{"id":23768,"date":"2017-12-06T13:55:05","date_gmt":"2017-12-06T12:55:05","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=23768"},"modified":"2017-12-06T13:55:05","modified_gmt":"2017-12-06T12:55:05","slug":"evolution-im-labor-simulieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/evolution-im-labor-simulieren\/","title":{"rendered":"Evolution im Labor simulieren"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_23769\" aria-describedby=\"caption-attachment-23769\" style=\"width: 350px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-23769\" src=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/Blog_Mirko-Basen-im-Labor.jpg\" alt=\"\" width=\"350\" height=\"242\" srcset=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/Blog_Mirko-Basen-im-Labor.jpg 650w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/Blog_Mirko-Basen-im-Labor-300x208.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 350px) 100vw, 350px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-23769\" class=\"wp-caption-text\">Dr. Mirko Basen; Foto: Uwe Dettmar<\/figcaption><\/figure>\n<p>Das Leben auf der Erde ist vermutlich an hei\u00dfen Quellen in den Ozeanen entstanden. Um neue Standort zu besiedeln, mussten sich die an Hitze gew\u00f6hnten Mikroorganismen an die k\u00fchlere Umgebung anpassen. Wie sie das innerhalb von nur wenigen 100 Generationen gemacht haben k\u00f6nnten, will der Mikrobiologe Dr. Mirko Basen von der Goethe-Universit\u00e4t jetzt durch simulierte Evolution im Labor herausfinden.<\/p>\n<p>Mirko Basens Forschungsprojekt geh\u00f6rt zu den f\u00fcnf Prozent erfolgreichen, die unter den knapp 600 eingereichten Antr\u00e4gen im \u201eExperiment!\u201c-Programm der VolkswagenStiftung ausgew\u00e4hlt wurden. Mit diesem Programm f\u00f6rdert die Stiftung ausdr\u00fccklich gewagte Forschungsideen, die etabliertes Wissen grundlegend herausfordern und auf unkonventionellen Hypothesen beruhen.<\/p>\n<p>Die ersten Organismen, die vor etwa vier Milliarden Jahren unseren Planeten bev\u00f6lkerten, waren aller Wahrscheinlichkeit nach Hitze liebende (thermophile) Mikroorganismen, die sich bei 60 oder mehr Grad am wohlsten f\u00fchlten. Ihr Stoffwechsel beruhte vermutlich auf der Oxidation von Wasserstoff, verbunden mit der Reduktion von Kohlendioxid, das auf der jungen Erde reichlich vorhanden war.<\/p>\n<p>Von dem letzten gemeinsamen Vorfahren aller irdischen Lebewesen leiten sich zwei Ahnenreihen ab: Die Bakterien und Archaeen. Einige von ihnen m\u00f6gen es bis heute hei\u00df \u2013 etwa die Bewohner der schwarzen Raucher in der Tiefsee. Deren Urahnen k\u00f6nnten Kohlendioxid entweder zu Essigs\u00e4ure (acetogene Bakterien) oder zu Methan (methanogene Archaeen) verstoffwechselt haben.<\/p>\n<p>\u201eIm Stammbaum der Lebewesen gibt es eine ganze Reihe thermophiler Mikroorganismen. Es ist also anzunehmen, dass die Anpassung an k\u00fchlere Temperaturen durch mehrere, voneinander unabh\u00e4ngige Ereignisse stattfand\u201c, erl\u00e4utert Dr. Mirko Basen von der Abteilung Molekulare Mikrobiologie und Bioenergetik an der Goethe-Universit\u00e4t.<\/p>\n<p>Bisher ist vor allem der umgekehrte Weg, n\u00e4mlich die Anpassung von Proteinen und Zellen an hei\u00dfe Lebensr\u00e4ume untersucht worden. Forscher haben Mechanismen vorgeschlagen, mit denen die Hitze empfindlichen Proteine gesch\u00fctzt werden. Sie beziehen sich auf Ver\u00e4nderungen des Stoffwechsels, der Struktur der Zellmembran und der DNA oder RNA. Bei bestimmten Bakterienst\u00e4mmen ist es auch gelungen, sie durch experimentelle Evolution im Labor sukzessive an h\u00f6here Temperaturen anzupassen. Nach einigen hundert Generationen hatte sich ihre \u201eWohlf\u00fchltemperatur\u201d um etwa 10 Grad erh\u00f6ht.<\/p>\n<p>\u201eIch schlage nun einen Perspektivwechsel vor, der vollkommen neue Einsichten in die Evolution und die Anpassung an kalte oder hei\u00dfe Umgebungen bringen k\u00f6nnte. Meine Hypothese ist, dass die Anpassung an niedrigere Temperaturen schnell passiert ist, erzwungen durch eine rasche Ver\u00e4nderung der Umgebung\u201c, so Mirko Basen.<\/p>\n<p>Diese Hypothese wird der junge Mikrobiologe jetzt durch Evolution im Labor testen. Dazu verwendet er einige der vermutlich \u00e4ltesten St\u00e4mme von Bakterien und Archaeen, deren Stoffwechsel auf Kohlendioxid basiert.<\/p>\n<p><em><strong>Quelle: <a href=\"http:\/\/www.muk.uni-frankfurt.de\/69541736\/268?\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Pressemitteilung vom 6. Dezember 2017<\/a><\/strong><\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das Leben auf der Erde ist vermutlich an hei\u00dfen Quellen in den Ozeanen entstanden. 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