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Halbaddierer mit genetischen Code für eine Zelle programmiert
11.06.2012 Forscher an der Eidgenössischem Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben in den genetischen Code von Säugetierzellen einen logischen Halbaddierer eingebaut, so dass die Zelle auf die gleichzeitige Anwesenheit der beiden Stoffe Phloretin und Erythromycin mit der Bildung eines fluoreszierenden Proteins beginnt. Die Meldung sagt nichts dazu aus, mit welchen 'Taktzeiten' dieser Schalter reagiert.
[Wenn ich die Meldung richtig verstanden habe, beginnt die Produktion des fluoreszierenden Stoffes auch, wenn die beiden Stoffe Phloretin und Erythromycin beide fehlen. Das Protein wird nur dann nicht produziert, wenn genau einer der beiden Stoffe abwesend ist. Die Zelle kann damit bestimmte komplexe Systemzustände detektieren. Dr. Dieter Porth]
Kommentar,Gedanken, Anmerkungen, ...
Emailnachricht: Kontaktlink zu Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) [ Homepage ]
Die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) meldet - Molekulare Algebra in Säugetierzelle
(Info zur Meldung vom 8.5.12 � Link zur Meldung beim IDW � Link zur Meldung bei der Züricher Uni (Zitiergrundlage)
4. Juni 2012 - ETH-Forscher haben Säugetierzellen so umprogrammiert, dass sie wie ein Taschenrechner logische Rechenoperationen ausführen können. Diese Fähigkeit verdanken die Zellen einem der komplexesten genetischen Netzwerke, das je in eine höhere Zelle eingebaut wurde.
ETH-Forscher haben unter der Leitung von Martin Fussenegger, Professor für Biotechnologie und Bioingenieurwissenschaften am Departement Biosysteme der ETH Zürich in Basel, ein Netzwerk aus verschiedenen Genen gebaut, welches Rechenoperationen durchführen kann und als Resultat der «Berechnungen» vorgegebene Stoffwechselschritte einleitet.
Im Prinzip haben die Wissenschaftler aus biologischen Bestandteilen Schaltelemente entwickelt, die in der Computer- und Elektrotechnik als logische Gatter bekannt sind. Die Grundlage der ausgeführten Rechenoperationen ist die Boolesche Logik, welche beispielsweise mit UND oder XOR-Verknüpfungen funktioniert.
Zelle kann mit binären Zahlen rechnen
Es gelang den Forschenden, diese verschiedenen Gatter miteinander zu kombinieren und zu verschalten. Daraus konnten sie zwei wichtige Schaltnetze aus der digitalen Elektronik zusammenstellen - den Halbaddierer und den Halbsubtraktor. Ein Halbaddierer zählt zwei binäre Zahlen - also Nullen und Einsen - zusammen, ein Halbsubtraktor zieht sie voneinander ab.
Die ETH-Forscher verwenden für die Programmierung des Zelltaschenrechners zwei Inputsignale, die das Gennetzwerk steuern. Zu Testzwecken setzten die Biologen dafür das Antibiotikum Erythromycin und das Apfelmolekül Phloretin ein. So müssen beispielsweise bei einem UND-Gatter beide Inputs - also Phloretin und Erythromycin - vorhanden sein, damit die Zelle am Ausgang eine Eins berechnet. Als Folge dieser Eins löst das Gen-Netzwerk die Bildung eines fluoreszierenden Proteins aus, welches die Zelle zum Leuchten bringt. Fehlt eines der beiden Eingangssignale, leuchtet die Zelle nicht auf.
