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für € kaufen ···· Kai Fiedler Mitochondriale Vesikel erhalten unsere Gesundheit\nGehören Mitochondrien zum Endomembransystem?\n\n\nDas Endomembransystem ist das Postnetzwerk der Zelle. Über dieses System stehen die verschiedenen Zellbestandteile miteinander in Kontakt und senden und empfangen Proteine, Fettsäuren und Stoffwechselprodukte. Der Austausch gelingt über sogenannte Transportvesikel, kleine kugelförmige Strukturen, die wie Pakete innerhalb der Zelle verschickt werden. Mitochondrien, die Kraftwerke unserer Zellen, zählen klassischerweise nicht zum Endomembransystem. Diese Ansicht wurde durch die Beobachtung mitochondrialer Vesikel jedoch in Frage gestellt. Mittlerweile werden die mitochondrialen Vesikel mit schweren Krankheiten wie Parkinson und Alzheimer in Verbindung gebracht. Manche Forschungsgruppen sehen in den mitochondrialen Vesikeln sogar den Ursprung des Endomembransystems unserer Zellen.\n\n\n\nDer komplette Artikel mit allen Quellenangaben: \nhttps://www.kaifiedler.de/mitochondriale-vesikel\n\n+++ \nhttps://www.kaifiedler.de \nhttps://twitter.com/kai_fiedler \nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070126
für € kaufen ···· Kai Fiedler Corona-Test mit Genschere\nSchnelle Corona-Tests durch CRISPR/Cas und Smartphone \n\n1:27 Einleitung \n4:03 CRSIPR/Cas ist mehr als Cas9 und Genome Editing\n8:55 Wie kann CRISPR/Cas für den Nachweis einer Virusinfektion genutzt werden?\n9:56 SHERLOCK\n12:55 DETECTR\n14:25 CARMEN\n16:43 Corona-Testverfahren mit Smartphone\n18:18 Vor- und Nachteile von CRISPR/Cas-basierten Virentests\n21:01 Outro \n\nWie der Corona Test mittels qRT-PCR funktioniert, erfahrt ihr hier:\nhttps://www.youtube.com/watch?v=skLRGgGli-s\n\nWie Antikörpertests funktionieren, erfahrt ihr hier:\nhttps://www.youtube.com/watch?v=tWBGpchaTYw\n\nDas Coronavirus SARS-CoV-2 hält uns weiterhin fest in Schach. Zwar verursacht eine Infektion mit SARS-CoV-2 bei den meisten Menschen nur leichte oder sogar gar keine Symptome, aber es sind gerade diese asymptomatischen oder wenig symptomatischen Träger, die die Gefahr bergen, das Virus zu verbreiten, was zu einer verzögerten Isolierung der Infizierten und einer weltweiten Ausbreitung führt. In Deutschland werden pro Woche über eine Millionen PCR-Tests auf Infektionen mit SARS-CoV-2 durchgeführt. Allerdings sind die Tests auf symptomatisch erkrankte Menschen beschränkt, sodass viele Menschen nicht getestet werden. Die alternativen Antikörpertests bieten meist nicht dieselbe Sensitivität wie ein PCR-Test. Modellierungen weisen darauf hin, dass häufiges Testen mit schneller Durchlaufzeit notwendig ist, um die aktuelle Pandemie zu durchbrechen. Hier könnten Corona-Testverfahren auf Basis von CRISPR/Cas Abhilfe schaffen. Ein solches Testverfahren kann sogar mit dem Smartphone ausgewertet werden. \n\nDer komplette Artikel mit allen Quellenangaben: \nhttps://www.kaifiedler.de/crispr-diagnostik\n\n+++ \nhttps://www.kaifiedler.de \nhttps://twitter.com/kai_fiedler \nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070125
für € kaufen ···· Kai Fiedler Geschlecht (m/w/d)\nÜber die Diversität des menschlichen Geschlechts\n\n0:53 Einleitung\n2:28 Wie sind männlich und weiblich biologisch definiert?\n9:04 Die gar nicht so einfache Geschlechtsfestlegung beim Menschen\n17:17 Warum wir aufhören sollten, in Schubladen zu denken\n20:58 Outro\n\nSeit Dezember 2018 können Menschen, die weder dem weiblichen noch dem männlichen Geschlecht zugeordnet werden können, mit der Angabe „divers? im Geburtenregister eingetragen werden. Dieses sogenannte dritte Geschlecht kommt für Personen in Frage, deren Geschlecht nicht eindeutig den biologischen Kategorien „männlich? oder „weiblich? entspricht. Was aber entspricht den biologischen Kategorien „männlich? und „weiblich? und kann das menschliche Geschlecht überhaupt kategorisiert werden?\n\nIch erkläre, wie die Geschlechter biologisch definiert sind und wie es beim Menschen zu Intersexualität bzw. Intergeschlechtlichkeit kommen kann.\n\nDer komplette Artikel mit allen Quellenangaben:\nhttps://www.kaifiedler.de/intersexualität\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070124
