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Website: In the light of Evolution

Bild: In the Light of Evolution

"In the Light of evolution", eine der Evolution gewidmete Website, wurde von Mitgliedern des Schweizerischen Instituts für Bioinformatik (SIB) entwickelt. Das Projekt wurde mit dem Optimus Agora 2021 Award ausgezeichnet. Jedes Jahr werden neue Geschichten hinzugefügt.

Die Konzepte, die sich hinter der Evolution der Arten verbergen, mögen manchmal sehr abstrakt erscheinen, doch sie sind grundlegend, um die biologische Vielfalt, die uns umgibt, besser zu verstehen. 10 bis 100 Millionen Arten bevölkern unseren Planeten. Zu Darwins Zeiten wurden die Arten zunächst anhand ihrer Morphologie verglichen. Heute ist es möglich, die Evolution der Arten zu untersuchen, indem man ihre DNA und insbesondere ihre Gene oder Proteine vergleicht.

Welche Verbindung besteht zwischen DNA, Genen, Proteinen und Evolution? Wie sehen diese Daten heute aus? Wie viele Gene haben der Menschen und die Banane gemeinsam? Wie und warum sollte man die Evolution eines Virus untersuchen? Wie kann uns die Genetik helfen, die Verwandtschaft der Vögel mit den Dinosauriern zu beweisen? Wie können wir anhand der DNA in Skeletten die Migrationsgeschichte der Menschen rekonstruieren? Wie kann eine evolutionäre Sichtweise bestimmte Prozesse innerhalb eines Tumors beleuchten? Wie hat der Gentransfer zwischen den Arten den Organismen geholfen, sich an ihre Umwelt anzupassen?

Die Website "In the light of Evolution" bietet:

  1. Geschichten, die diese verschiedenen Fragen behandeln – während drei Jahren werden regelmässig neue Geschichten veröffentlicht, die sich an den aktuellen wissenschaftlichen Entwicklungen orientieren.
  2. Interaktive Aktivitäten zu jeder Geschichte: Diese Aktivitäten basieren auf authentischen bioinformatischen Daten und Analysen, die mit wissenschaftlichen Veröffentlichungen in Verbindung stehen.

"Jagd auf Varianten" oder wie man die Evolution von SARS-CoV-2 zurückverfolgen kann

Wussten Sie, dass die Varianten Alpha, Beta, Gamma, Delta und Omicron über spezifische Mutationskombinationen verfügen, die über die Zeit hinweg bestehen bleiben? Warum und wie analysiert man diese Mutationen? Wonach suchen Wissenschaftler, die Viren aufspüren? Wie kann man die Evolution des Virus mit einem phylogenetischen Baum darstellen? Und warum ist es sinnvoll, Abwasserproben zu analysieren?

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https://lightofevolution.org/de/varianten-jagd/
https://lightofevolution.org/de/varianten-jagd-jetzt-sind-sie-dran/

Bild aus Bananensplit

"Bananensplit" oder die Suche nach genetischen Gemeinsamkeiten zwischen verschiedenen Arten

Die Existenz gemeinsamer Gene zwischen verschiedenen Arten ist ein Beweis für die Existenz eines gemeinsamen Vorfahren und für die Beziehung, die zwischen allen lebenden Organismen besteht.

Welche Daten sind vergleichbar? Wie findet man die gemeinsamen Gene zwischen zwei Arten (orthologe Gene)? Wie berechnet man den Prozentsatz der Ähnlichkeit zwischen zwei Arten und findet z. B. heraus, dass wir 98 % unserer Gene mit dem Schimpansen, 25 % unserer Gene mit der Banane und 23 % mit der Tomate teilen? Welche biologischen Funktionen haben diese gemeinsamen Gene ... und welche biologischen Funktionen haben die Gene, die für eine Gruppe von Arten spezifisch sind?

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https://lightofevolution.org/de/bananensplit/
https://lightofevolution.org/de/bananensplit-sie-sind-dran/

Bild aus Dinohähnchen

"Dinohähnchen" oder wie man genetische Beweise für die Verwandtschaft zwischen Dinosauriern und Vögeln findet

Vor etwa 66 Millionen Jahren kam es zu einem Massenaussterben, bei dem etwa 75 % der Arten verschwanden, darunter die Meeresweichtiere namens Ammoniten und die meisten Dinosaurier und Meeresreptilien. Doch nicht alle Dinosaurier sind ausgestorben: Einige haben überlebt. Was wurde aus ihren Nachkommen?

Diese Geschichte gibt einige Hinweise auf die Antworten. Jetzt bist du dran: Finde heraus, wie du Proteinsequenzen vergleichen und einen phylogenetischen Baum erstellen kannst!

