Genom

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Das Genom eines Menschen als Karyogramm dargestellt

Als Genom oder auch Erbgut eines Lebewesens oder eines Virus bezeichnet man

Bei manchen Viren dient RNA anstelle von DNA als Speichermedium.

Das Genom enthält die Information, die für die Entwicklung (Ontogenese) und zur Ausprägung der spezifischen Eigenschaften des Lebewesens oder Virus erforderlich ist.

Die Bezeichnung Genom wurde 1920 von Hans Winkler geprägt. Die Erforschung der Genome und der Wechselwirkungen der Gene wird als Genomik bezeichnet.

Grundlagen

Die für die Vererbung von Eigenschaften und Merkmalen erforderliche und auf der Ebene der Zellen und der Individuen weitergegebene Information ist in der DNA enthalten, und zwar in der Sequenz (Abfolge) der DNA-Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin.

Man unterscheidet kodierende und nicht-kodierende Abschnitte der DNA. Nach Maßgabe der Basensequenz der kodierenden Abschnitte oder Gene werden im Zuge der Genexpression Proteine gebildet. Aber auch nicht-kodierende Bereiche können wichtige Funktionen aufweisen, so etwa bei der Genregulation. Außerdem gibt es die sogenannten Pseudogene: durch Mutationen funktionslos gewordene und vom Organismus nicht mehr abgelesene Gene.

Die meisten Organismen haben neben der chromosomalen DNA (bei Eukaryoten Karyom genannt) weiteres genetisches Material in anderen Zellteilen. So haben Prokaryoten (Bakterien und Archaeen) vielfach zusätzliche kleine, ringförmige DNA-Moleküle, die als Plasmide bezeichnet werden, und bei Eukaryoten (Tiere, Pflanzen, Pilze und Protisten) haben die Mitochondrien, bei Pflanzen und Algen des Weiteren die Plastiden, eigene kleine Genome.

Organisation von Genomen

Eukaryoten

Bei den Eukaryoten besteht das Kern-Genom (Karyom) aus mehreren bis zahlreichen strangförmigen Chromosomen. Die Anzahl der Chromosomen ist artspezifisch verschieden und kann zwischen zwei (beim Pferdespulwurm) und mehreren hundert (bei manchen Farnen) variieren. Außerdem ändert sich die Chromosomenzahl beim Wechsel der Kernphase (Meiose und Karyogamie). Charakteristisch für eukaryotische Genome ist weiterhin ein hoher Anteil an nicht-kodierender DNA (beim Menschen etwa 95 %) und die Intron-Exon-Struktur der Gene.

Prokaryoten

Bei den Prokaryoten liegt die DNA als ringförmiges Molekül vor. Daneben können kleinere, ebenfalls ringförmige Plasmide in variabler Anzahl vorhanden sein. Diese können unabhängig von der Haupt-DNA vervielfältigt und an andere Prokaryotenzellen weitergegeben werden (Konjugation), auch über Artgrenzen hinweg. Sie enthalten in der Regel nur wenige Gene, die zum Beispiel Resistenzen gegen Antibiotika vermitteln.

Prokaryotische Genome sind im Allgemeinen wesentlich kleiner als eukaryotische. Sie enthalten relativ geringe nicht-kodierende Anteile (5-20 %) und auch nur wenige oder gar keine Introns.

Organellen

Die Genome der Mitochondrien und Plastiden sind wie prokaryotische Genome organisiert (vgl. Endosymbiontentheorie). Sie enthalten jedoch nur einen geringen Teil der für die Funktion dieser Organellen benötigten Gene, weshalb diese Organellen als „semi-autonom“ bezeichnet werden.

Viren

Virale Genome sind sehr klein, da in ihnen nur recht wenige Proteine kodiert sind und die genetische Information zudem hochgradig verdichtet ist, indem etwa verschiedene Gene überlappen oder manche Abschnitte zugleich in beiden Leserichtungen als Gene fungieren können. Sie können aus DNA oder RNA bestehen, und diese können einzel- oder doppelsträngig sowie linear, zirkulär oder segmentiert vorliegen. Eine Besonderheit stellen die Retroviren dar, deren RNA-Genom mittels Reverser Transkription in DNA „übersetzt“ und in das Wirtsgenom integriert werden kann. Die Eigenschaften der Genome der Viren sind wichtige Kriterien bei deren Einteilung (Virus-Taxonomie).

Genomgrößen

Als Genomgröße wird die in einem Genom vorhandene Menge an DNA bezeichnet. Bei Eukaryoten bezieht sich diese Angabe gewöhnlich auf den haploiden Chromosomensatz. Es wird entweder die Anzahl der vorhandenen Basenpaare (bp) oder die Masse der DNA in der Einheit pg (Picogramm) angegeben. 1 pg doppelsträngiger DNA besteht aus etwa 0,978·109 bp, also aus knapp einer Milliarde Basenpaaren. Üblich sind auch die Bezeichnungen Kilo-Basenpaar (kbp oder kb) für 1.000 Basenpaare und Mega-Basenpaar (Mbp oder Mb) für eine Million Basenpaare. Davon zu unterscheiden ist die Angabe des Informationsgehalts in Megabytes (MB).

