Ein Worte zum Sonntag: Gentechnik – Hui oder pfui?

Jaja Studenten haben ja so ein chilliges Leben. Immer auf der faulen Haut liegen, lange Semesterferien haben und am Wochenende ist Party angesagt. Stimmt leider bei den meisten Studienfächern nicht ganz.

Bei mir steht grad an oberster Stelle die Studienarbeit. Ich Optimiere ein Transfektions-Laborkit für zwei verschiedene humane Zelllinien. Damit können die meisten nicht wirklich viel anfangen, deshalb erläutere ich es immer noch kurz: Ich habe ein Laborkit (eine Ansammlung bestimmter Reagenzien mit Anleitung, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen). Dieses Kit ist dafür da, um DNA in eine Zelle einzubringen (=Transfektion). Es gibt viele verschiedene Zelllinien und jede Verhält sich etwas anders, weshalb ich eben jene Optimierung durchführe.

Im Klartext: Ich betreibe Gentechnik mit menschlichen Krebszellen.

Die erste Reaktion, die ich meistens erhalte: “Boa echt? Du machst Gentechnik? Ist das nicht gefährlich? Und dann auch noch mit Krebszellen?” Und genau diese Reaktion hat mich auf die Idee gebracht im allgemeinen das Wort Gentechnik mal genauer zu erläutern. Denn dass die Gentechnik definitiv keinen guten Ruf hat, brauche ich ja kaum zu erwähnen.

Das erste woran die meisten denken, ist gentechnisch veränderter Mais. Dass heißt, dass die DNA einer Pflanze so

verändert wird, dass die mehr Erträge liefert oder gegen bestimmte Schädlinge resistent werden. Wenn Nutzpflanzen gentechnisch verändert werden, nennt man dies “Grüne Gentechnik” oder “Agrogentechnik”. Klingt vom Prinzip gut, dass man Pflanzen so verändert, dass mehr Lebensmittel zur Verfügung stehen. In vielen Ländern werden diese Pflanzen auch bereits angebaut. Aber natürlich haben solche Dinge auch eine Schattenseite. Solche stabilen Pflanzen, verändern das Gleichgewicht der Natur und verdrängen die Vielfalt an verschiedenen Pflanzensorten.

Die gentechnische Veränderung von Tieren ist glücklicherweise nicht gestattet. So heißt es zumindest und mag auf Nutztiere zutreffen. Allerdings gibt es in Laboren viele gentechnisch veränderte Tiere. Bekanntestes Beispiel sind die sogenannten Knock-Out Mäuse. Bei diesen Tieren werden bestimmte Gene abgeschaltet oder halt auch verändert, um z.B. bestimmte Eigenschaften den verschiedenen Genen zuzuordnen.

Neben der “grünen Gentechnik” gib es auch noch die “rote” und die “weiße Gentechnik”, die weit aus unbekannter sind. Die “weiße Gentechnologie” beschäftigt sich mit der Herstellung von industriellen Produkten wie Vitamine oder Aromastoffe. Die “rote Gentechnologie” der auch “Medizinische Gentechnik”  wird dafür genutzt, Medikamente und Impfstoffe herzustellen oder Gentherapien zu ermöglichen.

So wird der für Diabetiker das überlebenswichtige Insulin durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen hergestellt. Und dies sei nur ein Beispiel. Erythropoetin (bekannter unter EPO) wird bei Blutarmut gegeben und ebenfalls gentechnisch hergestellt. Somit könnte ich hier noch eine weile Dinge aufzählen, die man nicht unbedingt der Gentechnik zugeschrieben hätte.

Alles in allem, soll dies Euch nur zeigen, dass man der Gentechnik durchaus auch viel gutes zusprechen kann. Und das soll nicht bedeuten, dass ich alles gut heiße, was mit Hilfe der Gentechnik alles verursacht wird. Aber diese pauschale Meinung, dass alles schlecht ist und “gefährlich” was mit Gentechnik zu tun hat, kann ich einfach nicht vertreten. Dafür rettet sie zu vielen Menschen, täglich das Leben.

Was ist Eure Meinung zur Gentechnik? Hinterlasst gerne ein Kommentar und teilt uns Eure Meinung dazu mit!

