Wissenschaft in Europa der Woche vom 03. 09. bis 08. 09. 2002
Fingerabdruck gesunder Spermien erstellt Mit "Golden Standard" soll männlicher Fruchtbarkeit auf den Grund gegangen werden Leeds (pte) - Ein britisch-amerikanisches Forscherteam hat den genetischen Fingerabdruck von fruchtbarem Sperma erstellt. Die Schaffung eines "Golden Standards" ist laut Wissenschaftlern ein großer Schritt für ein besseres Verständnis der männlichen Unfruchtbarkeit. Durch den Vergleich des genetischen Fingerprints mit defektem Sperma könnten neue Diagnosetests zur Feststellung einer Infertilität folgen. Bislang wurden gesunde Spermien an Geschwindigkeit und Aussehen identifiziert. Mit Hilfe der Microarray-Analyse ermittelten die Forscher 3.000 verschiedene so genannte mRNAs (Messenger RNA) im gesunden Sperma. "mRNAs" sind einzelsträngige Nukleinsäuren, die im Zellkern jeweils komplementär zu einem Strang der DNA-Doppelhelix gebildet (transkribiert) werden. Die "mRNA" transportiert die genetische Information der DNA ins Zytoplasma und dient den Ribosomen als Matrize für die Herstellung eines bestimmten Proteins. Vor ihrer Übersetzung (Translation) in ein Eiweißmolekül durchläuft die mRNA einige Reifungsschritte. Einige der 3.000 "mRNAs" codieren für Proteine, die für die frühe Entwicklung des Embryos wesentlich sind. Die 3.000 verschiedenen "mRNAs" ermöglichen im Vergleich mit dem Sperma von unfruchtbaren Männern einen genetischen Orientierungswert. Weitere Analysen könnten in der Folge die defekten Gene identifizieren, die zu einer Unfruchbarkeit beitragen. "Es gibt nun einen direkten Beweis dafür, dass Sperma einen molekularen Fingerabdruck trägt. Dieser Fingerabdruck erklärt, was es für gesunde, fruchtbare Spermien benötigt und im weiteren Sinn, was unfruchtbare Spermien fehlt", erklärte David Miller von der University of Leeds. Miller vermutet, dass diese Fingerprints die Aufzeichnungen des gesamten Spermienproduktions-Prozesses beinhalten. Mitunter folgt auch eine Erklärung, welchen Einfluss die Umwelt hat und warum seit den letzten Jahren eine Reduktion der Spermienzahl beobachtet wird.
In Koblenz Umwelt "fern"studieren! Koblenz (uni) - Trotz aller Erfolge der Umweltpolitik in den zurückliegenden Jahren hat die Flutkatastrophe in Mitteleuropa deutlich gemacht: Viele Umweltprobleme harren der Lösung. In der Forschung und insbesondere bei der Umsetzung in die Praxis besteht nach wie vor ein großer Handlungsbedarf. Umweltfachleute mit Kompetenz und Durchsetzungsfähigkeit sind daher gefragt. Der Diplom-Fernstudiengang 'Angewandte Umweltwissenschaften' der Universität Koblenz-Landau bietet berufsbegleitend ein praxisorientiertes, interdisziplinäres Weiterbildungs-Studium mit den Schwerpunkten Gewässer- und Bodenschutz, Immissionsschutz, Abfall, Altlasten, Umweltmanagement und Umweltrecht an. Anmeldeschluss ist der 15. September 2002. Informationen: Universität Koblenz-Landau, Zentrum für Fernstudien und Universitäre Weiterbildung (ZFUW), e-mail: info@umwelt-studium.de; Internet: http://www.umwelt-studium.de
Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstoff aus erneuerbaren Energien Elektrolyseur für nachhaltige Energiegewinnung abseits vom Netz Freiburg (pte) - Forscher des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben zur Produktion von Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen eine Elektrolyse-Einheit (Elektrolyseur) gebaut. Der Elektrolyseur wird zurzeit im Gesamtsystem mit Photovoltaikmodulen, Batterie, Wasserstoffspeicher und Brennstoffzellen im Labor des norwegischen Instituts für Energietechnik IFE (Institutt for Energietekknik) getestet. Der Elektrolyseur produziert bei einer maximalen Leistung von zwei Kilowatt 450 Liter Wasserstoff pro Stunde. Die Einheit arbeitet nach dem Prinzip der PEM (Polymer-Elektrolyt- Membran)-Elektrolyse und liefert Wasserstoff bei einem Druck von 15 bar. Die Beschichtung der Protonen leitenden Membran wurde im Labor des Fraunhofer ISE vorgenommen. Eine zusätzlich aufgebrachte Diffusionssperre erhöht die Reinheit des erzeugten Wasserstoffs. Die das Gesamtsystem ergänzende Brennstoffzelle liefert eine elektrische Leistung von 500 Watt. Die Anlage ist automatisiert und auf Knopfdruck bedienbar. Bereits im vergangenen Jahr hatte das Fraunhofer ISE im Rahmen eines EU-Projekts eine kleinere Elektrolyse-Anlage entwickelt. Diese ist in der Lage, als Teil eines Energieversorgungssystems einen Telekommunikationssender autark und wartungsfrei zu versorgen und wird momentan in Spanien im Feld getestet. Ein Elektrolyseur dient dazu, Wasser zu zerlegen, da Wasserstoff in der Natur nicht in reiner Form vorkommt und so aus anderen Stoffen gewonnen werden muss. Aus Wasserstoff ist es möglich, durch die Reaktion mit Luftsauerstoff große Energiemengen zu gewinnen. Stammt der Strom für die Elektrolyse aus regenerativen Quellen wie Photovoltaik, ist das Ziel einer nachhaltigen und dezentralen Energiewirtschaft erreicht. Ist aber eine vom Netz unabhängige Stromversorgung erforderlich, werden meist Diesel-Generatoren eingesetzt. Diese tragen jedoch zu einem erhöhten CO2-Ausstoß bei und sind darüberhinaus wartungsintensiv. Die Kombination von Photovoltaikanlagen mit Wasserstofftechnologie bieten laut Entwicklern eine umweltfreundliche und nachhaltige Energieversorgung fernab vom Netz.
