7.5.2007 von zaro.

Innovation bei der Bekämpfung von Pilzerkrankungen. Zürich - Eine Forschergruppe der ETH Zürich http://www.ethz.ch hat die Struktur des sogenannten Fettsäuresynthase-Komplexes (FAS) bei Pilzen in einem bisher unerreichten Detaillierungsgrad darstellen können. Die Erkenntnisse werden in der Zukunft vor allem bei der Behandlung von Pilzerkrankungen wesentliche Fortschritte ermöglichen, denn sie zeigen gezielte Angriffspunkte gegen die hartnäckigen Quälgeister.

Fettsäuren sind von grundlegender Bedeutung für jedes Leben, da sie Bestandteil biologischer Membranen, wichtig für die Energiespeicherung und als Signalübermittler sind. Was die Forscher allerdings seit Jahren besonders interessiert, ist die Produktion dieser Fettsäuren, die für die komplexen Protein-Moleküle verantwortlich sind. Den Schweizer Forschern um Nenad Ban ist es nun gelungen, die riesige Eiweiß-Struktur in einer Auflösung von 3.1 Angström darzustellen, berichten sie in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science http://www.sciencemag.org.

Diese “Fettsäure-Fabrik” ist im Vergleich zu anderen Protein-Komplexen ein Gigant, der aus mehr als 23.000 Aminosäuren besteht und 2.6 Megadalton (1 Dalton entspricht dem Gewicht eines Wasserstoffatoms) groß ist. “Der Syntheseweg des FAS-Komplexes bei Pilzen umfasst mehr als 40 Einzelschritte”, so Marc Leibundgut, der an der Studie mitbeteiligt war, im Gespräch. Durch die Strukturanalyse bis auf die Stufe einzelner Atome gewannen die Wissenschaftler wichtige Erkenntnisse über den Aufbau der einzelnen Enzymkomponenten, über die katalytischen Mechanismen sowie über den Substrat-Transport innerhalb des FAS-Komplexes. “Wenn man die Fettsäuresynthase als Ganzes betrachtet, erinnert sie an ein Fass”, erklärt der Wissenschaftler.

“Aufgrund der Möglichkeit, die Kristalle an einer der weltbesten Röntgenstrahlenquellen - der Swiss Light Source am Paul-Scherrer-Institut - messen zu können, gelang uns nach fünfjähriger Arbeit, Elektronen-Dichte-Karten von exzellenter Qualität zu berechnen und ein atomares Modell zu bauen”, meint Simon Jenni, der ebenfalls am Projekt mitgearbeitet hat. “Insgesamt konnten wir den gesamten Komplex charakterisieren”, erklärt Leibundgut. Einen wichtigen Hinweis auf die Mechanismen lieferte ein Schnappschuss des sogenannten Acyl Carrier Protein (ACP). Die Forscher kristallisierten dieses Protein, welches als eine Art Shuttle innerhalb der Fettsäure-Fabrik für den Substrat-Transport zuständig ist, im direkten Kontakt zu einem Partnerprotein. Über das ACP verläuft die mehrstufige Synthese, bis das Fettsäure-Molekül mit 16 bis 18 Kohlestoffatomen bestückt ist.

Die detaillierte Struktur der Fettsäuresynthase stellt eine mögliche Basis dar, um gezielt Angriffspunkte gegen Pilzkrankheiten zu finden. “Dies insbesonders, weil sich die Struktur der Säuger-FAS von derjenigen der Pilze unterscheidet. Da die Pilz-FAS zudem vergleichbar ist mit derjenigen der Mycobakterien, welche Krankheiten wie Lepra und Tuberkulose verursachen, gibt es auch hier mögliche Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Antibiotika”, erklärt Leibundgut abschließend.  Redakteur: Wolfgang Weitlaner

Erfahre Dein SELBST: www.zarolightacademy.org

Geschrieben in Allgemein | Drucken | Keine Kommentare »

4.5.2007 von zaro.