 

Kürzel A black

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Natur und Technik

Bei der Suche nach einem interessanten Thema, lasse ich mich gerne von meinen Mitmenschen inspirieren. Und zu diesen Menschen gehören Leute aus sämtlichen Fachbereichen die es so gibt. Das heutige Thema verbindet gleich mehrere Bereiche der Naturwissenschaften miteinander: Ingenieurwesen, Physik, Chemie, Biologie, Materialforschung und bestimmt noch einige andere. Und vielleicht können es schon einige von Euch erahnen, es geht heute um BIONIK.

Bionik, verbindet die beiden Wörter der BIOlogie und techNIK und somit auch die oben erwähnten Fachbereiche. Laut Duden handelt es sich um eine “angewandte Wissenschaft, die technische, besonders elektronische Probleme nach dem Vorbild biologischer Funktionen zu lösen versucht”.

Das ganze gibt vielleicht eine Ahnung worum es zu gehen scheint, aber für eine genaue Vorstellung reicht diese Definition noch nicht aus. Der Leitgedanke ist einfach zusammengefasst. Technische Lösungen finden, durch die Natur inspiriert. Denn schon Leonardo da Vinci wusste:

Der menschliche Schöpfergeist kann verschiedene Erfindungen machen (…), doch nie wird ihm eine gelingen, die schöner, ökonomischer und geradliniger wäre als die der Natur, denn in ihren Erfindungen fehlt nichts, und nichts ist zu viel.

Somit war euch Leonardo da Vinci auf gewisse Art ein Bioniker. Er schaute sich Dinge in der Natur ab und versuchte sie mit seinen Möglichkeiten in technische Nachahmungen umzuwandeln, so zum Beispiel sein Flugapparat. So sind viele Erfindungen aus der Natur abgeschaut, doch die Bionik eröffnet mit der heutigen Technik ungeahnte Möglichkeiten.

Einer der bekanntesten und häufig genutzten bionischen Dingen, sind wohl die Funktionskleidungsstücke. “Lotus-Effekt” impliziert ja schon, woher der Gedanke stammt, dass Wasser perlenartig abfließt. Und so auch selbstreinigende Effekte haben , welche bei Fassadenfarben genutzt werden.

Und auch solch alltägliche Dinge, bei denen man im Namen die Pflanze schon eingebaut ist, von der der Effekt geklaut wurde, fällt in unserem alltäglichen gebraucht schon gar nicht mehr auf. Die Arctium lappa oder auch unter dem Namen Klette bekannt, ist das naturgebende Beispiel der vielseitig genutzten Klettverschlüsse.

Aber so richtig spannend wird es vor allem für mich, wenn es Richtung Bionik und Medizin geht. Auch hier gibt es natürlich spannende Erfindungen, welche große Beeinflussung auf Heilung und Lebensstandard haben. Von Hörimplantaten, welche taube Kinder ermöglichen zu hören und vor allem auch sprechen zu lernen, bis hin zu voll motorisierten Arm- und Handimplantaten, welche sogar Gefühle über elektrische Impulse weiterleiten können.

Aber schauen wir uns das doch an dieser Stelle mal ein wenig genauer an. Bei fehlendem Arm, warum auch immer, sind ja die Nervenenden immer noch vorhanden. Viele amputierte Menschen leiden sogar unter den sogenannten Phantomschmerzen, da das Hirn darauf eingestellt ist, dass da ja noch Nerven sein müssten, obwohl der Teil des Körpers fehlt. Durch Implantate an diese Nervenenden mit Impulsgebenden Elektroden, ist es möglich sogar Gefühle zu übertragen. Hier im Link ist das schön in einem Video erklärt.

Eine weiteres super spannendes Thema sind Retina-Chips. Mit denen hatte ich sogar schon selbst an der Freien Universität Berlin gearbeitet. Es ist inzwischen möglich, diese Netzhautships direkt zu Implantieren und an den Sehnerv anzuschließen. Wenn also keine Schädigung des Sehnerves, sondern nur der Netzhaut bestehen, können Informationen an das Hirn weitergegeben werden. Natürlich ist die Auflösung nicht so super wie es das echte Auge kann, aber schon Formen und hell von dunkel zu unterscheiden, ist für einen Blinden viel wert.

