Categorie archieven: biologie

‘We’ zijn 700 miljoen jaar ouder dan gedacht

Geplaatst op door
Beantwoorden
Het ontstaan van leven.

Het ontstaan van leven volgens de Wikipedia op de schaal van een dag.

Niet veel mensen zullen er wakker van liggen, maar zuurstof (b)lijkt veel eerder in grote hoeveelheden op aarde te zijn voorgekomen dan tot nu toe aangenomen. Tot nu toe werd het Grote Zuurstofvoorkomen, belangrijk voor de ontwikkeling van het aardse leven, zo’n 2,3 miljard jaar terug gedacht; ruwweg op de helft van de leeftijd van de planeet. Deense, en andere, onderzoekers zijn tot de conclusie gekomen dat die ‘gebeurtenis’ zeker 700 miljoen jaar eerder moet zijn voorgevallen. Lees verder →

Gist blijft eeuwig jong

Geplaatst op door
Beantwoorden
Schizosaccharomyces_pombe

Schizosaccharomyces pombe

De eeuwige jeugd, de mensheid droomt er van. Al lang.  In Duitsland ontdekten onderzoekers een micro-organisme dat zich verjongde, elke keer als het zich reproduceerde. Dat micro-organisme, de gist Schizosaccharomyces pombe, zou onderzoekers van het Duitse Max Planck-instituut de weg moeten wijzen naar dat eeuwige leven of althans ze de geheimen moeten verklappen hoe veroudering kan worden voorkomen of op zijn minst afgeremd. Lees verder →

Afrikaanse nachtuiltjes al na zes jaar resistent voor genmaïs

Geplaatst op door
Beantwoorden
Nachtuiltjes

Nachtuiltjes blijken al na zes jaar resistent tegen genmais

Bt-genmaïs is genetisch zo veranderd dat die zijn eigen pesticide, Bt (naar de ‘bijbehorende’ bacterie Bacillus thuringiensis), produceert. Dat is handig, want dan hoeft de boer niet (zo veel) te spuiten met bestrijdings-middelen. De natuur gaat echter zijn eigen gang. Onderzoekers van het Franse instituut IRD hebben ontdekt dat nachtuiltjes van de soort Busseola fusca al na zes jaar resistentie hebben opgebouwd tegen Bt.
Bt leek erg effectief. De Europese maïsboorder, zijn mediterrane familielid en de bladhaantjes, alle belagers van deze genmaïs legden het loodje. Daar hebben die belagers nu al een antwoord op: ze hebben geen last meer van het ‘ingebouwde’ gif. Grappig is dan dat de oplossing die wordt voorgesteld is om maïs dat niet genetische gemanipuleerd is te zaaien in de buurt van het genmaïs, in de hoop dat de niet-resistente insecten blijven bestaan. Alleen twee resistente ouders krijgen resistent nageslacht, zo was het idee, maar op de duur is ook dat natuurlijk geen oplossing. Zoals ook met andere bestrijdingsmiddelen, vinden insecten een genetische oplossing voor bestrijdingsmiddelen die er op gericht zijn ze te vernietigen, ingebouwd of niet.
Het is opmerkelijk dat al zes jaar na de introductie van Bt-maïs in Zuid-Afrika al Bt-resistente insecten opduiken. Om dat te verklaren hebben onderzoekers resistente Zuid-Afrikaanse nachtuiltjes met Keniase nog niet resistente familieleden gekruist (de Bt-maïs is nog niet in Kenia beschikbaar). Het bleek, anders dan verwacht, dat de nakomelingen van die kruising ook resistent zijn. Resistentie is kennelijk een dominante eigenschap. Op de een of andere manier is het insect in staat het gif te ontgiften voordat het zijn verwoestende werk in zijn ingewanden doet. Ondertussen lijkt het uiterst dienstig om naar andere wegen dan genmanipulatie zoeken om maïs tegen insectenvraat te beschermen, zoals biologische bestrijdingsmethoden met giftige paddestoelen of boorwespjes die hun eitjes leggen in de larven van de insecten (hetgeen die larven niet overleven).