für € kaufen ···· Kai Fiedler Mit Gentechnik gegen Malaria\nInsektenbekämpfung mittels Genome Editing und Gene Drive\n\n1:08 Einleitung\n4:23 Genetische Bekämpfungsmaßnahmen\n5:23 Sterile-Insekten-Technik\n11:58 Insektenkontrolle mittels Gentechnik - die Versuche der Firma Oxitec\n20:17 Gene Drive - Vererbung mit Turboantrieb\n30:41 Ökologische Implikationen und bioethische Aspekte\n36:25 Outro\n\nIm Jahr 2018 erkrankten weltweit über 200 Millionen Menschen an Malaria und mehr als 400.000 Erkrankte starben an den Folgen der Krankheit. Die lebensbedrohliche Malaria wird durch Parasiten verursacht, die von infizierten, weiblichen Anopheles-Mücken auf den Menschen übertragen werden. Obwohl es einige wirksame Insektizide gegen die Stechmücken gibt, entwickeln diese zunehmend Resistenzen. Neue gentechnische Verfahren zielen deshalb darauf ab, den Überträger, also die Anopheles-Mücke, genetisch zu verändern, um Malaria einzudämmen.\n\nSeit vielen Jahrzehnten werden nicht nur die Mechanismen untersucht, die die Insektizidresistenzen in den Stechmücken steuern, sondern auch alternative Bekämpfungsmethoden erforscht. Schon in den 1930er Jahren wurde über genveränderte Insekten als Alternative zu Insektiziden nachgedacht. Seitdem wurden mehr oder weniger erfolgreich einige krankheitsübertragene Stechmücken oder anderweitige Schadinsekten unter Kontrolle gebracht. Neue gentechnische Verfahren wie Genome Editing und Gene Drive könnten solche Verfahren verfeinern und eventuell sogar dazu genutzt werden, Krankheiten wie Malaria für immer zu beseitigen.\n\nDer komplette Artikel mit allen Abbildungen und Quellenangaben:\nhttps://www.kaifiedler.de/gentechnik-gegen-malaria\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070123
für € kaufen ···· Kai Fiedler Die Nachfrage nach Fleischprodukten steigt sowohl in Ländern der Europäischen Union als auch global weiterhin an - und dies trotz Lebensmittelskandalen, schlechten Haltungsbedingungen der Tiere und desaströsen Arbeitsbedingungen für die Angestellten der fleischverarbeitenden Industrie. An sogenanntes In-vitro-Fleisch sind viele Hoffnungen geknüpft: die Herstellung von In-vitro-Fleisch kommt ohne Massentierhaltung aus, benötige weniger Fläche und sei insgesamt umweltfreundlicher. Aber wie wird In-vitro-Fleisch eigentlich hergestellt?\nIn Teil 1 gebe ich eine generelle Einführung in das Thema In-vitro-Fleisch und beschäftige mich mit der Namensgebung von Fleischprodukten aus dem Labor und zu überwindenden Hürden bis zur Zulassung solcher Produkte. Anschließend erläutere ich die entscheidende Rolle des benötigten Zellkulturmediums und diskutiere die Notwendigkeit des darin enthaltenen FCS.\n\nKompletter Artikel inklusive Abbildungen und Quellenangaben: https://www.kaifiedler.de/in-vitro-fleisch-1\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler \nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070116
für € kaufen ···· Kai Fiedler Die Nachfrage nach Fleischprodukten steigt sowohl in Ländern der Europäischen Union als auch global weiterhin an - und dies trotz Lebensmittelskandalen, schlechten Haltungsbedingungen der Tiere und desaströsen Arbeitsbedingungen für die Angestellten der fleischverarbeitenden Industrie. An sogenanntes In-vitro-Fleisch sind viele Hoffnungen geknüpft: die Herstellung von In-vitro-Fleisch kommt ohne Massentierhaltung aus, benötige weniger Fläche und sei insgesamt umweltfreundlicher. Aber wie wird In-vitro-Fleisch eigentlich hergestellt?\nIn Teil 3 beschreibe ich die Rolle von Mikroträgern und Stützgerüsten bei der Herstellung von In-vitro-Fleischprodukten. Zudem geht es um die verschiedenen Arten von Bioreaktoren. Zum Abschluss erläutere ich die möglichen Vorteile von In-vitro-Fleisch für Mensch und Umwelt.\nKompletter Artikel inklusive Abbildungen und Quellenangaben: https://www.kaifiedler.de/in-vitro-fleisch-3\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler \nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070115
