde der Metabolismus von Mycoplasma pneumoniae untersucht. Zahllose Experimente mit unterschiedlichen Wachstumsmedien wurden ausgewertet um eine sogenannte metabolische Landkarte zu erstellen, Metabolite wurden experimentell bestätigt und wichtige Stoffwechselwege quantitativ untersucht.
Die drei Publikationen zusammen zeichnen ein erstes, wenn auch noch verschwommenes Abbild eines kompletten Organismus mit Zahlen und Daten zur DNA, zur Genexpression, zur Organisation des Proteoms und der metabolischen Regulation. Es ist das Grundgerüst, auf dem weitere Studien aufbauen können, alle mit dem Ziel zu verstehen, wie eigentlich Leben auf molekularer Ebene funktioniert.
Guell, M., van Noort, V., Yus, E., Chen, W., Leigh-Bell, J., Michalodimitrakis, K., Yamada, T., Arumugam, M., Doerks, T., Kuhner, S., Rode, M., Suyama, M., Schmidt, S., Gavin, A., Bork, P., & Serrano, L. (2009). Transcriptome Complexity in a Genome-Reduced Bacterium Science, 326 (5957), 1268-1271 DOI: 10.1126/science.1176951
Yus, E., Maier, T., Michalodimitrakis, K., van Noort, V., Yamada, T., Chen, W., Wodke, J., Guell, M., Martinez, S., Bourgeois, R., Kuhner, S., Raineri, E., Letunic, I., Kalinina, O., Rode, M., Herrmann, R., Gutierrez-Gallego, R., Russell, R., Gavin, A., Bork, P., & Serrano, L. (2009). Impact of Genome Reduction on Bacterial Metabolism and Its Regulation Science, 326 (5957), 1263-1268 DOI: 10.1126/science.1177263
Kuhner, S., van Noort, V., Betts, M., Leo-Macias, A., Batisse, C., Rode, M., Yamada, T., Maier, T., Bader, S., Beltran-Alvarez, P., Castano-Diez, D., Chen, W., Devos, D., Guell, M., Norambuena, T., Racke, I., Rybin, V., Schmidt, A., Yus, E., Aebersold, R., Herrmann, R., Bottcher, B., Frangakis, A., Russell, R., Serrano, L., Bork, P., & Gavin, A. (2009). Proteome Organization in a Genome-Reduced Bacterium Science, 326 (5957), 1235-1240 DOI: 10.1126/science.1176343
Autor: WeiterGen· 19 Kommentare· Permalink· Trackback-URL
Trackbacks (2)
Was sind die Grundzutaten des Lebens? · ScienceBlogs · 28.11.09 · 06:31 Uhr
Alles was Sie schon immer über das Innenleben eines Bakteriums wissen wollten · WeiterGen · 01.08.11 · 12:32 Uhr
Kommentar schreiben
Top5
- "2012 - Keine Panik" - Das Buch zum WeltuntergangAstrodicticum Simplex· 30.01.2012
- Vahrenholts kalte Sonne, Svensmarks kosmische Strahlen und der KlimawandelAstrodicticum Simplex· 10.02.2012
- Die Praxis der "Alternativmedizin": Ein Insider berichtetKritisch gedacht· 08.02.2012
- Kein Platz für junge Wissenschaftler - Das Problem der fehlenden JuniorpositionenAstrodicticum Simplex· 31.01.2012
- Wie ich Wissenschaftler wurde und warum ich heute keiner mehr binAstrodicticum Simplex· 01.02.2012
Top5
- Vahrenholts kalte Sonne, Svensmarks kosmische Strahlen und der KlimawandelAstrodicticum Simplex· 10.02.2012
- "2012 - Keine Panik" - Das Buch zum WeltuntergangAstrodicticum Simplex· 30.01.2012
- Sonderrechte für Religiöse?blooDNAcid· 01.02.2012
- World Skeptics Congress 2012 in BerlinKritisch gedacht· 06.02.2012
- Die dunkle Materie ist keine ErfindungAstrodicticum Simplex· 07.02.2012
ScienceBlogs.com
- The Festival Recognizes Our First "Featured Fan"!The Festival will be here in April and we thought ...USA Science and Engineering Festival: The Blog· 11.02.2012 · 14:22 Uhr
- Great Plains Emerging Diseases ConferenceI ...Aetiology· 10.02.2012 · 14:25 Uhr
- Awful House transportation bill forgets that transit benefits drivers, tooThe House of Representatives Natural Resources Committee has approved what ...The Pump Handle· 10.02.2012 · 11:16 Uhr
- Independence Days Challenge Update #1I won't usually publish ID updates here but I did ...Casaubon's Book· 10.02.2012 · 11:02 Uhr
- Just in Time for Valentine's Day: The Science Behind the KissBy Larry Bock Founder and organizer USA Science Engineering Festival ...USA Science and Engineering Festival: The Blog· 10.02.2012 · 10:00 Uhr
Kommentare (19)
Drei Gläser Sekt am Morgen, und der Tag ist dein Freund.
Ein Kommentar zu den Papers in Nature
Einer direkt in Science
Gratulation, der Sekt ist ja auch redlich verdient!
Na dann mal herzlichen Glückwunsch, ein wenig feiern werdet ihr wohl.