Ich denke man kann es ganz gut mit dem Sensor der Digitalkamera vergleichen, nur läuft die Bildverarbeitung nicht über einen Prozssor, sondern über das Gehirn. Umso mehr Elektroden auf solch einem Chip liegen, desto mehr Details lassen sich darstellen, was man mit den Megapixeln (also Bildpunkte auf dem Sensor) der Kamera vergleichen könnte. Nur muss auch jede Elektrode an das Nervensystem angeschlossen werden, was die Sache unglaublich kompliziert macht.

Design aus der Natur Quelle: http://www.bionikzentrum.de/

Design aus der Natur
Quelle: http://www.bionikzentrum.de/

Es ist unglaublich, was die Kombination von Technik und Biologie inzwischen alles möglich macht. Sowohl in Design, wie auch in Funktion. Aber auch hier muss die Neugier und der Forscherdrang der Menschen immer von zwei Seiten betrachtet werden. Wir stehen am Anfang der Bionik und meiner Meinung nach, werden hier wohl in Zukunft wenig bis keine Grenzen mehr existieren, was die Technik angeht. Wo ethische Grenzen gezogen werden müssten,  wird uns wohl früher oder später beschäftigen.

Kürzel A black

Quellen:

Ein Worte zum Sonntag: Gene die zum Strahlen bringen

Da sind die Prüfungen endlich mal rum sind, kann man doch tatsächlich mal Luft holen. Deshalb gibt es heute auch mal wieder ein Einblick in die Welt der Naturwissenschaften. Außergewöhnlich wissenschaftlich schauen wir uns heute ein neues Molekül mit einem faszinierenden Namen an. Um genau zu sein ist es eine ganze Gruppe von Enzymen (Proteine die Reaktionen katalysieren – beschleunigen) die den wunderschönen Namen LUCIFERASEN tragen.

Kurz zur Erklärung: Enzyme erhalten im Grunde immer die Endung -ase. Daran erkennt man diese schon am Namen. Und Lucifer ist im allgemeinen vom bösen Engel oder auch als Herrscher der Hölle bekannt. Allerdings haben die Enzyme weniger mit der Hölle, als vielmehr mit der ursprünglichen Bedeutung des Namens zu tun. Lucifer kommt aus dem Lateinischen und heißt soviel wie Lichtbringer oder Lichtträger.

Quelle: Wikipedia

Quelle: Wikipedia

Diese Enzyme kommen in verschiedenen Tieren vor und bewirken genau das, was der Name schon verrät. Durch die katalytischen Eigenschaften werden Licht-emitierende Reaktionen ausgelöst. Die Lumineszenz  ist dann wie auf dem nebenstehenden Bild zu erkennen, wirklich hübsch anzusehen. Hier ist eine Ausstrich von Bakterien mit eben jenen Genen, welche zur Synthese der Luciferasen nötig sind, aufgetragen. Und natürlicherweise kommen diese Enzyme zum Beispiel in Glühwürmchen vor.

Zum Teil nutzt man die Eigenschaften der Enzyme für Nachweise aus. Zum anderen ist es spannend zu sehen, wie wenn man etwas anderem diese Gene einpflanzt, auf einmal ein Leuchten zustande kommt. Wie zum Beispiel auf dem Bild unten zu erkennen eine leuchtende Tabakpflanze. Da wird man doch glatt neugierig und würde gerne wissen, ob das auch beim Menschen möglich wäre 😉

Aber die Vorstellung nachts zu leuchten, ist auf Partys vielleicht ein witziger Gag, aber beim schlafen dann wohl doch eher störend :). Alleine die Möglichkeit zu haben durch Gentransfer Pflanzen oder andere Zellen ( bei Mäusen und für alle Sherlock Guckenden unter den Lesenden 😉 auch bei Kaninchen)  zum leuchten zu bringen ist einerseits total beeindruckend, sowie auch verängstigend. Denn das man Eigenschaften durch Gentransfer weitergeben kann, offenbart Möglichkeiten und Schwierigkeiten, deren Tragweite kaum zu erfassen sind.