Bron: Alpha Galileo

Moleculen volgen in een chemische reactie

Geplaatst op door
Beantwoorden

Hoe chemische processen verlopen is grotendeels nog onbekend. Dat geldt niet alleen voor de ingewikkelde processen die zich in de biologie afspelen, maar ook voor de ‘simpele’ niet-organische reacties. Uiteindelijk is er, via, spectroscopische technieken, maar een grof beeld te krijgen hoe die opeenvolgende reacties verlopen. Die informatie die daar uit komt is in feite een ‘stapeling’ van gebeurtenissen en geeft niet weer hoe de afzonderlijke bindingen, al dan niet, tot stand komen.

Het precieze verloop van een reacties, of series reacties is voor een chemicus interessant, omdat die informatie gebruikt kan worden om het verloop van de reactie te beïnvloeden door toevoeging van bepaalde stoffen zoals katalysatoren. Duitse onderzoekers zijn er in geslaagd  met behulp van röntgentechniek wat licht in de duisternis te werpen. “In wezen bekijken we hoe atomen en moleculen in een oplossing met elkaar reageren”, zegt Emad Flear Aziz theoretisch natuurkundige van het Helmtholtz-centrum in Berlijn en hoogleraar aan de vrije universiteit in de Duitse hoofdstad. Het onderzoeksresultaat dat hij en zijn medewerkers en die van Oliver Kühn van de universiteit van Rostock hebben gepresenteerd in het belangrijke wetenschapsblad Physical Review Letters is gebaseerd op de ontdekking van Aziz en de zijnen uit 2010. Bij onderzoek met behulp van röntgenspectroscopie ontdekte hij een ‘donker kanaal’, waarin fotonen (lichtdeeltjes) met een bepaalde energie verdwijnen. Dat zou wel eens de clou kunnen zijn voor het bestuderen van chemische reacties, vermoedde Aziz.
Dat blijkt nu te kloppen. Oliver Kühn berekende de energieniveaus van allerlei mogelijke bindingsprocessen, waarmee de experimentele gegevens uit de röntgenspectra zou kunnen worden geduid. Ook Aziz zat niet stil. Hij verbeterde de röntgentechniek zo dat er zeer nauwkeurige metingen mee kunnen worden gedaan. Aziz: “We kunnen nu de elektronentoestanden in een systeem waaraan we meten toeschrijven aan bepaalde bindingen die tot stand komen of waar de binding niet tot stand komt.” Het lijkt een beetje op de manier waarop gehoor werkt om bepaald geluid uit te schakelen om iets anders, bijvoorbeeld een gesprek in een lawaaierige zaal, beter te kunnen horen. De onderzoekers zijn er van overtuigd dat ze met deze techniek de chemie van het leven beter zullen kunnen begrijpen.

Bron: Eurekalert

Micro-organismen maken samen biobrandstoffen uit oogstafval

Geplaatst op door
Beantwoorden

BiobrandstofcombiAl heel vaak – en ook in dit geval geef ik geen garantie – is dé doorbraak aangekondigd bij de productie van biobrandstoffen. Biobrandstoffen worden gezien als ‘groen’ alternatief voor fossiele brandstoffen, maar de huidige productiewijze van biobrandstoffen concurreert met de voedselproductie. Dé oplossing zou natuurlijk zijn om biobrandstoffen te maken uit landbouwafval: overschietende biomassa. Tot nu toe is het niet erg goed gelukt, omdat die resten veel houtachtige stoffen bevatten als cellulose en lignine die zich lastig met behulp van bacteriën laten omzetten tot biobrandstoffen, op een wijze die niet vreet aan de voedselvoorziening. Onderzoekers van de Amerikaanse universiteit van Michigan zijn op het idee gekomen bacteriën en schimmels te laten samenwerken om biobrandstoffen te maken, met, volgens bild der wissenschaft verbazingwekkend (goed) resultaat.

