18 June 2008

Ein neues Spielzeug und ein bisschen Lenski.

Wenn man auf einen Blick sehen möchte, worum es in einem Artikel geht, kann man den Text jetzt in Wordle einspeisen und erhält eine Stichwort-Wolke der häufigsten verwendeten Begriffe.
Nebenstehend habe ich das mal mit dem neuen Lenski-Artikel (als .pdf hier) gemacht, den Lars vom Fischblog schon nett zusammengefasst hat.

Lenski ist der Initiator und leitender Wissenschaftler des long-term evolution experiment (LTEE), seit über 20 Jahren und 44000 Generation kultiviert er in 12 völlig voneinander isolierten Populationen E. coli-Bakterien und analysiert die auftretenden Veränderungen. In seinem neuesten Artikel beschreibt er das Auftreten einer neuen Funktion in einer der 12 Populationen nach 33000 Generationen, die Fähigkeit, Zitrat auch in Gegenwart von Sauerstoff (aerob) in die Zelle zu transportieren und als Nahrungsquelle zu verwenden. Normalerweise ist E. coli dazu nur unter Sauerstoffausschluss in der Lage*.

Blount et al. (2008). Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli. PNAS doi:10.1073/pnas.0803151105

Bisher konnte noch nicht festgemacht werden, welche Veränderungen im Einzelnen den aeroben Zitrattransport ermöglichen. Durch Analyse vorangegangenener Generationen (alle 500 Generationen wird ein Teil der Bakterien aus jeder Population für spätere Analysen eingefroren) fanden sie heraus, dass zunächst um Generation 20000 herum eine "potentiating" Mutation stattgefunden haben muss, die erst die späteren Mutationen hin zum aeroben Zitrattransport ermöglichte. Wenn sie Bakterien aus späteren Generationen auftauten, entwickelte ein Teil von ihnen wieder die Fähigkeit zum Zitrattransport, während in keinem der "Replay"-Experimente, die sie mit Bakterien aus früheren Generationen durchführten, diese neue Funktion auftrat. Während also die Veränderung um Generation 20000 selbst noch nicht den Zitrattransport ermöglichte, machte sie die Evolution dieser neuen Funktion viel wahrscheinlicher. Bakterien, die tatsächlich zum Zitrattransport fähig waren (Cit+ E. coli), traten erstmals um Generation 31500 auf. Wahrscheinlich war mindestens eine weitere, die Effizienz der Zitratverwertung steigernde Mutation nötig, bis sich die Cit+ E. coli in der Population durchsetzen konnten.

Meiner Meinung nach hätte Lenksi mit der Veröffentlichung noch warten sollen, bis er die aufgetretenen Veränderungen identifiziert hat, das hätte den Artikel noch aussagekräftiger gemacht. Auf der anderen Seite bekommt er (und sein Grad student) so einen PNAS-Artikel und nächstes Jahr trotzdem noch einen in Nature (mein Tipp), wenn er die zugehörigen Mutationen herausgefunden hat. So liegt das Hauptgewicht seines Artikels auf der Aussage, dass eine erste Veränderung notwendig war, um die Evolution der neuen Funktion zu ermöglichen - die "Entwicklungsgeschichte" der Population "bestimmt" ihr späteres Evolutionspotential ("historical contingency"). Dies ist zwar an und für sich interessant - der Streit, ob "chance events" (bei gleichen äußeren Bedingungen kann sich immer wieder etwas anderes entwickeln, weil zufällige Ereignisse in der Vergangenheit einen Einfluss auf das Evolutionspotential haben) oder "constraints" (bei gleichen äußeren Bedingungen entwickelt sich immer wieder Ähnliches) ein größeres Gewicht bei der Evolution haben, wogt seit Jahren hin und her - aber durch diesen einen Artikel wird er auch nicht entschieden werden.**

Und um noch mal auf mein neues Spielzeug zurückzukommen, meiner Meinung nach kann man an der Stichwortwolke sehr schön erkennen, worum es in dem Artikel geht. Natürlich kann man auch seine eigenen Texte eingeben, nebenstehend habe ich das beispielsweise mal mit meinem 'Mittlerweile, in dem Teil der Weltbevölkerung, der nicht völlig gaga ist...'-Post gemacht.
Würde man bei dem Titel vielleicht nicht erwarten, aber es geht tatsächlich um eine neue Methode, mit der man HIV-1 Viruspartikel beim Verlassen der Zelle sichtbar machen kann.

Wordle, find' ich toll. ;-)

MfG,
JLT


[Wordle via Sandwalk]


* Das Nährmedium, das für diese Versuche verwendet wird, enthält eine geringe Menge Glucose und sehr viel Zitrat. E. coli ist normalerweise nicht in der Lage, Zitrat zu verwerten, d. h. die Bakterien müssen um das bisschen vorhandene Glucose als Nahrungsquelle konkurrieren und hungern, wenn die Glucose aufgebraucht ist, bis sie in neues Medium überführt werden. Das Zitrat wurde dem Medium beigegeben, um einen einfachen Indikator für Verunreinigungen mit anderen Bakterien zu haben. Viele Bakterien können Zitrat verwerten; gelangen sie in das Medium, können sie sich wegen der großen Menge vorhandenen Zitrats sehr schnell vermehren und dies ist an einer Eintrübung des Mediums leicht erkennbar.

** Siehe auch die sehr guten Zusammenfassungen von Carl Zimmer [The Loom], PZ Myers [Pharyngula] oder auch Not Exactly Rocket Science.

1 Kommentare:

wswseo said...

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