für € kaufen ···· Kai Fiedler Die Nachfrage nach Fleischprodukten steigt sowohl in Ländern der Europäischen Union als auch global weiterhin an - und dies trotz Lebensmittelskandalen, schlechten Haltungsbedingungen der Tiere und desaströsen Arbeitsbedingungen für die Angestellten der fleischverarbeitenden Industrie. An sogenanntes In-vitro-Fleisch sind viele Hoffnungen geknüpft: die Herstellung von In-vitro-Fleisch kommt ohne Massentierhaltung aus, benötige weniger Fläche und sei insgesamt umweltfreundlicher. Aber wie wird In-vitro-Fleisch eigentlich hergestellt?\nIn Teil 2 erläutere ich die für die In-vitro-Fleischproduktion verwendeten Zelltypen. Welche Arten von Zellen kommen in Frage? Wie wird die Zellproliferation und -differenzierung gesteuert? Und wird für die Herstellung von In-vitro-Fleisch eigentlich Gentechnik angewendet?\nKompletter Artikel inklusive Abbildungen und Quellenangaben: https://www.kaifiedler.de/in-vitro-fleisch-2\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler \nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070114
für € kaufen ···· Kai Fiedler Warum es das Ziel von kaifiedler.de ist, in der Öffentlichkeit ein breiteres Interesse für zukünftig immer wichtiger werdende Themen der Biologie zu schaffen und einen Teil zu einer nötigen Diskussion beizutragen. ····· 1070113
für € kaufen ···· Kai Fiedler Die Genome Editing Technik CRISPR/Cas9 genießt hohe Popularität. Die Meinungen gehen auseinander: Goldgräberstimmung bei Molekularbiologen, neue Ängste bei Gentechnikgegnern.\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/crispr\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070112
für € kaufen ···· Kai Fiedler Eine Untersuchung der Stiftung Warentest zeigt, dass in 18 von 20 alkoholfreien Biersorten Rückstände des Pestizids Glyphosat nachweisbar sind. Und Bier ist nicht das einzige Lebensmittel.\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/glyphosat-in-bier\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070111
für € kaufen ···· Kai Fiedler Die Zelle ist die kleinste biologische Einheit und somit Grundbaustein des Lebens. Zellen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Komplexität im Aufbau in prokaryotisch und eukaryotisch. Für ihre Funktion sind zahlreiche Zellbestandteile, die sogenannten Zellkompartimente und Organellen, essentiell.\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/aufbau-einer-zelle\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 1070110
für € kaufen ···· Kai Fiedler 2013 ist der erste In-vitro-Burger zubereitet und gegessen worden. Hergestellt aus Fleisch, das im Labor erzeugt wurde, basierend auf einer zuvor in Zellkultur herangezüchteten Tierzelle.\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/laborfleisch\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107019
für € kaufen ···· Kai Fiedler Zeitlich begrenzte Virus-Resistenz durch sprühbare RNA-Moleküle:\nRNA-Spray als Alternative zu Pestiziden\n\nJährlich gehen etwa 30 bis 40% der weltweiten Ernteerträge aufgrund von Schädlingen und Krankheitserregern verloren [1]. Es ist davon auszugehen, dass die Erreger es durch die globale Erwärmung zukünftig leichter haben, sich auch in bisher klimatisch ungeeigneten Regionen auszubreiten [2]. Auf der anderen Seite wird für die kommenden Jahre mit einem starken Anstieg der Weltbevölkerung gerechnet. Bis 2050 sollen etwa 10 Milliarden Menschen auf der Welt leben, die es zu ernähren gilt [3]. Bisherige Versuche die Ernteerträge zu erhöhen, basieren auf der Züchtung schädlingsresistenter Pflanzen oder dem Einsatz von Pestiziden. Die Züchtung resistenter Pflanzensorten nimmt viel Zeit in Anspruch, die Resistenz tritt durch zufällige Mutationen im Erbgut auf und ist nicht steuerbar. Die Herstellung gentechnisch veränderter Pflanzen, die eigene Insektizide produzieren, ist in der Bevölkerung stark umstritten, der Anbau der Pflanzen in vielen Ländern nicht erlaubt. Ein zusätzliches Problem ist, dass Insekten zum Teil bereits resistent gegenüber diesen Pflanzen geworden sind [4]. Neue Genome-Editing Verfahren wie CRISPR/Cas9 könnten hier Abhilfe schaffen, da kleinere Veränderungen in pflanzeneigenen Genen nicht als gentechnische Veränderung gewertet werden und die Ergebnisse der bisher vom Zufall abhängigen Züchtung