Nach neueren Untersuchungen besitzt der Südamerikanische Lungenfisch (Lepidosiren paradoxa) mit 80 pg (7,84 × 1010 bp) das größte bisher bekannte tierische Genom.[1] Ältere, aber wohl ungenauere Untersuchungen zeigen mit etwa 133 pg noch größere Genome, die ebenfalls bei Lungenfischen, allerdings bei der afrikanischen Art Äthiopischer Lungenfisch (Protopterus aethiopicus) gefunden wurden.[2] Mit 0,04 pg (weniger als 50 Millionen Basenpaare) besitzt das zum primitiven Tierstamm Placozoa gehörende, auf Algen lebende, etwa 2 mm große, wenig differenzierte Trichoplax adhaerens das kleinste bisher bekannte tierische Genom.[2] Die Zahl der Basenpaare des Darmbakteriums Escherichia coli ist nur um einen Faktor 10 kleiner. Das kleinste bisher quantifizierte bakterielle Genom besitzt der Blattfloh-Endosymbiont Carsonella ruddii: Sein zirkuläres DNA-Molekül enthält nur knapp 160.000 Basenpaare, in denen sämtliche Informationen gespeichert sind, die er zum Leben braucht.[3]

Beispiele für Genomgrößen
Organismus Genomgröße1 Gene Gendichte2
λ-Phage 5 × 104
Blattfloh-Endosymbiont Carsonella ruddii 1,6 × 105 182 1.138
Darmbakterium Escherichia coli 4,6 × 106 4.500 900
Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae 2 × 107 6.000 300
Trichoplax adhaerens 4 × 107 11.500 287,5
Fadenwurm Caenorhabditis elegans 8 × 107 19.000 200
Acker-Schmalwand Arabidopsis thaliana 1 × 108 25.500 255
Taufliege Drosophila melanogaster 2 × 108 13.500 70
Wasserfloh Daphnia pulex[4] 2 × 108 31.000 155
Kugelfisch Fugu rubripes 3,65 × 108
Kohl Brassica oleracea 5,99–8,68 × 108 100.000 599–868
Mensch Homo sapiens 3,27 × 109 23.000 10
Teichmolch Triturus vulgaris 2,5 × 1010
 1in Basenpaaren  2Anzahl der Gene pro Millionen Basenpaare

Die DNA einer einzelnen menschlichen Zelle ist aneinander gereiht etwa 1,80 m lang. Eine Base auf einem DNA-Strang hat theoretisch einen Informationsgehalt von 2 bit, da sie 22 = 4 Zustände (A/T/G/C) annehmen kann. Mit etwa 3 Milliarden Basenpaaren hätte das Genom des Menschen demnach einen maximal möglichen Informationsgehalt von 6 Milliarden bit oder 750 MB. Auf der Grundlage der Shannonschen Informationstheorie ergibt sich jedoch ein Informationsgehalt von maximal 50 MB, und der tatsächliche Informationsgehalt liegt wohl noch deutlich darunter, da große Teile der DNA nicht-codierende Sequenzen aufweisen, die allerdings zumindest teilweise regulatorische Funktionen haben.[5]

Ein Vergleich der Genom-Größe mit der Komplexität und dem Organisationsgrad des Organismus ergibt keinen klaren Zusammenhang.[6] So haben Schwanzlurche größere Genome als Reptilien, Vögel und Säugetiere. Lungenfische und Knorpelfische haben größere Genome als Knochenfische, und innerhalb von Taxa wie den Blütenpflanzen oder Protozoen variiert die Genomgröße in hohem Maß. Dies wird als „C-Wertparadoxon“ bezeichnet. Die größte DNA-Menge weisen einfache Eukaryoten wie einige Amöben sowie die Urfarne mit rund einer Billion Basenpaare auf. Diese Arten enthalten einzelne Gene als tausendfache Kopien und lange nicht-Protein-kodierende Abschnitte.

Sequenzierte Genome

Die DNA von Genomen verschiedener Organismen, die entweder für die medizinisch-pharmazeutische oder anwendungsorientierte Forschung oder auch für die Grundlagenforschung relevant sind, wurde annähernd vollständig „sequenziert“ (man spricht auch fälschlicherweise vom „Entschlüsseln“), das heißt ihre Basensequenz wurde ermittelt (DNA-Sequenzierung). Die Basensequenzen werden über das Internet u.a. vom NCBI bereitgestellt.

Übersichten
  • Quick Guide to Sequenced Genomes (GNN) (exzellente Übersichtseite, in alphabetischer Ordnung und hervorragend organisiert findet man bisher sequenzierte Organismen mit Abbildungen, Kurzinformationen, für die Sequenzierung verantwortliche Institution und relevante Literatur mit Links)
  • Genome Atlas
Einzelne Genome

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. A.E. Vinogradov: Genome size and chromatin condensation in vertebrates. Chromosoma 113, 2005; Seiten 362-369.
  2. 2,0 2,1 T.R. Gregory: Animal Genome Size Database. 2005
  3. Petra Jacoby: Spektrum der Wissenschaft, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, Band 5, 2007, S. 16f
  4. Der Wasserfloh und seine rekordverdächtigen inneren Werte
  5. Information content of DNA bei Panda's Thumb
  6. Siehe etwa Molekulargenetik der Eukaryoten (Universität Mainz, PDF), S. 7
  7. Daniel Lang, Andreas Zimmer, Stefan Rensing, Ralf Reski (2008): Exploring plant biodiversity: the Physcomitrella genome and beyond. In: Trends in Plant Science. 13, 542-549. doi:10.1016/j.tplants.2008.07.002

Literatur

  • Ernst Peter Fischer: Das Genom. Fischer-Taschenbuch-Verlag, Frankfurt am Main 2002,2004, ISBN 3-596-15362-X.
  • Martin Mahner & Michael Kary (1997): What Exactly Are Genomes, Genotypes and Phenotypes? And What About Phenomes? In: Journal of Theoretical Biology. Bd. 186, S. 55–63. PMID 9176637 doi:10.1006/jtbi.1996.0335
  • Ernst-Ludwig Winnacker: Das Genom. Möglichkeiten und Grenzen der Genforschung. Eichborn, 2002, ISBN 3-8218-3931-7.