Herzlichen Glückwunsch zu der Veröffentlichung. Kommt ja selten genug vor das Deutsche Autoren dort veröffentlichen, also dürfte es statt Sekt auch gern Champagner sein.
PS. Die Beiträge sind inzwischen übrigens online. http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/326/5957/1235
Hallo Tobias,
Meinen herzlichen Glückwunsch! Eine tolle Sache in einer international so angesehen Zeitschrift zu publizieren.
Bei dieser Gelegenheit möchte ich noch auf eine brandaktuelle Veröffentlichung hinweisen, die Dein Fachgebiet berührt:
Vor 13 Jahren machte, wie du Dich sicher noch erinnerst, der Marsmeteorit ALH (Allan Hills)840014 weltweite Schlagzeilen. NASA - Wissenschaftler gaben seinerzeit in einer Pressekonferenz die Entdeckung fossiler Lebensspuren bekannt (Erläuterungen hier: http://www.lpi.usra.edu/lpi/meteorites/life.html). Eine langanhaltende kontroverse Debatte, über die Tragfähigkeit der vorgebrachten Indizienkette folgte ( http://en.wikipedia.org/wiki/Allan_Hills_84001). Immer wieder wurde bezweifelt, daß es sich um Lebensspuren handelt. Insbesondere für die Magnetit-Kristalle wurde eine physikalische anstatt einer biologischen Erklärung (Bakterien, die sich am planetaren Magnetfeld orientiern!) bevorzugt.
Eine neue Untersuchung der NASA mit einem hochauflösenden Elektronenmikroskop scheint nun entgültig zu belegen, daß die Magnetit-Kristalle tatsächlich biologischen Ursprungs sind!!!
Links:
1) Arikel Spacefligt Now http://www.spaceflightnow.com/news/n0911/24marslife/
2) Orinalarbeit in Geochimica et Cosmochimica Acta
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V66-4WJ3DX3-1&_user=10&_coverDate=11%2F01%2F2009&_alid=1110069163&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_cdi=5806&_sort=r&_docanchor=&view=c&_ct=120&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=16ee9b784c5954b574478541063feb26
ALH 84001: Am Ende also doch eine Jahrhundert-Entdeckung!?
Viele Grüße und alles Gute für die Zukunft (in der Wissenschaft und persönlich)
Jens Christian Heuer
http://pharmakologie.wordpress.com/
Dirk,
hier in Spanien ist es weder Sekt noch Champagner, sondern Cava! Schön auch, dass das Wochenende vor der Tür steht :-)
Herz, was willst du mehr?
das ist wohl mit Fug und Recht deine Woche!
Herzlichen Glückwunsch!!
@ Tobias:
Glückwunsch. Die Meldung ist mir gestern schon aufgefallen, die liegen schon ganz oben auf meinem Lesestapel.
@ Jens Christian Heuer:
Ich les das Paper grad durch. Spannend, aber ob ich überzeugt bin, muss sich noch zeigen.
@Tobias
herzlichen Glückwunsch. Supersache und tolles Thema und überhaupt ist das alles so spannend und aufregend!
Wow - als deutscher Autor gleich doppelt in Science vertreten - und dann auch noch mit einem so spannenden Thema. Mehr kann man sich kaum wünschen. Kudos!
Auch von mir meine herzlichsten Glückwünsche!
Muß jetzt auch noch öffentlich meine Glückwünsche loswerden. Klingt interessant. 689 Gene hat das Ding. Sehr übersichtlich, leuchtet ein. Wie hoch stehen die Chancen, daß man Organismen findet, die noch bescheidener sind und ebenfalls Auto-Replikation beherrschen?
Wenn ich richtig sehe, dann hat Nanoarchaeum equitans noch weniger Gene?
In der SZ ist übrigens auch schon was drüber zu lesen. hier...
Danke, Marc.
Es gibt noch eine Reihe kleinerer Organismen. Die sind aber endosymbiontisch oder parasitär, genauso wie das von dir erwähnte Nanoarchaeon. Mycoplasma pneumoniae ist aber mit das kleinste Bakterium, dass selbstständig leben kann und im Labor kultivierbar ist. Daher ist es als Modellorganismus besser geeignet.
Ausserdem hat M. pneumoniae auch medizinische Relevanz.
Dann hänge ich mich mal in den Gratulantenstrom - ein ziemlich spannender Artikel, und laiengerecht gebastelt - danke.
Hey Tobias,
Glückwunsch zur Veröffentlichung! Das war ja mal ne coole Woche für Dich!
Die Thematik erinnert mich gerad stark an den Kram, den ich momentan lerne...
Hi Tobias!
Gratulation zu Deinem Erfolg! Macht Mut, oder? ;-)
Vielen Dank für die vielen Glückwünsche.
Craig Venter hat hier noch einen Kommentar zu den Papers veröffentlicht:
http://www.nature.com/msb/journal/v5/n1/full/msb200989.html
FAZ: http://www.faz.net/s/Rub80665A3C1FA14FB9967DBF46652868E9/Doc~EBA4CDC05010B46A1828F79EF3D428E7A~ATpl~Ecommon~Scontent.html
Nature reviews genetics
http://www.nature.com/nrg/journal/v11/n1/full/nrg2730.html