beschleunigen (siehe Die Gentechnik-Revolution CRISPR/Cas9). Das Einbringen von zusätzlichen Resistenzgenen in die Pflanze fällt jedoch weiterhin unter das Gentechnik-Gesetz, sodass hier langjährige Testverfahren oder Anbauverbote einzuhalten sind [5]. \nWährend Pestizide zwar gegen Schädlinge wirksam sind, haben sie oftmals negative Auswirkungen auf andere Insektenarten und die Umwelt. Besonders schwierig gestaltet sich der Pflanzenschutz gegenüber Viren, gegen die Pestizide unwirksam sind. Daraus ergibt sich eine Abhängigkeit von virenresistenten Züchtungen, sofern es diese bereits gibt. Die Alternative hierzu ist das Abtöten der Virus-verbreitenden Organismen, wie beispielsweise Blattläusen [6].\nHier könnte ein anderer Ansatz Abhilfe leisten: RNA Interferenz (RNAi), ausgelöst durch sprühbare RNA-Moleküle.\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/rna-spray\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107018
für € kaufen ···· Kai Fiedler Grundlagen der Zellbiologie:\nEndosymbiontentheorie\n\nZellkompartimente ermöglichen der Zelle das Ausführen chemischer Reaktionen und Stoffwechselprozesse in abgegrenzten Reaktionsräumen. Mitochondrien und Plastiden sind besondere Kompartimente, da sie als einzige von zwei Membranen umgeben sind und ihr eigenes Genom enthalten. Aus diesem Grund werden sie Organelle genannt. Warum unterscheiden sich Mitochondrien und Plastiden von anderen Zellkompartimenten?\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/endosymbiontentheorie\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107017
für € kaufen ···· Kai Fiedler Neue Gentechnik soll reguliert werden - \nGentechnisch veränderte Organismen identifizieren: ein ungelöstes Problem\n\nIn Deutschland werden gentechnisch veränderte Pflanzen nur zu Forschungszwecken innerhalb von Forschungsinstituten angebaut. Trotzdem wurden im Jahr 2017 fast 35 Millionen Tonnen Sojabohnen und Sojaschrot aus Nord- und Südamerika in die Europäische Union importiert, um als Tierfutter Verwendung zu finden - nur ein Bruchteil davon war zertifiziert nicht gentechnisch verändert [1, 2]. Wie können gentechnisch veränderte Pflanzen erkannt werden? Und wie erfolgt ein Nachweis bei von Genscheren hervorgerufenen Mutationen?\nWeltweit werden auf rund 190 Millionen Hektar Ackerfläche gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut. Das entspricht etwa 13% der insgesamt 1,4 Milliarden Hektar genutzten Ackerfläche. Vor allem in sieben Ländern werden gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut: USA (39%), Brasilien (26%), Argentinien (12%), Kanada (7%), Indien (6%), Pakistan (2%) und Paraguay (2%) [3]. Bei den angebauten Nutzpflanzen handelt es sich um Soja (50%), Mais (31%), Baumwolle (13%) und Raps (5%); zusätzlich werden in Nordamerika (USA und Kanada) gentechnisch veränderte Zuckerrüben angepflanzt, in den USA Alfalfa und auf Hawaii Papaya [3]. Innerhalb Europas wächst nur auf Äckern in Spanien und Portugal gentechnisch veränderter Mais. Dabei handelt es sich um die Sorte MON810, die momentan einzige zugelassene gentechnisch veränderte Nutzpflanze in der EU. Ein Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen auf deutschen Ackerflächen findet nicht statt [4].\nDoch auch wenn gentechnisch veränderte Pflanzen hierzulande nicht angebaut werden, werden große Mengen davon importiert und als Tierfutter verwendet. Dies kann zu geringen aber nachweisbaren Verunreinigungen konventioneller, „ohne Gentechnik? erzeugten Produkten führen. In der EU wurde deshalb ein Grenzwert festgelegt: befinden sich in Lebens- oder Futtermitteln mehr als 0,9% Beimischungen gentechnisch veränderter Organismen (bezogen auf die jeweilige Zutat), muss das entsprechende Produkt als Gentechnik-enthaltendes Produkt gekennzeichnet werden [5].\n\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/gvo-identifizieren\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107016