“De biosynthese van brandstoffen uit biomassa is een veelbelovend en duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffen”, stelt onderzoeker Jeremy Minty. “Het probleem is alleen dat die plantenresten veel lignocellulose bevatten, die de planten hard en robuust maakt, maar ook de afbraak bemoeilijkt.” Voor de afbraak van de vertakte lignocellusosemoleculen is een keten van reacties nodig om ze om te zetten in suikers, die op hun beurt weer makkelijk zijn om te zetten in ethanol of andere energierijke verbindingen. Tot nu toe is steeds geprobeerd die omzetting door een, genetisch gemodificeerde, bacterie te laten doen, maar met beperkt succes, zo stelt Minty. Hij heeft toen met zijn medewerkers de kaarten op samenwerking gezet.
Ze ontwikkelden een systeem bestaand uit een schimmel (Trichoderma reesei) en de E. coli, het erkende werkpaard van de biotechnologie. De schimmel zorgt van de afbraak van de lignocelluloseketens in suikers. De E. coli neemt de stap van suikers naar biobrandstof voor zijn rekening. Er bestond al een genetisch gemanipuleerde E. coli-stam, die uit de suikers isobutanol maakt. Die verbinding levert bij verbranding veel meer energie dan ethanol en maar 18% minder dan benzine en is daarmee een effectievere brandstof dan ethanol (je rijdt verder op een volle tank isobutanol dan op dezelfde tank vol met ethanol)
Deze oefeningen in het lab zijn altijd leuk en veelbelovend, maar waar het uiteindelijk om gaat is dat het proces ook op grote schaal werkt en voldoende oplevert (in termen van product, maar uiteindelijk ook in termen van geld). De onderzoekers vulden een reactor met schimmel en bacteriën en voegden maïsstengels en -bladeren toe (zie afb.). Zonder toevoeging van andere stoffen leverde de proef 1,88 g isobutanol per liter reactorvloeistof op, volgens de onderzoekers de tot nu toe hoogste opbrengst bij de omzetting van plantenresten in biobrandstoffen. Samen zetten schimmel en bacterie tweederde van het plantaardig materiaal om in winbare energie. Doordat isobutanol prima met water mengt moet de brandstof wel eerst uit de reactievloeistof worden gedestilleerd.
Schimmel en bacterie bleken elkaar niet in de weg te zitten. Geen van beide micro-organismen nam de overhand of stoorde de ‘partner’ in de omzetting, terwijl de samenwerking toch tamelijk ongelijkwaardig is. De schimmel levert de bacterie zijn voedsel (de suikers), maar geeft daar niks voor terug. Dat zou normaal gesproken betekenen dat de bacterie de schimmel rap zou overvleugelen, maar dat voorkomt de schimmel door de suiker alleen vlak bij de eigen celwand af te leveren, zodat de schimmel zelf ook voldoende aan zijn trekken komt. Dat leidt tot een stabiel evenwicht, stellen de onderzoekers. Doordat de hele afbraak en omzetting in biobrandstof in een reactor plaatsvindt, wordt het proces ook economisch aantrekkelijk.
De onderzoekers werken nu een een verbetering van de opbrengst van de microbiële samenwerking. Dat willen ze, onder meer, bewerkstelligen door de tolerantie van de micro-organismen voor isobutanol (voor de E. coli  tenslotte een afbraakproduct) te vergroten. Door een anders ‘gedresseerde’ E. coli  te nemen, zijn met dit systeem ook andere biobrandstoffen zoals ethanol te produceren.

Bron: bild der wissenschaft

Nee het is geen NIEUW beest!

Geplaatst op door
Beantwoorden
Het 'nieuwe' roofdiertje

Het ‘nieuwe’ roofdiertje (foto: Amerikaans natuurhistorisch museum)

En weer ging het mis. In allerlei media werd de ontdekking van een nieuw roofdier gemeld in het nevelwoud van het Andesgebergte, een roofdier dat het midden houdt tussen een kat en een knuffelbeer. Natuurlijk is dat geen nieuw dier. Dat beest bestond al, misschien wel al heel lang, maar wij, domme stervelingen, hadden dat beest nog nooit gezien of ons althans niet gerealiseerd dat het, mogelijk, een aparte diersoort was.
Met enige regelmaat wordt de wereld verblijd met de ontdekking van nieuwe planten of dieren. Tenminste, zo worden die ontdekkingen dan gepresenteerd. Natuurlijk is het opmerkelijk dat we dit toch niet eens heel kleine beest nu pas ontdekken, maar dat maakt het beest niet nieuw. Het pas ontdekte dier, de olinguito gedoopt, is familie van de  slankbeer (olingo) en de kinkajoe. Het dier, dat ‘ontdekt’ is door Kristopher Helgen en zijn medewerkers van het Amerikaanse natuurhistorische museum, heeft de Latijnse naam bassaricyon neblina meegekregen (de familienaam als de olingo en neblina van nevel). De olinguito’s leven in hetzelfde gebied als hun verwanten, maar op hoger niveau: 1500 tot 3000 m.
Helgen vond overeenkomstig DNA in de genenbank GenBank, dus is het waarschijnlijk dat we het al kende zonder dat het als aparte diersoort was herkend. Volgens de gegevens in de genenbank zou het bewuste exemplaar in verscheidene Amerikaanse dierentuinen hebben verbleven, alvorens het in de jaren ’70 in een New Yorkse dierentuin overleed. Een door ABC opgespoorde oppasser had het al eigenaardig gevonden dat het nooit nageslacht kreeg.
Hopi Hoekstra, zoogdierdeskundige van het zoölogiemuseum van de Harvard-universiteit, vindt dat de olinguito (olingo’tje in het Spaans) nog niet helemaal als aparte diersoort is aan te merken. “Eerst zal het DNA van de olingo en de olinguito nauwkeurig moeten worden vergeleken voordat het zo ver is, maar ik denk wel dat we wat hebben.”