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15.06.2021
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Von Angesicht zu Angesicht
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18.05.2021
Genetik | Parasitologie | Insektenkunde
Sozialparasitäre Lebensweise bei Ameisen
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15.04.2021
Neobiota | Säugetierkunde
Ausbreitung zweier invasiver Arten: Waschbären und Marderhunde
Der aus Asien stammende Marderhund und der nordamerikanische Waschbär werden sich in Zukunft in Europa vermutlich noch weiter ausbreiten.
12.04.2021
Anthropologie | Biodiversität | Primatologie
Bedrohte Lemuren: „Unser Verhalten entscheidet, wer überlebt“
Biologen zeigen in einer Studie am Beispiel des Fingertiers oder Aye-aye wie Bildungsarbeit dazubeitragen kann, bedrohte Tierarten zu schützen.
07.04.2021
Anthropologie | Genetik | Paläontologie
Bisher ältestes Genom moderner Menschen rekonstruiert
Team zweier Max-Planck-Institute und der Universität Tübingen datiert fossilen Schädel aus Tschechien anhand von eingekreuzten Neandertalergenen.
18.03.2021
Genetik | Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft
Schlüssel zum umfassenden Gen-Pool des Roggen
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16.03.2021
Genetik | Paläontologie | Evolution
Auf der Suche nach einer Zeitmaschine der Evolution
Ein interdisziplinäres Team hat Erkenntnisse aus den Gebieten der prähistorischen DNA, evolutionären Genomik und Geologie zusammengeführt.
12.03.2021
Evolution | Biochemie | Bioinformatik
Evolution formt Struktur und Funktion eines Proteins in Fliegen
Gemeinsam mit Kollegen aus den USA und Australien haben Bioinformatiker der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster wichtige Aspekte der Evolutionsgeschichte analysiert.
25.02.2021
Anthropologie | Genetik
64 menschliche Genome als neue Referenz für die globale genetische Vielfalt
Eine internationale Forschungsgruppe hat 64 menschliche Genome hochauflösend sequenziert.
26.02.2021
Genetik | Virologie | Säugetierkunde
Retroviren schreiben das Koala-Genom um
Koalas sind mit zahlreichen Umwelt- und Gesundheitsproblemen konfrontiert, die ihr Überleben bedrohen.
24.02.2021
Physiologie | Primatologie
Geophagie: Der Schlüssel zum Schutz der Lemuren?
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23.02.2021
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Cre-Controlled CRISPR: konditionale Gen-Inaktivierung wird einfacher
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19.02.2021
Mikrobiologie | Meeresbiologie
Süße Algenpartikel widerstehen hungrigen Bakterien
Eher süß als salzig: Mikroalgen im Meer produzieren jede Menge Zucker während der Algenblüten.
17.02.2021
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Neandertaler-Gene und Covid-19 Verläufe
Letztes Jahr entdeckten Forscher, dass wir den wichtigsten genetischen Risikofaktor für einen schweren Verlauf der Krankheit Covid-19 vom Neandertaler geerbt haben.
09.02.2021
Morphologie | Genetik | Taxonomie
Ausgestorbene Bahamas-Schildkröte war mit den Galapagos-Schildkröten nahe verwandt
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04.02.2021
Anthropologie | Meeresbiologie | Säugetierkunde
Die Lautsphäre des Ozeans und anthropogener Lärm
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27.01.2021
Anthropologie | Genetik | Virologie
Das Virus mutiert fröhlich vor sich hin
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Invasion: Bedrohung durch den Afrikanischen Krallenfrosch wesentlich größer als gedacht
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18.01.2021
Genetik | Evolution
Was das Genom des Lungenfischs über die Landeroberung der Wirbeltiere verrät
Das vollständig sequenzierte Genom des Australischen Lungenfisches ist das größte sequenzierte Tiergenom und hilft, den Landgang der Wirbeltiere besser zu verstehen.
14.01.2021
Ökologie | Biochemie
Wie Pflanzen Abwehrgifte bilden ohne sich selbst zu schaden
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Genetik | Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft
Weizen-Vielfalt entstand durch Einkreuzung von Wildgräsern
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Gersten-Pangenom: Meilenstein auf dem Weg zur gläsernen Pflanze
Ein internationales Forscherteam hat auf dem Weg zur „gläsernen Pflanze“ Gerste einen Meilenstein erreicht.
23.11.2020
Ökologie | Biochemie
Unter den Eisschilden der Erde sprudelt eine wichtige Nährstoffquelle
Spurenelemente wie Eisen oder Zink spielen als Mikronährstoffe eine essenzielle Rolle für alle Organismen.
11.11.2020
Genetik | Vogelkunde
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Internationales Genomprojekt mit Kieler Beteiligung veröffentlicht bislang größte Genomressource für Vögel.
06.11.2020
Mikrobiologie | Genetik | Bioinformatik
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23.09.2020
Morphologie | Genetik
Genomduplikationen als evolutionäre Anpassungsstrategie
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Genetik
Pflanzenerbgut mit hoher Auflösung entpuzzeln
Die Aufschlüsselung insbesondere eines pflanzlichen Genoms ist sehr aufwändig und fehlerträchtig.
07.09.2020
Virologie
Ebola-übertragende Tiere womöglich weiter verbreitet als angenommen
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Botanik | Genetik
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06.08.2020
Genetik | Evolution
Evolutionäres Geheimnis um „lebendes Fossil“ gelüftet
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22.07.2020
Physiologie | Genetik | Säugetierkunde
Die Gene hinter den Superkräften der Fledermäuse
Fledermäuse können fliegen und sich mit Hilfe von Echoortung mühelos in völliger Dunkelheit orientieren; sie überleben tödliche Krankheiten und sind erstaunlich widerstandsfähig gegenüber dem Altern und Krebs.
16.07.2020
Anatomie | Paläontologie
Schwanz wog zweieinhalb Tonnen
Ein Forscherteam unter der Leitung von Verónica Díez Díaz, Postdoktorandin an der Humboldt-Universität zu Berlin und dem Museum für Naturkunde Berlin, hat zum ersten Mal den dreidimensionalen Bewegungsapparat des Schwanzes von Giraffatitan brancai rekonstruiert.
22.06.2020
Taxonomie | Ökologie | Amphibien- und Reptilienkunde
Angola: Regenwald in Gefahr
Wissenschaftler*innen haben mit Forschenden aus Angola und Deutschland die erste umfassende Erfassung der Amphibien- und Reptilienwelt in den Bergketten der angolanischen Uíge-Provinz vorgenommen.
19.06.2020
Ökologie | Meeresbiologie