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https://lightofevolution.org/de/dinohahnchen/
https://lightofevolution.org/de/dinohahnchen-sie-sind-dran/

"Geheimnisse der alten Griechen" oder wie man mithilfe der DNA die Geschichte der menschlichen Migration rekonstruieren kann

Diese Geschichte führt uns in die Region rund um die Ägäis in der Bronzezeit. Diese Zeit zeichnet sich durch bedeutende Innovationen im Handel, in der Sozialstruktur, in der Urbanisierung und durch einen regen Austausch zwischen den verschiedenen Zivilisationen der Ägäis aus. Doch tauschten die damaligen Bewohner auch ihre Gene aus?

Ein Team von Wissenschaftlern extrahierte und analysierte die DNA von sechs Skeletten, die an verschiedenen archäologischen Stätten gefunden wurden und verschiedenen Zivilisationen angehörten.  Was lässt sich daraus über die Herkunft der Frauen und Männer, die damals lebten, ableiten? Wie sahen die Griechen aus, die in der Bronzezeit lebten? Wie sieht ihr Phantombild aus? Waren sie laktoseintolerant?

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https://lightofevolution.org/de/altgriechische-mysterien/
https://lightofevolution.org/de/altgriechische-mysterien-sie-sind-dran/

"Krebs(r)evolution" oder: Wie kann man Krebszellen im Licht der Evolution untersuchen?

Die Erforschung von Krebs aus einer evolutionären Perspektive ermöglicht neue Einblicke in die Komplexität der verschiedenen Prozesse, die innerhalb eines Tumors ablaufen.

Die Evolution von Krebszellen ist bei Patienten nur schwer zu untersuchen. Es ist nicht möglich, während des gesamten Krankheitsverlaufs regelmässig Proben zu entnehmen. Die meisten Studien sagen die Entwicklung von Tumorzellen anhand von wenigen, punktuell entnommenen Proben voraus und greifen dabei auf verschiedene Modelle und Darstellungen zurück, die Begriffe aus der Evolution der Arten, der Ökologie und der Populationsgenetik verwenden! Genetische Heterogenität, Konkurrenz um Nährstoffe, Resistenz gegen bestimmte Medikamente ... Lineare Evolution, verzweigte Evolution, neutrale Evolution oder punktuelle Evolution ... Welche Auswirkungen hat das auf die Behandlung?

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https://lightofevolution.org/de/krebs-revolution/
https://lightofevolution.org/de/krebs-revolution-sie-sind-dran/

Bild aus Geschenkte Gene

Geschenkte Gene

Ein Organismus kann die DNA eines anderen, nicht verwandten Organismus in seine eigene DNA einbauen. Dies wird als "horizontaler Gentransfer" bezeichnet.

Die Gene, die auf diese Weise von einer Art auf eine andere übertragen werden, sind nützlich, weil sie der Art, die diese Gene als Bonus erhält, neue Funktionen oder Eigenschaften verleihen. Dadurch können sich die Organismen an ihre Umwelt anpassen.

Beispielsweise haben Gene von Viren die Evolution der Säugetiere geprägt – etwa 8 % des menschlichen Genoms sind viralen Ursprungs. Manche Insekten haben ein Gen von ihrer Lieblingspflanze "gestohlen", um diese Abwehrmechanismen der Pflanze zu überlisten. Bakterien tauschen Gene für die Resistenz gegen Antibiotika aus und manchmal auch Gene, die es ihnen ermöglichen, Sushi zu verdauen ...

Der horizontale Gentransfer könnte auch eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der sexuellen Fortpflanzung gespielt haben!

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https://lightofevolution.org/de/geschenkte-gene/
https://lightofevolution.org/de/geschenkte-gene-jetzt-sind-sie-dran/

Der kleine Unterschied

Blaue oder braune Augen? Fan von Koriander oder gar nicht? Blutgruppe A oder AB? Wir sind alle unterschiedlich, und die genetischen Grundlagen dieser Individualität liegen im Kern unserer Chromosomen, im Kern unserer DNA.

Warum verbreiten sich manche Genvariationen im Laufe der Generationen schneller als andere? Warum sind einige Bereiche unseres Genoms besser erhalten als andere? Die Forscher stellen sich viele Fragen, aber die Antworten sind gar nicht so leicht zu finden.

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https://lightofevolution.org/de/was-macht-den-unterschied/
https://lightofevolution.org/de/was-macht-den-unterschied-jetzt-sind-sie-dran/

 

Quelle: SIB Swiss Institute of Bioinformatics und Rédaction SimplyScience.ch

Erstellt: 07.11.2023
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