Natürliches System zehn Mal effizienter. Marseille/London - Der CO2-Abbau durch künstliche Düngung der Meere funktioniert nach neuesten Erkenntnissen französischer Forscher nicht. Offensichtlich sind die “Geheimnisse der Mutter Natur” zehn Mal effizienter als das von Menschenhand nachgeahmte Verhalten, schreibt das Team um Stephane Blain in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Science.

Seit Jahren ist bekannt, dass in den Ozeanen durch Algenblüten CO2 aufgenommen wird. Die natürlich vertikalen Bewegungen des Ozeans bringen Eisen und andere Nährstoffe von den Sedimenten an die Oberfläche, wo sie dem Phytoplankton als Nahrung dienen. Das Planktonwachstum braucht CO2 - dieses wird in dem Prozess aus der Atmosphäre genommen. Die nunmehrigen Forschungsberichte zeichnen aber noch ein ganz anderes Bild: Die CO2-Menge, die in diesem Prozess in organische Substanz umgewandelt wird, ist zehn Mal größer als bisher angenommen. Der Chemiker Blain vom Oceanography and Biogeochemistry Laboratory in Marseille hat mit einem 47-köpfigen Team die Algenblüte nahe den Kerguelen - einer Inselgruppe auf halber Strecke zwischen Südafrika und Australien - untersucht. Die Forscher konnten feststellen, dass während der Algenblüte jedes Eisenatom mehr als 100.000 Kohlenstoffatome aus der Atmosphäre aufnehmen kann.

“Die Experimente zeigen deutlich, wie effektiv das natürliche System funktioniert”, so Doug Wallace, Leiter der Abteilung Marine Biogeochemie am IFM-GEOMAR http://www.ifm-geomar.de. Bisher glaubten Forscher, dass die einzige Quelle von Eisen Staub aus der Atmosphäre sei, erklärt der Experte. Der überaus starke Düngungseffekt sei jedenfalls erstaunlich, meint Wallace. Seit 1993 hatten Wissenschaftler in Experimenten versucht, mit Hilfe von Eisen den Ozean zu düngen, um damit CO2 aus der Atmosphäre zu binden. “In den meisten dieser Versuche, war eines unklar - und das war die Frage, was mit dem organischen Kohlenstoff nach einer Zeit passiert”, so Wallace. Die meisten dieser Experimente auf hoher See dauerten viel zu kurz. Es gab zahlreiche logistische Probleme.

Ein anderes Problem sei auch die Zusammensetzung der Nährstoffe per se. In der freien Natur steht nicht nur Eisen als Nahrung für das Phytoplankton zur Verfügung. In den Hochrechnungen der französischen Forscher gab es zudem die Befürchtung, dass zwischen 80 und 95 Prozent des künstlich eingebrachten Eisens einfach verloren gehen bevor die Mikroorganismen es überhaupt aufnehmen können - einerseits durch zu rasches Absinken, andererseits durch starke Meeresströmungen.

“Deutlich wurde jedoch, dass sich bei der künstlichen Düngung die Art des Phytoplanktons änderte”, berichtet Wallace. Das habe dann natürlich einen Einfluss auf die Meeresbiologie. “Die meisten Wissenschaftler lehnen die Eisendüngung in der Zwischenzeit ab”, meint Wallace. “Wir können die natürliche Effizienz einfach nicht nachahmen”, kommt Wallace Forscherkollege Ulf Riebesell zum Schluss. Das sei auch der Grund dafür, dass Geo-Engineering im Ozean einfach nicht funktioniere. Wolfgang Weitlaner

Geschrieben in Allgemein | Drucken | Keine Kommentare »

3.5.2007 von zaro.

Zwei unterschiedliche Studien stellen Pflanzensprit schlechtes Zeugnis aus

Stanford/Zürich - US-Forscher haben in einer Modellstudie errechnet, dass bei einer Umstellung der Treibstoffe aller Fahrzeuge auf einen 85 Prozent Ethanol-15 Prozent Benzin-Mix die Ozonwerte in manchen Teilen der USA extrem zunehmen würden. Die Folge wären dramatisch, denn es käme zu einer Zunahme der Todesfälle an Atemwegserkrankungen, berichtet BBC-Online. Experten der Schweizer Energiestiftung SES http://www.energiestiftung.ch kommen zum Schluss, dass die Pflanzentreibstoffe keineswegs CO2-neutral sind, denn ein Großteil der Energie, die im Biokraftstoff erhalten ist, muss im Produktionsprozess investiert werden.