Neue Komplexitätsstufe erreicht
"Mit der Kombination mehrerer logischer Gatter haben wir eine nie dagewesene Komplexität eines synthetischen Gennetzwerkes in Zellen erreicht", betont Prof. Martin Fussenegger. Weiter sei bemerkenswert, dass der Bio-Rechner zwei unterschiedliche Input- und Output-Signale parallel verarbeiten könne. Dies unterscheidet den Bio-Computer von digitaler Elektronik, da dieser ausschliesslich mit Elektronen arbeitet. "Eine Zelle kann von Natur aus viele verschiedene Stoffwechselprodukte parallel verarbeiten", führt Prof. Fussenegger weiter aus. Der biologische Taschenrechner beherrscht bisher nur die binären Grundrechenarten und kann deshalb noch lange nicht mit einem leistungsfähigen PC verglichen werden. "Dennoch ist es genial, dass eine Säugetierzelle so rechnen kann", sagt Prof. Fussenegger.
Zellrechner könnte Stoffwechsel überwachen
In Hefen und Bakterien haben Wissenschaftler schon diverse Schaltelemente realisiert. Neu ist aber, dass Biotechnologen ein gesamtes System in eine einzige Zelle einbauen konnten, und zwar in einer Säugetierzelle.
Für Prof. Martin Fussenegger ist es denkbar, dass implantierte Zelltaschenrechner in ferner Zukunft den Stoffwechsel von Patienten überwachen und nach Bedarf eingreifen. ?Intelligente? Zellimplantate könnten zum Beispiel bei Diabetespatienten zum Einsatz kommen, indem ein Schaltkreis entwickelt werde, der krankheitsrelevante Stoffwechselprodukte erkennt und die Ausschüttung von therapeutisch wirksamen Stoffen, beispielsweise Insulin, steuert. Von einer solchen Anwendung sind die Forscher jedoch noch weit entfernt.
Ausländer S, Ausländer D, Müller M, Wieland M & Fussenegger M. Programmable single-cell mammalian biocomputers. Nature, Advanced Online Publication, 3rd June 2012. doi: DOI: 10.1038/nature11149
Eidgenössische Technische Hochschule Zürich
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ThOP 11.06.2012 Das Theater im OP an der Uni Göttingen präsentiert in der Woche vom 14.6. bis 20.6.12 die Inszenierung "ThIP" und das Stück "Was vom Himmel fällt". Beide Inzenierungen haben am Samstag ihre Premiere, wobei "ThIP" wegen des Bezugs zur aktuellen Ausstellung nur in der Pauliner Kirche aufgeführt werden kann. Film-Hitliste 11.06.2012 Bei den Kinocharts hat es einen Wechsel an der Spitze gegeben, meldete die Media Control. Von Donnerstag bis Sonntag sahen 248k Zuschauer das Märchen "Snow White and the Huntsman", das damit Platz 1 erklomm. Nur knapp dahinter kam der bisherige Spitzenreiter "Men in Black 3" mit 244k Zuschauern auf Platz 2. Die Komödie "Kochen ist Chefsache" brachte es mit zirka 11% der Zuschauerzahlen bezogen auf den Spitzenreiter immerhin noch auf den Platz 8. Hörsaalkino 11.06.2012 Die verschiedenen Studentenkinos zeigen für Studenten im ZHG 011 in der Woche vom 14.6. bis 20.6.12 das Weltuntergangsdrama "Melancholia", den in die Jahre gekommenen Tanzfilm "Dirty Dancing", die Romanze "Freunde mit gewissen Vorzügen", den Thriller "Verblendung - The Girl with the Dragon Tattoo" und den ultimative Nazi-Kultkitsch "Iron Sky - Wir kommen in Frieden!". Premierenkritik 10.06.2012 Am 8.6.12 hatte "Zirkus � ein dokumentarisches Kunst-Stück" von der Werkgruppe II in der Saline Luisenhall seine Premiere. In der Inszenierung werden dem Zuschauer verschiedene Episoden schöne Bilder und softe Eindrücke über die sozio-kulturellen Gräben gegeben, die zwischen der Welt der Zirkusmenschen und der Welt der normalen Menschen liegen. Die