für € kaufen ···· Kai Fiedler Wenn Gene wandern: Transposons\n\nIst dir das auch schon mal passiert? Du schreibst einen längeren Text am Computer, unbemerkt setzt du während des Tippens den Cursor in einen bereits geschriebenen Textabschnitt und die nachfolgend getippten Wörter ruinieren jetzt den gesamten Absatz. Ungefähr so ergeht es der Zelle mit beweglichen genetischen Elementen, sogenannten Transposons, umgangssprachlich „springende Gene? genannt.\n\nDas Erbgut einer Zelle ist gut verpackt und aufgewickelt, damit es in den wenige Mikrometer großen Zellkern passt. Würde man den DNA-Faden abwickeln und ausbreiten, hätte man es mit einem 2 Meter langen Molekül zu tun [1]. Menschliche DNA ist über 3 Milliarden Nucleotidpaare, also Buchstaben, lang und beinhaltet die Information für ungefähr 25.000 Gene [2]. Nun könnte man annehmen, dass die Gene innerhalb des Erbguts in einer festen, unveränderlichen Reihenfolge angeordnet sind. Nur so wäre die Zelle in der Lage, alle wichtigen Gene zeitlebens gleichmäßig abzulesen. Für viele Gene, nämlich die, die Informationen für die Herstellung von Proteinen enthalten, ist das auch der Fall. Ein erheblicher Teil des Erbguts besteht jedoch aus DNA-Sequenzen, die in der Lage sind, ihre Position innerhalb des Genoms zu verändern. Die meisten können sich dabei sogar selbständig vermehren, ein Prozess, der Selbstreplikation genannt wird; das heißt, die Vervielfältigung ihrer DNA-Sequenz ist unabhängig von der Verdopplung des Erbguts.\n\nBewegliche genetische Elemente: Gene auf Reisen\nDie DNA ist das Molekül, das die Informationen für die Herstellung aller Proteine der Zelle beinhaltet. Die Überraschung war daher sehr groß, als 2001 die vollständige Sequenz der menschlichen DNA vorlag und offenbarte, wie wenig von ihr für Proteine kodiert. Lediglich etwas über 20% des menschlichen Genoms wird von Genen in Anspruch genommen und auf die Exonen, die die Informationen für die Herstellung von Proteinen enthalten, entfallen gerade einmal 2% des Genoms [2]. Woraus setzen sich die restlichen 80% des Genoms zusammen?\nEin erheblicher Teil der DNA, nämlich fast 30%, besteht aus DNA Sequenzen, die zwar einmalig im Erbgut vorkommen, sogenannte nicht-repetitive DNA, aber kein Bestandteil von Genen sind.\nFast die Hälfte des menschlichen Erbguts, etwa 45%, besteht aus beweglichen genetischen Elementen, den Transposons, umgangssprachlich als „springende Gene? bezeichnet. Diese kurzen, beweglichen DNA-Stücke haben sich im Laufe der Evolution schrittweise selbst in das Genom eingebaut. Transposons können ihre Nucleotidsequenz von einer Stelle im Genom an eine andere verschieben, ein Vorgang der als Transposition bezeichnet wird. Die Länge der beweglichen Elemente variiert zwischen wenigen hundert und mehreren zehntausend Nucleotidpaaren, die jeweils einen einzigartigen Gensatz aufweisen [2]. In den meisten Fällen enthalten Transposons Gene, die die Informationen für Enzyme enthalten, die die Bewegung des Transposons ermöglichen. Die Sequenz dieser Gene hat sich aufgrund zufälliger Mutationen im Laufe der Zeit in vielen Transposons so verändert, dass die Fähigkeit zur selbständigen Bewegung verloren gegangen ist. Nur einige wenige Kopien der beweglichen genetischen Elemente sind also noch aktiv und wirklich in der Lage, sich innerhalb des Genoms zu bewegen. Viele mutierte Transposons sind zum „Springen? auf die funktionierenden Enzyme der aktiven, nicht mutierten Transposons angewiesen. Transposons, deren Sequenz auf eine Weise mutiert ist, die das „Springen? vollends unmöglich macht, werden als molekulare Fossilien bezeichnet und geben entscheidende Hinweise auf die menschliche Entwicklungsgeschichte. Aufgrund der „springenden Gene? unterscheidet sich das Erbgut zweier Menschen im Durchschnitt um etwa 1000 eingefügte Transposons, womit Transposons zur genetischen Variabilität der Bevölkerung beitragen [3].\n\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/transposons\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107015