Ethanol sei zwar in der Lage die Werte zweier kanzerogener Stoffe zu verringern, allerdings würde sich das im Grunde wieder aufheben, da andere Substanzen, die nicht weniger schädlich sind, zunehmen. Im Computermodell, das von Mark Jacobson von der Stanford University in Kalifornien erstellt wurde, würden die Ozonwerte unter Einbeziehung der Temperaturen, der Sonneneinstrahlung, der Wolkenbildung und der Niederschläge vor allem in Los Angeles deutlich ansteigen. “Im Grunde genommen sind die Schäden dieses E85-Mix genau gleich wie bei herkömmlichen fossilen Brennstoffen”, meint der Forscher. Die Frage sei auch, warum solche Treibstoffe weiter gefördert werden sollen, wenn ihr Nutzen nicht wesentlich größer sei, stellt der Klimaforscher fest. “Würde man die Fahrzeug-Flotte hingegen auf batteriebetriebene Elektromotoren umstellen und den Strom dafür aus Windenergie nehmen, könnten 10.000 Menschenleben gerettet und 98 Prozent der CO2-Emissionen aus Fahrzeugen verhindert werden”, rechnet der Forscher vor.

Dass die Treibstoffe aus Pflanzen ohnehin nicht den Begriff “Biotreibstoffe” verdienen, meint der Experte Bernhard Piller, Projektleiter SES, im Interview. “Rechnet man die Energie- und CO2-Bilanz dieser Treibstoffe hoch, zeigt sich, dass diese sehr schlecht ist”, so Piller. Von “Bio” könne hier keine Rede sein. “Der OECD-Ökonom Martin von Lampe gibt zu bedenken, dass bei europäischem Biosprit etwa 60 bis 80 Prozent der Energie, die nachher im Kraftstoff enthalten ist, in diesem Produktionsprozess investiert werden muss.” Negativ schlage sich hier vor allem der massive Einsatz von energieintensiven Pflanzenschutz- und Düngemitteln zu Buche. “Einzige rühmliche Ausnahme sind jene Biogase, die aus Kompost gewonnen werden. Diese weisen die beste Energiebilanz auf”, erklärt Piller.

“Katastrophal schneidet die Energie- und CO2-Bilanz aber vor allem für importierte pflanzliche Treibstoffe aus Übersee ab”, erklärt Piller. Am schlimmsten ist Palmöl aus Indonesien. Für den Anbau der Ölpalmen müsse der Wald gerodet und 20 Meter dicke Torfschichten, die gewaltige Mengen an CO2 speichern, erstmals trockengelegt werden. “In der Folge entweicht das CO2 aus dem Boden und belastet die Umwelt zehn Mal stärker mit CO2 als fossile Brennstoffe.” Piller gibt im Interview auch zu bedenken, dass der zunehmende Anbau von Treibstoffpflanzen die Lebensmittelsicherheit gefährde. Allein in den USA wurden 2006 knapp 20 Prozent der Maisernte destilliert, in diesem Jahr werden es sogar 31 Prozent sein.

Die schweizerische Energie-Stiftung, die sich seit 30 Jahren für eine nachhaltige Energiepolitik engagiert, komme daher zum Schluss, dass alternative Treibstoffe nur dann sinnvoll sind, wenn sie hocheffizient eingesetzt werden. “Es darf nicht sein, dass wegen des Spritdurstes der reichen Staaten, das Recht auf ausreichende Ernährung gefährdet wird”, so der Experte abschließend. Weder in der Schweiz, noch in der EU gebe es harte, die Ernährungssicherheit berücksichtigende Standards für den Import von so genanntem “Öko-Treibstoff”. Wolfgang Weitlaner

Geschrieben in Allgemein | Drucken | Keine Kommentare »