Bron: ABC

Bestrijdt kanker door uithongering kankercellen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Nieuwe kankertherapie: uithongering Chris Proud, hoogleraar aan de universiteit van Southampton (GB) heeft ontdekt dat kankercellen voor hun overleving, anders dan gezonde cellen, het eiwit eEF2K nodig hebben. Hij ziet een goede kans kankercellen uit te hongeren (foto universiteit van Southampton).

Chris Proud, hoogleraar biologie aan de universiteit van Southampton, heeft een manier bedacht, waarmee hij gericht kankercellen kan bestrijden: uithongering. “Kankercellen groeien en delen sneller dan normale cellen. Dat betekent dat ze ook meer voedingsstoffen en zuurstof nodig hebben. Wij ontdekten dat een molecuul, aangeduid met eEF2K, een belangrijke rol speelt in het voorkomen dat kankercellen verhongeren, terwijl normale cellen die stof niet nodig hebben. Door eEF2K te blokkeren, kunnen we de kankercellen doden, zonder dat de normale cellen daar last van hebben.”
Bijna alle cellen in het menselijke lichaam bevatten dezelfde basiscomponenten. Als een van die componenten als ‘doelwit’ van een therapie gekozen wordt, heeft dat invloed op alle cellen.  De conventionele therapieën zoals chemo- en radiotherapie, tasten alle cellen aan, dus ook de gezonde. Dit onderzoek heeft een eiwit gelokaliseerd dat alleen door kankercellen wordt benut, waardoor die ziekte heel gericht is te bestrijden. Bovendien is deze bestrijdingsmethode in principe van toepassing op allerlei soorten kanker en niet, zoals veel (veelbelovende) methodes, op een bepaald type kanker. Proud werkt nu in samenwerking met andere labs en farmaceutische bedrijven aan de ontwikkeling van stoffen die het eiwit eEF2K blokkeren.
De Britse hoogleraar is ook nog steeds op zoek naar de oorzaken die tot kanker leiden. “De eiwitsynthese is een fundamenteel proces dat het cellen mogelijk maakt te groeien, delen en fungeren. Als dat fout gaat kan er kanker ontstaan. Wij zijn geïnteresseerd hoe fouten in dat proces kunnen leiden tot kanker en andere ziektes.” De Britse hoogleraar heeft zijn onderzoek gedaan in samenwerking met het Canadese kankeronderzoekcentrum.