„Hard Rock“ in der Tiefsee
Senckenberg- und GEOMAR- Forscher*innen haben mittels hydroakustischer Meeresbodenkartierung herausgefunden, dass der Meeresgrund im Atlantik sehr viel vielfältiger ist, als bislang angenommen.
18.06.2020
Zoologie | Mikrobiologie | Säugetierkunde
Wildtiere erlauben neue Erkenntnisse über das Hautmikrobiom
CAU-Forschungsteam beschreibt erstmals Unterschiede in der Bakterienbesiedlung der Haut bei Haus- und Labormäusen als Grundlage künftig verbesserter dermatologischer Modelle.
17.06.2020
Anthropologie | Genetik
Ein Neandertaler aus der Tschagyrskaja-Höhle
Bisher hatten Forschende die Genome von zwei Neandertalern in einer hohen Qualität sequenziert.
09.06.2020
Genetik
DNA-Schleifen – Organisatoren des Genoms
Dresdner Forscher belegen erstmals die Existenz von DNA-Schleifen in einem lebenden System.
08.06.2020
Mikrobiologie
Bakterien auf der Haut können die Wundheilung beschleunigen
Von den normalen Gemeinschaften an Mikroorganismen auf unserer Oberfläche wird schon lange angenommen, dass sie einen Schutzschild für die Haut bilden.
29.05.2020
Genetik | Biodiversität | Säugetierkunde
Die Rückkehr der Luchse
In enger Zusammenarbeit haben Forscher*innen des Nationalparks Harz und des Senckenberg Forschungsinstituts und Naturmuseums Frankfurt die genetische Struktur der Harzluchse seit ihrer Auswilderung unter die Lupe genommen und mit anderen Vorkommen verglichen.
28.05.2020
Anthropologie | Genetik
Wer waren die Kanaaniter?
Die Menschen, die in dem als Südlevante bekannten Gebiet – das heute als Israel, Jordanien, Libanon und Teile Syriens bekannt ist – um 3.
27.05.2020
Anthropologie | Ethologie | Primatologie
Schimpansen-Weibchen tragen zum Schutz des Territoriums bei
Beim Menschen scheinen Kriegsführung und Territorialverhalten den Männern vorbehalten zu sein.
15.05.2020
Botanik | Genetik
Das Genom des Jojobastrauches - eines einzigartigen Wachsspeichers
Das Interesse an der Jojoba-Ernte gilt dem Jojobaöl, ein flüssiges Wachs mit einer einzigartigen chemischen Zusammensetzung und mit einzigartigen Eigenschaften.
14.05.2020
Botanik | Genetik | Biochemie
Wie aus einer Minze Katzenminze wurde
Katzenminze ist für ihre berauschende Wirkung auf Katzen bekannt.
05.05.2020
Botanik | Biochemie
Wie Pflanzen sehen
Pflanzen leben von Licht, doch die Photosynthese ist dabei nur ein Teil des Ganzen. So besitzen alle Pflanzen Phytochrome – spezielle Moleküle, die den Pflanzen eine Art von Sehvermögen vermitteln und damit die Biochemie der Zelle und die Entwicklung der Pflanze steuern können. Inzwischen weiß man, dass Phytochrome fast ein Viertel des Pflanzengenoms regulieren. Unklar war bislang jedoch, wie Phytochrome genau funktionieren: Wie wird das Licht aufgenommen?
24.04.2020
Ökologie | Insektenkunde
Dramatischer Schwund an Futterpflanzen für Insekten
Noch vor einigen Wochen war das “Insektensterben” in aller Munde.
23.04.2020
Anthropologie | Neurobiologie
Evolutionäre Wurzeln des Sprachnetzwerks im Gehirn entdeckt
Das Sprachnetzwerk im Gehirn von Menschen hat einen früheren evolutionären Ursprung als bislang angenommen.
22.04.2020
Genetik
Genomanalyse: Das Buch vom Tippfehler her verstehen
Blütenfarben, Duftstoffe oder Substanzen, die sich therapeutisch nutzen lassen – oft sind es nur winzige Varianten im Erbgut, die dafür ausschlaggebend sind, welche Merkmale ein Organismus ausprägt.
20.04.2020
Mykologie | Immunologie | Insektenkunde | Video
Aber bitte mit Sporen!
Blätter der Schwarzpappel sind besonders anfällig für den Angriff durch Schwammspinner, wenn sie von einem Pilz infiziert sind.
06.04.2020
Virologie
Kein Virusnachweis im Blut asymptomatischer SARS-CoV-2-Patienten
Das Paul-Ehrlich-Institut hat im Verbund mit drei Instituten für Virologie die Labordaten von SARS-CoV-2-Infizierten ausgewertet.
03.04.2020
Genetik | Virologie
Erste SARS-CoV-2-Genome aus Österreich veröffentlicht
Die ersten 21 SARS-CoV-2-Genome in Österreich wurden im Rahmen des kürzlich von CeMM gestarteten Projekts „Mutationsdynamik von SARS-CoV-2“ sequenziert und veröffentlicht.
02.04.2020
Virologie | Immunologie
Bestätigte COVID-19-Fälle: Weltweite Sterblichkeitsrate liegt derzeit bei 4,7 Prozent
Eine soeben veröffentlichte, internationale Studie unter Beteiligung der Vetmeduni Vienna bietet einen Überblick zum aktuellen Wissensstand betreffend SARS-CoV-2/COVID-19.
30.03.2020
Genetik | Evolution
Riesiges Erbgut des Störs entschlüsselt: Lebendes Fossil mit bewegter Genomevolution
Störe lebten schon vor 300 Millionen Jahren auf der Erde und haben sich äußerlich seitdem kaum verändert.
27.03.2020
Taxonomie | Amphibien- und Reptilienkunde
Wie vergessene „Drachen“ wiederbelebt werden
Seit über 100 Jahren wurde angenommen, dass es nur drei Arten Segelechsen in Südostasien gibt.
20.03.2020
Anthropologie | Biochemie
Zuckerkonsum verkürzt Leben – unabhängig von Fettleibigkeit
Studie unter Beteiligung des Exzellenzclusters PMI weist darauf hin, dass die verkürzte Lebenserwartung durch Zuckerkonsum andere Ursachen als bisher angenommen haben könnte.
16.03.2020
Botanik | Genetik | Evolution
Ertragreichere Kulturpflanzen dank Genen von uralten Hornmoosen
Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Zürich und des Boyce Thompson Institute hat erstmals das Genom mehrerer Hornmoose analysiert, was neue Einblicke in die Evolution der frühesten Landpflanzen eröffnet.
04.03.2020
Ökologie | Biodiversität
Biologische Vielfalt erhöht die Effizienz des Energieaustauschs im Grünland
Pflanzen beziehen ihre Energie aus der Sonne. Alle anderen Lebewesen müssen fressen, um zu leben. Doch wie funktioniert der Energiefluss in Ökosystemen und gibt es einen Unterschied zwischen Ökosystemen mit vielen und solchen mit wenigen Arten?
03.03.2020
Genetik | Biochemie
Neue Cas9-Variante macht Genom-Editierung noch präziser
Forschende in Berlin und Halle haben eine spezifischere CRISPR-Cas9 Genschere entwickelt.
26.02.2020
Zytologie | Biochemie
Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln
Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt.
25.02.2020
Botanik | Ökologie
Neue Studie zeigt Erfolg der globalen Bemühungen um den Schutz der Mangroven
Noch vor einem Jahrzehnt wiesen Wissenschaftler darauf hin, dass Mangrovenwälder schneller verloren gehen als fast jedes andere Ökosystem, einschließlich der Korallenriffe und tropischen Regenwälder.
11.02.2020
Genetik | Neobiota | Fischkunde
Warum die Grundel die Gewässer der Welt erobern kann