für € kaufen ···· Kai Fiedler Mitochondrien: Kraft- und Netzwerke der Zelle\n„Ich habe gelernt, dass man nie zu klein dafür ist, einen Unterschied zu machen.? – Dies ist zweifelsohne der meistzitierte Satz der schwedischen Umweltaktivistin Greta Thunberg [1]. In der Zellbiologie gibt es wohl kaum eine passendere Aussage, um die Wichtigkeit von Mitochondrien zu unterstreichen.\nMitochondrien sind wenige Mikrometer große Zellbestandteile, die insbesondere als Kraftwerke der Zelle bekannt sind. Ihre Fähigkeit die Energiewährung der Zelle, das sogenannte Adenosintriphosphat, kurz ATP, herzustellen, ist jedoch bei weitem nicht ihre einzige und im Grunde auch nicht ihre wichtigste Aufgabe. Fangen wir jedoch von vorne an.\nEine eukaryotische Zelle, also eine Zelle mit echtem Zellkern, beinhaltet verschiedene durch eine Lipidmembran abgetrennte Reaktionsräume, sogenannte Kompartimente. Eine ausführlichere Beschreibung der Zelle und der Kompartimente findet sich im Artikel „Aufbau einer Zelle?. Mitochondrien sind im Grunde eines dieser Kompartimente, weisen allerdings verschiedene Besonderheiten auf: da sie ursprünglich eigenständige Bakterien waren, sind Mitochondrien von zwei Membranen umgeben, besitzen ihr eigenes Erbgut (mitochondriale DNA) und vermehren sich innerhalb der Zelle durch Teilung. Mehr Informationen zu diesem Thema gibt es im Artikel „Endosymbiontentheorie?.\nIn diesem Artikel sollen Mitochondrien als Kraftwerke und Netzwerke der Zelle genauer beschrieben werden.\n\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/mitochondrien\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107014
für € kaufen ···· Kai Fiedler Wie funktioniert der "Corona-Test"?\n\nDas neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 ist erst seit wenigen Monaten bekannt. Es hat nicht lange gedauert, bis das Erbgut des Virus, also seine Genomsequenz, entschlüsselt wurde, und ein zuverlässiges Nachweisverfahren für eine Virusinfektion vorlag.\n\nDie Nachrichten sind voll mit Informationen über das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 und die dadurch ausgelöste Erkrankung COVID-19. Aus diesem Grund soll hier nur eine kurze Übersicht zur zeitlichen Einordnung präsentiert werden:\nIm Dezember 2019 wurden in der chinesischen Stadt Wuhan, Hauptstadt der Provinz Hubei, vermehrt Patienten mit einer schweren Lungenentzündung behandelt. Mehrere Erkrankte arbeiteten auf dem örtlichen „Südchinesischen Markt für Fische und Meeresfrüchte?, wodurch dieser Markt als Infektionsort mit einem neuen, unbekannten Krankheitserreger in Betracht gezogen wurde. Wenig später wurde als Ursache für die Erkrankungen ein neues Virus aus der Familie der Coronaviren entdeckt [1, 2]. Mitte Januar wurde das Erbgut des Virus entschlüsselt und die komplette Genomsequenz, also die Reihenfolge der einzelnen Nucleotide (= Bausteine des Erbguts) des neuen Virus namens SARS-CoV-2 in einer Internetdatenbank veröffentlicht [2, 3]. Gleichzeitig wurde ein erstes Nachweisverfahren einer Infektion mit dem neuartigen Virus präsentiert, umgangssprachlich als „Corona-Test? bezeichnet [4].\n\nWie funktioniert der "Corona-Test"?\n\nDie entscheidende Voraussetzung für ein spezifisches Nachweisverfahren einer Infektion mit SARS-CoV-2 ist die entschlüsselte Genomsequenz. Coronaviren sind RNA-Viren, weshalb auch das Genom von SARS-CoV-2 aus einzelsträngiger RNA besteht. DNA und RNA besitzen vier verschiedene Bausteine, die Nucleotide, welche in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet sind und somit eine für jeden Organismus einzigartige Sequenz bilden. Während bei DNA die Nucleotide Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin vorkommen, beinhaltet RNA statt Thymin das Nucleotid Uracil. Einzig bei manchen Viren besteht das Erbgut aus RNA. In allen anderen Lebewesen ist das Erbgut aus DNA aufgebaut. Das Erbgut von SARS-CoV-2 ist knapp 30.000 Nucleotide lang und enthält vermutlich die Informationen für zehn Proteine, unter anderem Proteine der Virushülle und das Protein zur Verpackung des Virusgenoms [2, 3]. Die Reihenfolge, in der die Gene auf dem Genom angeordnet sind, entspricht der aller Coronaviren [5]. Vergleiche mit den Genomsequenzen anderer Coronaviren zeigen eine Übereinstimmung mit Coronaviren aus Fledermäusen von fast 90%. Der Proteinabschnitt, der für die Bindung an die Oberflächenrezeptoren der Zielzelle im Menschen benötigt wird und somit den Eintritt in die Wirtszelle erlaubt, ähnelt hingegen am meisten einigen Coronaviren von Schuppentieren. Auch wenn der exakte Ursprung von SARS-CoV-2 noch nicht endgültig geklärt\nworden ist, sei an dieser Stelle erwähnt, dass eine künstliche Erzeugung im Labor, wie es einige Theorien vermuten, wohl ausgeschlossen werden kann [6].