Bron: Eurekalert

Broeikasgas mogelijk funeste gevolgen voor basis voedselketen

Geplaatst op door
Beantwoorden

130702141506Meer kooldioxide in de atmosfeer zou fnuikend kunnen zijn voor het voortbestaan van een bacterie die, zou je kunnen zeggen, aan de basis staat van onze voedselketen, althans die in de oceaan. Dat zou uit onderzoek van David Hutchins, hoogleraar mariene biologie aan de universiteit van Zuid-Californië (USC), zijn gebleken, dat gepubliceerd is in het blad Nature Geoscience. Het gaat om een zogeheten cyanobacterie (nauwkeuriger: de twee soorten Trichodesmium en Crocosphaera) die zijn energie haalt uit het via fotosynthese chemisch vastleggen van stikstof. Aangezien alle leven stikstof nodig heeft en de meeste levensvormen zelf geen stikstof kunnen vastleggen, zijn de meeste levensvormen afhankelijke van die stikstofvastleggers. Het leven in de de oceaan is afhankelijk van dit minuscule organisme dat tot de blauwalgen wordt gerekend. Zonder blauwalgen zou er geen leven in de oceanen mogelijk zijn.
Hutchins: “CO2 kan de biodiversiteit van deze belangrijke organismen in de oceaanbiologie sturen. De verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen die wij gebruiken zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor de verandering van het type stikstofvastleggers dat op de oceaanbodem groeit.” Die verandering zou dan allerlei konsekwenties kunnen hebben voor de voedselketen in de oceanen en dus ook voor wat de mens uit de oceaan oogst.
Eerdere studies zouden hebben aangetoond dat de bestudeerde twee typen cyanobacteriën (Trichodesmium en Crocosphaera) juist zouden profiteren van een toenemende hoeveelheid atmosferische kooldioxide, maar die studies zouden maar een paar bacterie’lijnen’ hebben bekeken. Uit de uitgebreidere studie van Hutchins en zijn medewerkers, geholpen door de uitgebreide ‘bibliotheek’ van bacteriecultures bij de USC, blijkt dat sommige bacteriestammen inderdaad profiteren van het toegenomen kooldioxidegehalte in de atmosfeer, maar dat andere die toename slecht bekomt. “Het is niet zo dat klimaatverandering alle stikstofvastleggers om zeep helpt. (…) Toename van atmosferische kooldioxide verandert welke stikstofvastleggers het loodje zullen leggen en we zijn er niet zeker van wat voor een invloed dat heeft op de oceaan van morgen”, stelt Hutchins.

Bron: Science Daily

Weefsels doorzichtig gemaakt met fructose

Geplaatst op door
Beantwoorden

Weefsels doorzichtig gemaakt met fructoseOnderzoekers van het Japanse RIKEN-centrum voor ontwikkelingsbiologie hebben met behulp van een suikeroplossing weefsels en organen in drie dagen doorzichtig gekregen. Niet zo lang geleden was er al een bericht op dit blog, dat meldde dat met behulp van een hydrogel hersens doorzichtig konden worden gemaakt. Volgens onderzoeksleider Takeshi Imai hebben dat soort methodes hun beperkingen, doordat ze het weefsel chemisch of anderszins beschadigen en/of tijdrovend zijn. Zijn methode om met behulp van een fructoseoplossing weefsels transparant te maken zou die nadelen niet hebben. In drie dagen maakten de Japanse onderzoekers muizenhersens doorzichtig, zonder de structuur of de gebruikte fluorescerende kleurstof aan te tasten. Met behulp van een fluorescentiemicroscoop konden die hersens worden bestudeerd zonder die eerst in plakjes te hoeven snijden. De onderzoekers stellen dat hun methode, SeeDB gedoopt, goedkoop, snel en makkelijk in het gebruik is en nuttig zou kunnen zijn voor de bestudering van allerlei bijzonderheden in weefsels zoals die van neuronale circuits in hersens; ook menselijke…

Bron: Eurekalert (foto: RIKEN)

Zijn mannen schuld aan de menopauze?

Geplaatst op door
Beantwoorden

Waarom heeft het wijfje van het dier mens een menopauze? Dat is in het dierenrijk, waartoe de mens behoort, niet erg gebruikelijk. Onderzoekers van de Canadese McMaster-universiteit hebben er aan zitten rekenen en komen met de veronderstelling dat het wel eens de schuld van de mannen zou kunnen zijn. Die kiezen op oudere leeftijd voor, aanzienlijk, jongere partners. Evolutionair gezien is reproduceren de ‘opdracht’ en dat is het niet handig als een deel van de soort daaraan niet deelneemt (kan nemen) vanwege onvruchtbaarheid. De onderzoekers rond Richard Morton denken dat die keus van mannen voor jong, genetische veranderingen zouden hebben uitgehaald, waardoor vrouwen gaandeweg de evolutie op latere leeftijd hun vruchtbaarheid kwijt zouden zijn geraakt. De onderzoekers houden overigens ook andere mogelijkheden open. Zo zou het kunnen zijn dat de menopauze een ouderdomsverschijnsel is, dat we nu vaak meemaken omdat mensen veel ouder worden dan vroeger. Zo’n veronderstelling geeft dan weer geen antwoord op de vraag waarom mannen vruchtbaar blijven tot de dood er op volgt.

Bron: Der Spiegel