Science

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Alarm in der Wurzel

Wurzeln sind im Boden gut verborgen, aber keineswegs vor Angriffen geschützt. Insektenlarven oder Nematoden können sie verletzen und sich anschließend weiter durch das Wurzelsystem bewegen.

Für die Pflanze ist es deshalb sinnvoll, nicht nur am Ort der Verletzung zu reagieren, sondern auch benachbarte, noch unbeschädigte Wurzeln auf die mögliche Gefahr vorzubereiten. Wie die Information über eine Verletzung innerhalb des Wurzelsystems weitergegeben wird, war bislang allerdings nicht so gut verstanden.

Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat diesen Signalweg nun an der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana untersucht. Dafür verletzten die Forschenden einzelne Zellen oder größere Bereiche einer Seitenwurzel und zeichneten unter anderem elektrische Veränderungen und Kalziumsignale auf.

Dabei zeigte sich ein erstaunlich schneller Übertragungsweg. Durch die Verletzung fällt der Druck in den Zellen ab. Dieser Druckverlust breitet sich durch das verbundene Wurzelsystem aus und erreicht benachbarte Seitenwurzeln mit rund 75 Millimetern pro Sekunde.

Dort reagieren sogenannte mechanosensitive Ionenkanäle (z.B. MCA1) auf die Druckänderung. Die mechanische Reizung führt also zu einer Öffnung dieser Kanäle und einem entsprechenden Einstrom von Kalzium (Ca2+). Diese positive Ladung führt zu einer Aktivierung von Prozessen in der Zelle, die letzlich unter anderem zu einer Aktivierung von Genen für Abwehrreaktionen führen.

Auf diese Weise kann eine Verletzung auch in noch unbeschädigten Nachbarwurzeln Reaktionen auslösen und sie damit quasi vorsorglich auf eine drohende Gefahr vorbereiten.

Quelle:
Baudon et al. (2026), Science Advances, „MCA1 mechanosensitive channels enable fast communication of wound signals between lateral roots“

science.org/doi/…

Popular accounts of the discovery of the structure of DNA suggest that Rosalind Franklin missed the significance of the photo she famously produced, and that the flash of insight was James Watson’s alone. A new paper by science historian Alistair Sponsel and crystallographer Brian Sutton argues that’s not true — and the evidence is right there in Franklin’s notes. Here’s more from Science magazine.

flip.it/N59d6R

Leben unter dem Eis von Enceladus?

Unter der dicken Eiskruste des Saturnmondes Enceladus liegt ein globaler Ozean, an dessen Grund vermutlich heißes Wasser mit dem felsigen Kern reagiert.

Im letzten Jahr zeigte eine Studie, dass dort eine erstaunlich vielfältige organische Chemie stattfindet. Letztes Jahr war ich noch nicht hier, daher gibt es den alten Beitrag nur auf Facebook, aber ich verlinke die alte Studie auch nochmal unten.

Falls an dieser Stelle zu der älteren Studie mehr Infos gesünscht sind, teile ich den älteren Beitrag hier gerne auch nochmal. Einfach fragen.

Eine neue Arbeit setzt jedenfalls nun mit der Frage an, ob die bekante Chemie dieses Ozeans auf Enceladus tatsächlich einen Stoffwechsel ermöglichen könnte?

Dafür hat ein Forschungsteam der LMU München einige der vermuteten Bedingungen am Meeresboden von Enceladus im Labor nachgebildet.

In sauerstofffreiem, stark alkalischem Wasser kombinierten die Forschenden Mineralien, die dem felsigen Kern des Mondes entsprechen sollen.

Bei den Wasser-Gesteins-Reaktionen entstand Wasserstoff. Genau solche Prozesse könnten auch am Meeresboden von Enceladus stattfinden.

Anschließend gaben die Forschenden Methanothermococcus okinawensis hinzu, ein Archaeon, das ursprünglich an einer hydrothermalen Quelle in unserem Meer entdeckt wurde und Wasserstoff als Energiequelle nutzen kann.

Und tatsächlich wuchsen die Archaeen selbst bei einem pH-Wert von 11 und produzierten Methan. Das ist bemerkenswert, weil bei einem so hohen pH kaum frei verfügbares CO₂ vorhanden ist.

Der größte Teil des anorganischen Kohlenstoffs liegt stattdessen als Hydrogencarbonat und Carbonat vor. Genanalysen zeigten jedoch, dass die Zellen unter diesen Bedingungen verstärkt Teile ihres Stoffwechsels zur CO₂-Fixierung aktivierten. Offenbar konnten sie so selbst die sehr geringen CO₂-Mengen noch für ihren Aufbau nutzen.