\nDas Nachweisverfahren für SARS-CoV-2 muss somit sehr genau sein, um ausschließlich das neuartige Coronavirus zu erkennen, nicht aber andere, nahverwandte Coronaviren. Dafür wird eine molekularbiologische Standardmethode verwendet: quantitative real-time PCR, qRT-PCR; auf deutsch quantitative Echtzeit-PCR. PCR steht hierbei für polymerase chain reaction, Polymerase Kettenreaktion [4, 7].\nAusgangsmaterial für das Nachweisverfahren ist das RNA-Erbgut des Virus. Um zunächst an das Virus heranzukommen, wird meist ein Rachenabstrich beim Patienten vorgenommen. Das Virus findet sich aber auch im Bronchialsekret oder ausgehusteten Absonderungen. Für einen Abstrich werden spezielle „Virustupfer? verwendet, an denen das Virus haften bleibt. Die Proben müssen dann schnellstmöglich und gekühlt zu einem Analyselabor gesendet werden. Da die Probe als „Biologischer Stoff, Kategorie B" behandelt wird, muss der „Virustupfer? dreifach verpackt werden: die erste Verpackung bildet das Tupferröhrchen, in welches der Tupfer gesteckt wird; dieses kommt in ein weiteres, flüssigkeitsdicht verschraubtes Schutzgefäß; um dieses kommt zuletzt die Außenverpackung [8]. Zurzeit (22.03.2020) stehen in Deutschland 47 Labore zur Verfügung, die den „Corona-Test? zuverlässig und reproduzierbar durchführen können [9]. In den Laboren angekommen wird das Erbgut des Virus zunächst extrahiert und dann das Nachweisverfahren mittels quantitativer Echtzeit-PCR vorgenommen. Dabei gilt die biologische Schutzstufe 2 [8]. Wie funktioniert die quantitative Echtzeit-PCR?\n\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/corona-test\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107013
für € kaufen ···· Kai Fiedler „Corona-Test 2.0? – Wie funktionieren Antikörpertests?\n\nDer momentan verfügbare Test auf eine Infektion mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 basiert auf der Polymerase-Kettenreaktion. Obwohl diese Methode sehr präzise funktioniert, können nur frisch infizierte Menschen damit getestet werden. Menschen in einer späteren Phase der Infektion oder bereits geheilte Menschen erfasst der Test hingegen nicht [1]. Um dennoch die Ausbreitung des Virus innerhalb der Bevölkerung nachvollziehen zu können, sind sogenannte Antikörpertests nötig.\n\nDas neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 dominiert nach wie vor unseren Alltag, die Medienberichte und das Politikgeschehen. Die Zahl infizierter Menschen weltweit steigt weiterhin an und damit einhergehend leider auch die Zahl der Toten [2]. Doch die genaue Zahl der Personen, die sich nachweislich mit SARS-CoV-2 infiziert haben, ist im Grunde unbekannt. Das hat vor allem zwei Gründe. Zum einen verläuft eine Infektion häufig ohne schwere Symptome oder sogar scheinbar ganz ohne Symptome, man nennt dies asymptomatisch. Infizierte, die gar nicht mitbekommen, dass sie sich mit dem Virus infiziert haben, lassen sich auch nicht auf das Virus testen. Ihre Infektion bleibt somit unentdeckt. Zum anderen sind die Testlabore für den momentan verfügbaren „Corona-Test? mittels Polymerase-Kettenreaktion (polymerase chain reaction, PCR) bereits jetzt voll ausgelastet. (Wie der „Corona-Test? mittels PCR funktioniert, erkläre ich im Video "Wie funktioniert der Corona-Test?": https://youtu.be/skLRGgGli-s). Zwar liegt Deutschland bei der Anzahl durchgeführter Tests im europäischen und internationalen Vergleich recht weit vorne, viele Menschen mit COVID-19 Symptomen werden jedoch trotzdem nicht getestet, weil die Kapazitäten ausgelastet sind. Es kann also von vielen Infizierten ausgegangen werden, deren Infektion nicht erfasst worden ist [1, 3]. Um diese Dunkelziffer an Infizierten und damit die Ausbreitung des Virus in der Bevölkerung, sowie die Immunität der Bevölkerung gegenüber dem Virus bestimmen zu können, sind immer wieder bald verfügbare Antikörpertests im Gespräch. Aber wie funktionieren diese überhaupt?\n\nDer ganze Artikel: https://www.kaifiedler.de/antikoerpertests\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107012