Einer der weltweit am häufigsten eingeschleppten Süsswasserfische, die Schwarzmund-Grundel, weist ein besonders schlagkräftiges Immunsystem auf.
10.02.2020
Botanik | Klimawandel | Biodiversität
Folgen des Klimawandels: Viele Pflanzenarten wohl stärker gefährdet als bisher angenommen
Anhand von südafrikanischen Pflanzenarten entwickelt die Uni Hohenheim neue Ansätze, um Zusammenhänge zwischen Umweltvariabilität und der Verbreitung von Arten zu verstehen.
29.01.2020
Botanik | Mykologie | Ökologie
Pilze als Nahrungsquelle für Pflanzen
Die Zahl der Pflanzenarten, die organische Nährstoffe von Pilzen gewinnen, könnte weitaus höher sein als bisher angenommen.
23.01.2020
Genetik | Evolution | Insektenkunde
Forscher rekonstruieren 500 Millionen Jahre der Insektenevolution
Durch eine Vielzahl von Anpassungen haben Arthropoden, zu denen neben den Insekten auch Spinnen oder Krebstiere gehören, alle wichtigen Ökosysteme der Erde erobert und nehmen eine wichtige Rolle für das ökologische Gleichgewicht unseres Planeten ein. Doch was sind die genetischen Grundlagen für diesen evolutionären Erfolg?
16.01.2020
Genetik | Klimawandel | Biodiversität
Erbgut liefert schnellere Vorhersage zu Gewinnern und Verlierern des Klimawandels
Forschende des Senckenberg und des LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik wollen mit einem neuen Forschungsansatz schneller und für eine größere Anzahl an Arten vorhersagen, welche Tiere und Pflanzen es schaffen können, sich an den Klimawandel anzupassen und welche nicht.
06.12.2019
Genetik | Taxonomie | Insektenkunde
Der Stammbaum der Käfer steht
Die Käfer haben auf der Erde eine beispiellose Erfolgsgeschichte geschrieben.
25.11.2019
Neurobiologie
Herantasten an die Berührungswahrnehmung im Gehirn
Mehr als zehn Prozent der Großhirnrinde sind an der Verarbeitung von Informationen unseres Tastsinns beteiligt – ein größerer Bereich als zuvor angenommen.
30.10.2019
Physiologie | Biochemie
Pestizide: Biologische Effekte niedriger Schadstoffkonzentrationen besser vorhersagen
Schadstoffe wie Pestizide können bereits in zehntausendfach geringeren Konzentrationen Wirkungen auf sensitive Individuen haben als bislang angenommen.
23.10.2019
Botanik | Genetik | Evolution
Zeitreise durch die Evolution der Landpflanzen
Ein internationales Forschungskonsortium mit Jenaer Beteiligung legt Daten zur Evolution des Pflanzenreichs vor.
22.10.2019
Mikrobiologie | Zytologie | Genetik
Die nackte Wahrheit: Wenn ein Mikroorganismus seine Hüllen fallen lässt
Mikroorganismen besitzen eine besonders schützende Zellwand – die sogenannte S-Schicht. Aber was passiert, wenn diese entfernt wird?
07.10.2019
Genetik | Evolution | Insektenkunde
Der Stammbaum der Stabschrecken
Stab- und Gespenstschrecken sind eine formenreiche und äußerst bizarr anmutende Insektengruppe, die weltweit vor allem in tropischen und subtropischen Gebieten verbreitet ist.
02.10.2019
Genetik | Evolution
Neue Erkenntnisse zur genomischen Signatur der Koevolution
Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Limnologen der Universität Konstanz weist nach, dass rapide genomische Veränderungen bei antagonistischen Spezies-Interaktionen durch wechselseitige Auswirkungen von Ökologie und Evolution bestimmt werden.
10.09.2019
Anthropologie | Insektenkunde | Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft
Globaler Samenhandel verbreitet Schadorganismen
Der weltweite Handel mit Baumsamen ist nicht so sicher wie bisher angenommen.
09.09.2019
Physiologie | Ethologie | Säugetierkunde
Partnerwahl und Paarung: Sexuelle Erfahrung nützt Hausmäusen nicht
Entgegen bisheriger Annahmen ist sexuelle Erfahrung kein Vorteil für die Partnerwahl und den Paarungserfolg.
07.08.2019
Anthropologie | Ökologie
Artenvielfalt schwindet schneller als bislang angenommen
Die Zerstörung wichtiger Lebensräume für Pflanzen und Tiere weltweit schreitet noch schneller und in größerem Ausmaß voran als bislang angenommen.
24.07.2019
Genetik | Evolution
Genomforschung beweist, dass der Körper die genetische Vererbung beeinflusst
Studie zeigt, dass Körperzellen des Wurms C.
15.07.2019
Botanik | Immunologie
Neue Studie zum Immunsystem von Pflanzen: Es funktioniert anders als gedacht
Was passiert in Pflanzen auf molekularer Ebene, wenn sie sich gegen Schädlinge zur Wehr setzen?
15.07.2019
Genetik | Immunologie | Bioinformatik
Blutproben aus dem Zoo helfen bei der Vorhersage von Krankheiten beim Menschen
In den Zoos von Saarbrücken und Neunkirchen leben Pinguine, Asiatische Elefanten und viele andere Tierarten.
12.07.2019
Genetik | Taxonomie | Video
Alte Genome offenbaren Neues zur Abstammung unserer Hausrinder
Studie nutzt alte Erbsubstanz, um Rinderdomestikation und Vermischung von Wildrindern, Zebus und taurinen Hausrindern zu erforschen.
21.06.2019
Genetik | Klimawandel
Genom der Weisstanne entschlüsselt: Baumart für den Wald der Zukunft
Die Weisstanne ist eine wichtige Baumart im Hinblick auf den Klimawandel.
17.06.2019
Physiologie
Spülsystem im Magen schont die Zähne der Wiederkäuer
Ziegen, Schafe und Kühe nehmen mit dem Fressen oft zahnschädigende Erdpartikel auf.
14.06.2019
Evolution | Biochemie
Am Anfang des Lebens - Der direkte Weg
Das Erbmolekül DNA ist womöglich viel früher entstanden als bislang angenommen.
12.06.2019
Neurobiologie
Greifen und Zugreifen – wie das Lernen feinmotorischer Bewegungen das Gehirn verändert
Trainieren wir das Greifen und Ergreifen von Gegenständen, so trainieren wir unser Gehirn.
12.06.2019
Ethologie | Neurobiologie | Vogelkunde
Vogelgehirne synchronisieren sich beim Duettgesang
Bei den Mahaliwebern beginnt das Männchen oder das Weibchen mit seinem Gesang und der Partner setzt zu einem bestimmten Zeitpunkt ein.
20.05.2019
Genetik | Ökologie
Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die genetische Vielfalt einer Art
Über das Genom des Alpenmurmeltiers.
03.05.2019
Genetik | Parasitologie
Wohin genau hüpfen unsere „springenden Gene“?
Neue Studie zeigt, dass der Zufall regiert.
30.04.2019
Evolution
Schneeweißchen und Rosenrot: Zwei Margeriten-Gattungen auf unterschiedlichen evolutionären Wegen
Die Entstehung neuer Arten durch Vervielfachung des Chromosomensatzes (Polyploidisierung) ist ein wichtiger evolutionärer Baustein für die pflanzliche Biodiversität auf unserer Erde.
24.04.2019
Genetik | Fischkunde
Lang lebe Nemo! – Neues Tiermodell für die Alternsforschung?
Clownfische können im Aquarium über 20 Jahre alt werden.
10.04.2019
Ethologie | Vogelkunde
Beim Grillkuckuck beeinträchtigt die Elternschaft das Sexualleben nur wenig