Und zum Abschluss noch ein paar Luciferasische Bilder!

Kürzel A black

Ein Worte zum Sonntag: Dickkopf-1

Weihnachten ist vorbei, die Bäuche voll, die Familie hoffentlich für den Start ins nächste Jahr mit schönen Geschenken versorgt. Und schon wird weiter für Silvester geplant, denn das neue Jahr wartet nicht mehr lange. Um nun in der Zwischenzeit vom ganzen Stress bisschen wegzukommen, brauchte ich also ein Thema, was meine Gehirnzellen ein wenig beansprucht und trotzdem Spaß macht.

Meine Neigung zu den Naturwissenschaften, insbesondere der medizinischen Fachrichtung sind hier im Blog noch nicht wirklich zur Geltung gekommen. Deshalb stelle ich euch ab heute ab und an mal ein sehr außergewöhnliches Molekül vor, welches  man nicht kennen muss, die man aber auch nicht so schnell vergessen kann, wenn man sie kennengelernt hat.

Der erste Kandidat ist Dickkopf-1 – Ja also ich habe euch Moleküle versprochen und dieses hier hat meiner Meinung seine Erwähnung verdient. Dickkopf ist ein Protein (= Eiweiße, die seeeehr viele Funktionen im Körper haben), welches 1998 von eine Prof. Dr. Christof Niehrs entdeckt wurde. Lange Rede gar kein Sinn, wozu haben wir denn jetzt so ein dickköpfiges Protein nun eigentlich? Dieses Gen ist notwendig für die Kopfinduktion bei Wirbeltieren. Also wie Forscher das halt so machen, wenn sie wissen wollen, was so ein Protein kann, schnappen sie sich eine Maus (meistens ist’s mehr als nur eine ;)) und schalten bei ihr einfach das Gen aus, welches als Bauplan für dieses Protein dient. In diesem Fall wurde also mal das Dickkopf-1-Gen ausgeschaltet und hat geschaut, was denn so bei den Nachkommen der Tierchen passiert. Und schwupp…die Maus hatte keinen Kopf! Der Rumpf hatte sich ganz normal entwickelt, aber ohne Kopf, naja ihr könnt es euch ja denken wie es sich so ohne Kopf lebt.

Quelle: bio-pro.de

Quelle: bio-pro.de

Ebenso hatte man festgestellt, dass wenn Kaulquappen übermäßig viel Dickkopf-1 Protein hatten, dass diese eine sehr großen Kopf hatten. Wie nun nicht schwer zu erraten ist, kommt daher auch der Name für dieses tolle Protein. Wenn den Quappen nun noch ein Gen transplantiert wurde, wuchsen sogar noch mehr Köpfe O.O

Dieses Jahr hat die Forschung dann noch weitere Ergebnisse über dieses Protein bekannt gemacht. Denn wenn dieses Protein nun doch offenbar so wichtig für den Kopf zu sein scheint, beeinflusst es eventuell auch unsere Denkleistung? An dieser Stelle könnte man meinen, viel hilft viel – aber genau das Gegenteil ist hier offenbar der Fall. Also wenn wir denn schon einen Kopf haben, ist das Protein Dickkopf-1 nicht mehr soooo hilfreich, da es im höheren Alter offenbar die Bildung neuer Nervenzellen verhindert.

Also mal so grob zusammengefasst ist dieses Protein ja doch schon hilfreich, denn so ganz ohne Kopf sieht man ja eventuell vielleicht doch ein wenig blöd aus. Aber zuviel davon im Alter schränkt die Denkleistung ein, was ja auch nicht gerade toll ist.

Und wer sich so wie ich, auch ganz gern mal tiefer in solch interessante Materie hinein lesen will, für die habe ich hier zwei Artikel-Empfehlungen. Und keine Sorge wenn man mal nicht alles versteht. Wissenschaften haben halt ihre eignen Sprachen!

BioPro Baden-Württemberg

Deutsche Krebsforschungszentrum Helmholtz-Gemeinschaft

Und in diesem Sinne, startet nicht zu dickköpfig ins neue Jahr! Es könnt die Denkleistung einschränken 😉 

A|