für € kaufen ···· Kai Fiedler Wie viele Gene braucht Leben? - Die Minimalzelle\n\nDas Erbgut menschlicher Zellen enthält die Informationen für ungefähr 20.000 Gene [1]. Das Genom des Porcinen Circovirus-1 umfasst genau zwei Gene [1]. Wie viele Gene sind nötig, um von einem eigenständigen Lebewesen zu sprechen? Wie klein kann das Erbgut einer Zelle sein, um dennoch die nötigsten, zellulären Prozesse steuern zu können? Und was sind die nötigsten Prozesse, die eine Zelle ausführen muss, um als Lebewesen zu gelten? Diese Fragen versuchen Forschende mit der Erschaffung einer Minimalzelle zu beantworten.\n\nDie Anzahl der Gene und die Größe des Erbguts sind in verschiedenen Lebewesen recht unterschiedlich. In den Anfangstagen der Genetik war man sicher, dass die Komplexität eines Lebewesens in direktem Zusammenhang zu der Größe seines Erbguts und der Anzahl der darauf befindlichen Gene steht [2]. Als Beispiel kann angeführt werden, dass das Darmbakterium Escherichia coli, ein einzelliger Prokaryot, also eine Zelle ohne echten Zellkern, ein Erbgut bestehend aus 4,6 Millionen Basenpaaren besitzt, auf dem sich etwa 4.400 Gene befinden. Das Erbgut der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, immerhin ein einzelliger Eukaryot, besteht aus etwas über 12 Millionen Basenpaaren, auf dem knapp über 6.000 Gene liegen. Eine menschliche Zelle beinhaltet ein Genom bestehend aus etwa 3 Milliarden Basenpaaren und rund 20.000 Genen [1]. Je mehr jedoch über das Erbgut bekannt wurde, desto mehr Abweichungen von dieser Regel wurden gefunden. Während in Prokaryoten noch ein feststellbarer Zusammenhang zwischen der Komplexität des Organismus und der Größe seines Genoms besteht, ist diese Abhängigkeit bei Eukaryoten nicht gegeben [3]. In anderen Worten: Die Komplexität eines Lebewesens hängt nicht von der Anzahl seiner Gene bzw. Größe seines Erbguts ab. Das wird an folgenden Beispielen klar: Das menschliche Genom setzt sich aus etwa 3 Milliarden Basenpaaren zusammen; die rund 624 Arten von Salamandern haben eine Genomgröße zwischen 10 und 120 Milliarden Basenpaaren [4]. Die einzellige Amöbe Polychaos dubium besitzt hingegen eines der größten Genome, bestehend aus 670 Milliarden Basenpaaren [5]. Dennoch ist es wissenschaftlich unhaltbar zu behaupten, dass Amöben komplexer seien als Salamander, oder dass Salamander komplexere Lebewesen seien als Menschen. Diese Beobachtung wurde zunächst als C-Wert-Paradoxon bezeichnet, wobei der C-Wert die Gesamtmenge an DNA des einfachen Chromosomensatzes angibt [6]. Erst die genauere Untersuchung und letztlich die Entschlüsselung des Erbguts verschiedener Lebewesen und speziell des Menschen konnte das Paradoxon erklären. Die Genome eukaryotischer Lebewesen bestehen zu großen Teilen aus Sequenzwiederholungen und Transposons (siehe auch „Wenn Gene wandern: Transposons?). Im Menschen enthält nur ein kleiner Teil des Genoms, nämlich 20%, die Informationen für Gene und gerade einmal 2% entfallen auf die Exonen, die die Informationen für die Herstellung von Proteinen enthalten [7]. Somit hängt die Größe des Erbguts neben anderen Faktoren entscheidend von der Anzahl an Mutationen ab, die weitere Basenpaare hinzufügen oder bestehende Basenpaare entfernen, sowie von der Aktivität der Transposons, die durch ihr „Springen? das Genom vergrößern. Doch selbst wenn alle Sequenzwiederholungen, Introns usw., entfernt werden, besitzen Organismen viele Gene, die Proteine codieren, die nur für bestimmte Situationen von Bedeutung sind. Wie viele Gene haben sich also im Laufe der Evolution angesammelt, weil sie unter bestimmten Umweltbedingungen von großer Bedeutung sind, aber unter konstanten Bedingungen nicht überlebenswichtig sind? Oder kurz gefragt: Wie viele Gene benötigt ein Lebewesen mindestens, um leben zu können?\n\nKompletter Artikel inklusive Abbildungen und Quellenangaben:\nwww.kaifiedler.de/minimalzelle\n\n+++\nhttps://www.kaifiedler.de\nhttps://twitter.com/kai_fiedler\nhttps://www.instagram.com/kaifiedler.de ····· 107011
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