Form des Glases beeinflusst Weinchemie Große Oberfläche eines weiten Bordeaux-Glases lässt Gallussäure-Konzentration abfallen London (pte) - Forscher der University of Tennessee in Knoxville haben wissenschaftlich bewiesen, dass die Form des Weinglases die Chemie des Rotweines verändert. Bisher galt unter Wein-Connoiseuren die Erklärung für die Verwendung verschiedener Weinglas-Typen, dass die Form des Glases bestimmt, wie leicht flüchtige aromatische Bestandteile entweichen können. Durch die passende Form kann sich der Duft des Weins optimal unter der Nase verteilen. Die Forscherin Kari Russell analysierte laut einem Bericht im Fachblatt New Scientist die Konzentration von Phenol-Verbindungen in der Rotwein-Sorte Merlot in drei verschiedenen Gläsern: einer Flöte, einem Martini-Glas und einem weiten Bordeaux-Glas. Phenole sind ringförmige Kohlenstoffverbindungen mit Hydroxyl-Gruppen, die zur Klasse der Antioxidantien zählen. Sie sollen bei moderatem Rotwein-Genuss eine gesundheitsfördernde Wirkung bewirken. Russell stellte fest, dass die Konzentration der phenolischen Verbindung, der Gallussäure, nach dem Einschenken erhöht war. Die Forscherin vermutet, dass durch das Eingießen die Umwandlung von Gallen-Tanninen in die Gallussäure gefördert wurde. Zehn bis 20 Minuten später blieb die Gallussäure-Konzentration in der Flöte und dem Martini-Glas hoch, während diese im Bordeaux-Glas abfiel. Russell erklärte, dass letzterer Effekt darauf beruht, dass der Wein im Bordeaux-Glas eine größere Oberfläche zur Luft aufweist. Sauerstoff fördert die Bildung von Catechin-Gallaten, also bestimmten Estern der Gallussäure. Im Mund kondensieren die Ester im Speichel und verursachen den "trockenen" Weingeschmack.
Intelligentes "Tattoo" überwacht den Blutzucker Fluoreszierende Moleküle geben Auskunft über Höhe des Glukosespiegels London (pte) - US-Forscher entwickeln zurzeit ein intelligentes "Tattoo", das Diabetiker bei einem zu niedrigen Blutzuckerspiegel warnt. Bei dem Tatoo handelt es sich dabei um fluoreszierende Moleküle, die bei einem zu geringen Glukosespiegel leuchten. Wie seine Entwickler, Forscher der Texas A&M University und der Penn State University im Fachmagazin Chemistry & Industry erklären, verliefen erste Versuche mit Ratten erfolgreich. Die Forscher hoffen, dass das vollständig entwickelte Tattoo eine 24-Stunden-Überwachung des Glukosespiegels ermöglicht und die Ergebnisse der Fluoreszenzwerte mittels einer Uhr abgerufen werden können. Seit Jahren gilt ein schmerzfreies Monitoring-System als heiliger Gral der Diabetesforschung. Das Tattoo besteht aus Polyethylenglycol-Kügelchen, die von fluoreszierenden Molekülen umhüllt werden. Da Glukose die fluoreszierenden Moleküle verdrängt, ist der Fluoreszenz-Wert bei einem niedrigen Glukosespiegel des Körpers hoch. Anders als bei herkömmlichen Tatoos, die aus Farbpartikels bestehen und von den Hautzellen aufgenommen werden, werden die Moleküle unter die Haut gespritzt und bleiben aufgrund ihrer Größe in der Flüssigkeit, die die Zellen umgibt. "Das ist wichtig, da der Glukosespiegel in der intestinalen Flüssigkeit direkt mit dem Blutglukosespiegel korreliert", erklärte einer der Entwickler, Gerard Cote von der Texas A&M University. Glukose im Inneren der Zellen ist laut Cote fast nicht nachweisbar, da es sofort in Energie verwandet wird. Er schlägt für die Injektion des Tatoos den Arm oder den Bauch vor. Die Exposition der fluoreszierenden Moleküle vor der Sonne sollte vermieden werden. Noch findet sich das Glukose-Überwachungssystem in der frühen Entwicklungsphase. Weitere Tests sollen die Fertigstellung vorantreiben, berichtet BBC.