Beim Grillkuckuck sind die Geschlechterrollen vertauscht, nur die Männchen kümmern sich um die Aufzucht der Jungtiere.
09.04.2019
Genetik
Vom Emmer zum Pastaweizen – Die Hartweizendomestizierung birgt Erkenntnisse für die Weizenzüchtung
Der Anbau von Hartweizen (Triticum turgidum L.
01.04.2019
Mikrobiologie | Genetik
Erstes komplett am Computer erzeugtes Bakterien-Genom
ETH-Wissenschaftler entwickelten eine neue Methode, welche die Herstellung von grossen DNA-Molekülen mit vielen hundert Genen enorm vereinfacht.
14.03.2019
Zytologie | Genetik
Der innere Kampf der Nachtkerze - Chloroplasten veranstalten ein evolutionäres Wettrüsten
Bereits Gregor Mendel war klar, jeweils die Hälfte des Erbguts stammt von Mutter und Vater.
14.03.2019
Zoologie | Ethologie
Wölfe führen, Hunde folgen – und beide kooperieren mit dem Menschen
Eine Aussage, die aufhorchen lässt, erfährt der Wolf doch in den letzten Jahren immer wieder Aufmerksamkeit, vielfach mit einem negativen Begleitton.
11.03.2019
Genetik
Genrepertoire von Quallen: aus alt mach neu
Quallen entstammen einer sehr alten tierischen Linie, die sich bereits vor rund 700 Millionen Jahren entwickelt hat.
11.03.2019
Genetik
Rätsel gelöst – Dresdner Biologen klären genetische Herkunft des Safran-Krokus
Seit fast 100 Jahren wird kontrovers diskutiert, was die möglichen Elternarten des Safran-Krokus sind.
30.01.2019
Genetik | Evolution
Paviane eröffnen neue Einblicke in die Evolution des Genoms
Ein Forschungsteam der Vetmeduni Vienna untersuchte die evolutionäre Diversifizierung am Beispiel von sechs Pavian-Arten.
25.01.2019
Paläontologie
Neue Dinosauriergattung entdeckt
Eine neue Studie unter der Leitung von Philip Mannion, ehemaliger Humboldt-Stipendiat am Museum für Naturkunde Berlin (MfN), und unter Mitarbeit von Daniela Schwarz, Kustodin für Dinosaurier-Fossilien am MfN, setzt sich mit fossilen Fragmenten von Dinosauriern aus Tansania auseinander.
17.01.2019
Mikrobiologie | Ökologie
Mieser Fraß: Wie Mesozooplankton auf Blaualgenblüten reagiert
Warnemünder MeeresforscherInnen ist es mithilfe der Analyse von stabilen Stickstoff-Isotopen in Aminosäuren gelungen, das rätselhafte Fressverhalten von Mesozooplankton in Gegenwart von Blaualgenblüten zu entschlüsseln.
08.01.2019
Genetik | Evolution
Clevere Tiere upgraden ihr Genom
Puzzlestein in der Evolution der Tintenfische entschlüsselt - Kopffüßer wie Tintenfisch, Oktopus oder Nautilus sind nicht nur bekannt für ihre einzigartigen Fähigkeiten zur Tarnung und Lösung komplexer Aufgaben, sie besitzen auch die größten Gehirne unter den wirbellosen Tieren.
17.12.2018
Paläontologie
Vegetarische Höhlenbären
Im Spätpleistozän (vor 125.
19.11.2018
Zoologie | Physiologie | Ethologie
Macht ohne Muskeln – Warum bei Hyänen die Frauen dominieren
In vielen Tiergesellschaften gibt es eine klare Hierarchie der Geschlechter. Dominiert dabei immer das aggressivere oder stärkere Geschlecht, wie allgemein angenommen wird?
26.10.2018
Botanik | Genetik | Ökologie
Dürreretolerante Pflanze verhält sich ähnlich wie Samen
Forscher der Universität Bonn haben zusammen mit US-Kollegen das Genom zweier Pflanzen entschlüsselt, die Dürreperioden unterschiedlich gut vertragen.
25.10.2018
Botanik | Genetik
Genetische Basis für eine neue Kulturpflanze
Mit Hilfe unterschiedlicher Ansätze der Genomsequenzierung wurden zwei Genomkarten für eine Wasserlinsenart erstellt.
23.10.2018
Taxonomie | Paläontologie | Evolution
Neue Studie: Woher kommen Riesenschildkröten?
Die Evolution von Riesenschildkröten ist womöglich nicht so stark an Inseln gebunden, wie dies bisher angenommen wurde.
17.10.2018
Botanik | Ökologie
Pflanzen stoßen das Treibhausgas Lachgas in klimarelevanten Mengen aus
Lachgas ist ein Treibhausgas, das Ozonschicht und Erdklima beeinflusst.
16.10.2018
Botanik | Genetik
Blütenpracht durch genetische Anpassung: Wiener Wissenschafter entschlüsseln Genom der Akelei
Die Akelei ist eine Pflanze mit auffallend schönen Blüten und rund siebzig verschiedenen Arten in der nördlichen Hemisphäre, vier davon findet man in Österreich.
03.10.2018
Genetik | Biochemie | Klimawandel
Fruchtfliegen kontern Klimawandel durch Stoffwechselumstellung
Evolutionäre Auswirkungen durch den Klimawandel sind derzeit ein „hot topic“ der Evolutionsforschung.
25.09.2018
Botanik | Genetik | Evolution
Genomverdoppelung treibt Evolution von Arten voran
Pflanzen, die aus zwei Arten entstanden sind, haben einen duplizierten Chromosomensatz.
13.09.2018
Genetik
Internationales “Vertebrate Genomes Project” veröffentlicht 15 neue Genome
Max-Planck-Gesellschaft unterstützt Projekte für hochqualitative Referenzgenome.
27.08.2018
Genetik | Paläontologie
Doch nicht ganz ausgestorben – Biologen untersuchten Genom des Höhlenbären
Extinction is forever – Aussterben ist endgültig.
17.08.2018
Neurobiologie
Schweine bilden ein visuelles Konzept menschlicher Gesichter
Entgegen bisheriger Tests scheinen Schweine doch über eine bessere visuelle Wahrnehmung zu verfügen als angenommen.
16.08.2018
Botanik
Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln
Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL haben eine neue Methode entdeckt, um das Alter und Wachstum feinster Baumwurzeln zu bestimmen.
06.08.2018
Ökologie | Klimawandel
Auf dem Weg in die „Heißzeit“: Planet könnte kritische Schwelle überschreiten
Die globale Erwärmung auf lange Sicht bei 1,5°C bis 2°C zu stoppen, könnte schwieriger sein als bisher angenommen.
27.07.2018
Genetik | Biochemie | Fischkunde
Wichtiger Aging-Mechanismus mit Fischmodell Nothobranchius furzeri entlarvt
Nothobranchius furzeri, der afrikanische Killifisch, ist wegen seiner kurzen Lebensdauer, sich schnell manifestierender Alterserscheinungen und eines entschlüsselten Genoms ein perfekter Modellorganismus für die Erforschung von Alterungsprozessen.
16.07.2018
Botanik | Ökologie
Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit
Feinstaubablagerungen steigern das Risiko, dass Pflanzen Trockenschäden erleiden - denn der Staub steigert die Verdunstung.
19.06.2018
Botanik | Genetik
Geheimnis um die Langlebigkeit von Bäumen enthüllt - Forscher sequenzieren das Genom der Stieleiche
Ein internationales Konsortium unter der Leitung des französischen Agrarforschungsinstituts INRA und des französischen Kommissariats für Atomenergie und Alternative Energien CEA hat das Genom der Stieleiche sequenziert.
17.06.2018
Anthropologie | Genetik
Fenster in die Vergangenheit
WissenschafterInnen analysieren uralte menschliche DNA aus Südostasien