Energie und Kohlenstoff für das Wachstum stammten damit letztlich aus Bedingungen, die gezielt nach dem Vorbild von Enceladus erzeugt worden waren.

Das bedeutet natürlich nicht, dass in dem Ozean dort tatsächlich Archaeen leben. ABer es könnte durchaus sein.

Einige der chemischen Voraussetzungen, die Cassini in der älteren Studie auf Enceladus nachgewiesen hat, könnten grundsätzlich ausreichen, um einen irdischen Mikroorganismus mit Energie und Kohlenstoff zu versorgen.

Quellen:

Helmbrecht et al., 2026, Science Advances
science.org/doi/…

Khawaja et al., 2025, nature astronomy
doi.org/10.1038/…

Bildquelle:

science.nasa.gov/solar-system/…

Smile’s first ultraviolet footage shows auroral substorm

This is the first footage to be released from the ultraviolet camera (UVI) on the European-Chinese Smile mission. With UVI, Smile is now the first spacecraft since 2008 to capture the full ring of northern lights around the north pole in ultraviolet light, and is doing so for a record-breaking 45 hours at a time.

Credit: ESA & CAS/Smile/UVI

esa.int/Science_Exploration/…

Ein Tor zur Zelle

Zellen sind von einer Membran umgeben, die das Zellinnere von der Umgebung trennt. Proteine können diese Barriere nicht einfach beliebig passieren. Für ihren Transport gibt es deshalb winzige molekulare Schleusen. Eine der wichtigsten ist das sogenannte Sec-Translokon.

Es hilft dabei, Proteine durch die Membran zu transportieren oder direkt in sie einzubauen und ist für Zellen lebensnotwendig.

Genau das macht die Erforschung aber schwierig. Verändern Forschende entscheidende Bestandteile dieser Schleuse zu stark, funktioniert sie möglicherweise nicht mehr und die Zelle stirbt.

Ein Team am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg hat deshalb einen ziemlich eleganten Ausweg gefunden. Die Forschenden bauen die molekulare Schleuse einfach außerhalb einer lebenden Zelle nach.

Ihre Plattform Prosecco stellt die benötigten Proteine im Reagenzglas her, wo sie sich selbst in künstliche Membranbläschen einbauen. Dort können die Forschenden Varianten ausprobieren, die für eine echte Zelle möglicherweise tödlich wären.

Auf diese Weise testeten sie in einem einzigen Experiment rund 300 unterschiedliche Varianten des zentralen Kanalproteins. Einige davon transportierten Proteine bis zu achtmal so effizient wie die ursprüngliche Form.

Aber mal im Ernst, warum ist so eine molekulare Schleuse überhaupt interessant?

Nun, einen großen Teil unserer Biotechnologie verdanken wir Zellen, die wir als winzige Fabriken nutzen. Bakterien und andere Mikroorganismen stellen beispielsweise Enzyme für Lebensmittel und Waschmittel, Bestandteile von Medikamenten oder Proteine für Diagnostik und Forschung her.

Häufig reicht es dabei nicht, dass ein Protein einfach nur produziert wird. Es muss auch an den richtigen Ort gelangen, in eine Membran eingebaut oder aus der Zelle herausgeschleust werden. Genau dabei spielen Transportsysteme wie Sec eine zentrale Rolle.

Je besser wir also verstehen und sogar gezielt beeinflussen können, wie diese molekularen Tore arbeiten, desto genauer lassen sie sich künftig biotechnologisch nutzen.

Quelle
Meier et al., 2026, Science Advances, 12, aej0987

science.org/doi/…

weitere Infos:
mpi-marburg.mpg.de/1616486/…

Hello,

I’m Tarvo, a geneticist by training who somehow ended up spending most of his working life at the intersection of medicine, data, hospital IT and digitalisation.

These days, my scientific work often means helping clinicians make sense of their data, while my day job is increasingly about preparing a hospital for a future in which AI will simply be part of medicine — whether institutions are ready for it or not.

I joined FediScience because I miss thoughtful scientific conversation. I’m particularly interested in AI, medicine, genetics, statistics, mathematics, open science and the wonderfully messy question of how we actually integrate new technology into real-world healthcare.

I’m here to learn, exchange ideas, occasionally ask stupid questions, and hopefully contribute something useful in return. Say hello — recommendations for interesting people to follow are very welcome.

Curiosity Postcard Celebrates Rover’s 5,000th Day on Mars

science.nasa.gov/photojournal/…

A starry night, but in another galaxy ✨

Fly over the Magellanic Clouds, two galaxies orbiting the Milky Way, and discover a new stellar landscape — completely different from the one we see in our sky here on Earth.

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📹 ESO/M. R. Cioni et al., VMC Survey, P. Horálek, Zdeněk Bardon, N. Risinger
🎵 Mylonite – Composition 129