Werkgruppe hat damit ein musikalisch-theatrales Kunstwerk für den anspruchsvollen Ästheten geschaffen. Dr. Dieter Porth Premierenkritik 10.06.2012 Am 9.6.12 feierte das Stück "Lachen soll gelernt sein" seine Premiere im Jungen Theater. Die Kinder zeigte in einem schönen Stück, dass Alltagsärger zum Leben gehört und dass sich böse Hexen immer mit mehr Freude vertreiben lassen. Die Spielfreude der Kinder auf der Bühne war an vielen Stellen gut zu spüren. Aber auch schauspielerisch war es eine gelungene Aufführung, was ein schönen Aushängeschild für die Jugendarbeit des MiniClubs ist. Fahndung 09.06.2012 In der Meldung wird ein Flugblatt gezeigt, mit welchem Verzweifelte nach ihrem süßen Schatz im Bereich der Stettiner Straße in der Göttinger Südstadt suchen. ;-) | |
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Junges Theater 11.06.2012 Das Junge Theater präsentiert in der Woche vom 14.6. bis 20.6.12 das Stück nach dem gleichnamigen Film "Gegen die Wand", die Bürokomödie "Der Boss vom Ganzen", die mahnende Biographie "Die Brüder Grimm - Vom Märchenschreiber zum Verfassungskämpfer" sowie das Stück um Meinungsfreiheit "Frank --- und frei". Der Jugendclub zeigt in der Woche seine Bearbeitung von Schillers "Die Räuber", während die jungen Schauspieler aus dem MiniClub ihr Märchen "Lachen soll gelernt sein" darbieten. Premiere hat am Mittwoch das selbstentwickelte Stück des jt-Ausreißerclubs: "Das Ereignis". Hitliste 11.06.2012 Die Bitkom, der Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V., weist darauf hin, dass im europäischen Ausland die Büßgelder fürs Telefonieren am Lenkrad merklich höher sind als in Deutschland. Spitzenreiter in der Bitkom-Hitliste ist Spanien mit einem Bußgeld ab 200€. Die Meldung enthält Tipps, wie man im Auto ein Handy richtig mitführt und nutzt. Deutsches Theater 11.06.2012 Das Deutsche Theater zeigt in der Zeit vom 14.6. bis 20.6.12 im Großen Haus einige Erinnerungen im Drei-Personen-Stück "Kopenhagen", die Inszenierung "Phädra", das Musical "West Side Story", den Science Fiction "Fahrenheit 451" und mit Einführung das Rachestück "Die Orestie". Am Sonntag geben "Seven Up" ihr Jubiläumskonzert im Deutschen Theater. Im Studio stehen die Stücke "Kim Novak badete nie im See von Genezareth", "Kassandra - ein Monolog" sowie "Der kleine Prinz" auf dem Programm. Im Keller kommt "Gut gegen Nordwind" zur Aufführung. Auf auswärtigen Bühnen in der Region werden die Stücke "Zirkus - ein dokumentarisches Kunst-Stück"[Saline Luisenhall], "Jedermann"[St. Jacobi-Kirche] und "Kunst"[einmal in Duderstädter und einmal in Krebecker Atelier] aufgeführt. Klimaforschung 11.06.2012 Klimaforscher von der Universität Hohenheim haben mit Hilfe von Klimamodellen untersucht, inwieweit sich durch Plantagen mit trockenheits-resistenten Pflanzen Wasser in Wüsten hineintragen lässt. Die positiven Ergebnisse ihrer Simulationen prüften sie an real existierenden Plantagen in der Negev-Wüste und in Luxor. In der Pressemeldung halten es die Forscher nicht für ausgeschlossen, dass kleinräumige Veränderungen von Flora und Fauna ab einer gewissen Größe auch das Klima insgesamt beeinflussen könnte. Mit Verweis auf die Meldung wird auf den neune Masterstudiengang "Erdsystemwissenschaft" an der Universität hingewiesen. Theater der Nacht 11.06.2012 Das Northeimer �Theater der Nacht� zeigt am Samstag und Sonntag jeweils ab 16:00 das Stück "Die Regentrude". Es sind die letzten Aufführungen vor der Sommerpause. |