Neueste Analysen ganzer Genome uralter menschlicher DNA aus Südostasien haben gezeigt, dass es im Laufe der letzten 50.
09.05.2018
Genetik | Biodiversität | Amphibien- und Reptilienkunde
Wie das Essen von Schildkröten zum Artenschutz beitragen könnte
Senckenberg-Wissenschaftler haben mit genetischen Methoden herausgefunden, dass es noch mehr Arten und genetische Linien der Chinesischen Weichschildkröten Pelodiscus gibt als bisher angenommen.
30.04.2018
Mikrobiologie
Verschollen auf hoher See: Fern der Küste lebt Thioglobus perditus aus ihrem Vorratspack
SUP05-Bakterien leben an Orten, an denen es für sie eigentlich keine Lebensgrundlage gibt.
25.04.2018
Anthropologie | Genetik | Fischkunde
Thüringer Forschungspreis für Jenaer Alternsforscher und ihren Fisch N furzeri als neues Tiermodell
Ein Forscherteam des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) wurde gestern für ihre Spitzenleistungen in der Grundlagenforschung mit dem Thüringer Forschungspreis ausgezeichnet.
17.04.2018
Mikrobiologie | Ökologie
Plastik stimuliert Bakterien im Meer
Welche Auswirkungen Plastik und die darin enthaltenden Inhaltsstoffe wie Weichmacher auf die Basis der Nahrungsnetze, im Wesentlichen die Bakteriengemeinschaften des Meeres, haben, steht im Fokus der ForscherInnen um Gerhard J.
05.04.2018
Genetik | Evolution | Säugetierkunde
Walverwandtschaften: Blauwal-Erbgut enthüllt Paarung über Artgrenzen hinweg
Wissenschaftler der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, der Goethe-Universität und der Universität Lund haben erstmals das komplette Erbgut des Blauwals sowie drei weiterer Furchenwalarten entziffert.
21.03.2018
Botanik | Ökologie
Berge werden Inseln: Ökologische Gefahren der zunehmenden Landnutzung in Ostafrika
Die Berge in Ostafrika sind bis heute Schatzkammern der Biodiversität.
10.03.2018
Genetik | Ökologie | Klimawandel | Vogelkunde
Königspinguine müssen bald umziehen
Der Klimawandel zwingt Vögel zur Suche nach neuen Kolonien.
10.03.2018
Immunologie | Biochemie | Insektenkunde
Bienenwölfe nutzen seit 68 Millionen Jahren erfolgreich die gleichen Antibiotika
Antibiotika werden nicht nur vom Menschen, sondern auch von vielen Insekten zum natürlichen Schutz gegen Krankheitserreger eingesetzt.
07.03.2016
Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft | Ökologie | Primatologie
Mehr Sumatra Orang-Utans als bisher angenommen
Der Sumatra Orang-Utan, eine der zwei existierenden Orang-Utan-Arten, lebt ausschließlich im Norden der indonesischen Insel Sumatra und ist vom Aussterben bedroht.
02.10.2013
Botanik | Paläontologie | Evolution
Blütenpflanzen sind 100 Millionen Jahre älter als bisher angenommen
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Die News der letzten Tage

02.12.2022
Ethologie | Säugetierkunde
Markierungsbäume von Geparden sind Hotspots der Kommunikation – auch für andere Tierarten
Markierungsbäume sind für Geparde wichtige Hotspots der Kommunikation: Dort tauschen sie über Duftmarken, Urin und Kot Informationen mit anderen und über andere Geparde aus.
02.12.2022
Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft | Ökologie
DBU: Weltbodentag am 5. Dezember
Mittlerweile leben acht Milliarden Menschen auf der Welt und Ernährungssicherung wird zu einer dringendsten Herausforderungen unserer Zeit.
01.12.2022
Physiologie
Altern Frauen anders als Männer?
Studien an Fruchtfliegen zeigen, wie das biologische Geschlecht die Wirkung des derzeit vielversprechendsten Anti-Aging-Medikaments Rapamycin beeinflusst.
29.11.2022
Ethologie | Zoologie
Geschlechterrollen im Tierreich hängen vom Verhältnis von Weibchen und Männchen ab
Wie wählerisch sollten Weibchen und Männchen sein, wenn sie einen Partner auswählen?
28.11.2022
Ökologie | Paläontologie | Säugetierkunde
Fossil aus dem Allgäu: Biber leben seit mehr als 11 Millionen Jahren im Familen-Clan
Die Hammerschmiede im Allgäu, Fundstelle des Menschenaffen Danuvius, ist eine einmalige Fundgrube für Paläontologen: Bereits über 140 fossile Wirbeltierarten konnten hier geborgen werden.
28.11.2022
Anthropologie | Neurobiologie
Arbeitsgedächtnis: Vorbereitung auf das Unbekannte
Beim Arbeitsgedächtnis, oder auch Kurzeitgedächtnis genannt, galt lange die Theorie, dass seine Kernaufgabe die aktive Speicherung von Informationen über einen kurzen Zeitraum ist.
28.11.2022
Meeresbiologie | Ökologie
Offshore-Windparks verändern marine Ökosysteme
Der Ausbau von Offshore-Windparks in der Nordsee geht voran, doch die Konsequenzen für die marine Umwelt, in der sie errichtet werden, sind noch nicht vollständig erforscht.
25.11.2022
Evolution | Genetik | Neurobiologie
Was haben Oktopus und Mensch gemeinsam?
Kopffüßler sind hochintelligente Tiere mit komplexem Nervensystem, dessen Evolution mit der Entwicklung von auffällig viel neuer microRNA verbunden ist.
25.11.2022
Klimawandel | Ökologie
Der Klimawandel in den Wäldern Norddeutschlands
Immer mehr Bäume leiden an den Folgen des menschgemachten Klimawandels der vergangenen Jahrzehnte.
24.11.2022
Biochemie | Entwicklungsbiologie | Genetik
Das Erwecken des Genoms
Die Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium ist der Beginn neuen Lebens, die mütterliche und väterliche Erbinformation, die DNA, wird neu kombiniert und speichert den Aufbau des Lebewesens.
24.11.2022
Genetik | Mykologie | Taxonomie
Die Welt der Pilze revolutioniert
Ein internationales Forschungsteam hat unter den bisher bekannten Pilzen und Flechten eine neue Großgruppe identifiziert: Mithilfe von Genom-Sequenzierung konnte nachgewiesen werden, dass über 600 Arten einen gemeinsamen Ursprung haben.
24.11.2022
Insektenkunde | Ökologie
Vegetationsfreie Flächen fördern bodennistende Wildbienen
Über die Nistansprüche bodennistender Wildbienen ist bisher relativ wenig bekannt, obwohl Nistplätze für die Förderung der meisten Wildbienenarten von zentraler Bedeutung sind.