Bilder der Forschung 2010

Flinke Krebszelle

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Das Siegerfoto 2010: Eine Prostatakarzinomzelle durch das Rasterelektronenmikroskop. Quelle: Martin Oeggerli

Der Schweizer Spezialist für Rasterelektronenmikroskopie Martin Oeggerli konnte sich mit dem Bild einer Krebszelle den ersten Platz sichern. Es zeigt eine invasive Prostatakarzinomzelle, welche häufig Metastasen im Knochenmark bilden. Mit Hilfe der Fortsätze zieht sich die Zelle über die Unterlage.

Im Vergleich zu einer gesunden Zelle bildet diese invasive Tumorzelle deutlich kleinere Fortsätze aus und ist dank raschem Auf- und Abbau der Fortsätze in der Lage, sich wesentlich schneller fortzubewegen.

Der Jury gefiel, dass Oeggerlis Bild nicht sofort entzifferbar ist. "Sehen wir Pflanze oder Tier, Animation oder Fotografie?", heißt es in der Begründung für die Auszeichnung. Das Werk sei auf den ersten Blick faszinierend, verleite aber gleichzeitig zum Nachdenken, so die Jury, und erfülle damit die Idealvoraussetzungen für ein gelungenes Bild der Forschung.

Adenokarzinom

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Rasterelektronenmikroskopischer Blick auf Zellen eines Adenokarzinoms. Quelle: Lilly GmbH

Adenokarzinome sind Tumoren, die aus entarteten Zellen des Drüsengewebes hervorgegangen. Das Bild aus den Laboren des Pharmaunternehmens Lilly zeigt Tumorzellen auf einer Agarplatte, die sich gerade geteilt haben.

Tumorzellen teilen sich meist weitaus häufiger als normale Zellen und verursachen so Geschwulste. Weltweit versuchen Biotechnologen, die Mechanismen zu verstehen, die eine Zelle entarten lässt und die sie in der Folge vor der Entsorgung durch das Immunsystem schützen.

Aufrechte Tulpe

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Eine gentechnisch veränderte Tulpe bleibt länger frisch, will uns Matthew Nanson sagen. Quelle: Matthew Nanson

Die Arbeit von Matthew Nanson soll Forschung und Entwicklung im Bereich der Gentechnik visualisieren. Der Vergleich einer genetisch veränderten Tulpe, hier mittig im Blumenarrangement, mit natürlichen Tulpen zeigt, dass die künstliche Blume dem Alterungsprozess trotzt. Dieser "Dialog genetisch veränderter und unveränderter Tulpen illustriert den Nutzen der genetischen Veränderung", wie die Jury schreibt.

In der "grünen" Biotechnologie arbeiten Forscher daran, nutz- und Zierpflanzen mit molekularbiologischen Methoden zu verbessern. Dabei geht es nicht nur um höhere Erträge oder längere Haltbarkeit der Früchte, sondern beispielsweise auch um Pflanzen, die besser mit Trockenperioden zurechtkommen, wie sie in Zukunft in einigen Gegenden zunehmen werden.

Kohlendioxidverwerter im Boden

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Markus Reichstein mit einer Bodenprobe voller Mikroben. Quelle: Sven Döring

Markus Reichstein leitet die Biogeochemical Model-Data Integration Group am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena.

Mit seinen Mitarbeitern untersucht Reichstein nach der Entnahme von Proben aus dem Erdboden die Aktivität unzähliger Mikroorganismen, die unter wärmerem Klima mehr Pflanzenmaterial abbauen und mehr CO2 ausatmen könnten. Dadurch würde sich der Treibhauseffekt verstärken.

Bärenei

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Das Ei eines Bärtierchens offenbartunter dem Rasterelektronenmikroskop seine feinen Strukturen. Quelle: Nicole Ottawa

Hierbei handelt es sich um das mit einem Rasterelektronenmikroskop aufgenommene Ei eines Bärtierchens. Das Ei stammt von Tieren einer Moos-Probe aus Kroatien. Die ausgewachsenen Bärtierchen sind weniger als einen Millimeter groß und erinnern durch ihr Aussehen und ihre Fortbewegungsweise an einen Bären in Miniaturversion, was ihnen auch ihren deutschen Namen eingetragen hat. Die Bärtierchen ernähren sich von Bakterien, Algen, Moosen – aber auch Einzellern.

Sie überstehen Temperaturen über 100°C, absolutes Vakuum sowie harte UV- und Röntgenstrahlung. Tiere, die bei einer Space-Shuttle Mission längere Zeit kosmischer Strahlung ausgesetzt waren, erwachten zurück auf der Erde nach Befeuchtung wieder zum Leben.

Gelber Farbstoffpilz

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Je nach Kulturbedingungen wächst Ashbya gossypii in weißen oder gelben Kolonien. Quelle: Nicole Ottawa

Mit dem gelben Farbstoffpilz Ashbya gossipii  wird in den Labors der BASF SE gearbeitet.

In Bioreaktoren produziert dieser Schimmelpilz Ribovlavin, das Vitamin B2, welches wegen seiner gelben Farbe auch als Lebensmittelfarbstoff (E101) eingesetzt wird.

Neue Reissorten

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Abdul Awal bei der Arbeit an der Bangabandhu Sheikh Mujibur Rahman Agricultural University in Bangladesh. Quelle: Rashid Probal

Der 85-jährige Abdul Awal entwickelt an der Bangabandhu Sheikh Mujibur Rahman Agricultural University in Bangladesh neue Kreuzungen von Reispflanzen. Das Ziel seiner Arbeit sind Pflanzen, die optimal an das Klima in Bangladesh angepasst sind. In dieser Funktion arbeitet er schon seit 55 Jahren. In dieser Zeit hat er bereits über 30 neue Sorten entwickelt.

Forscher versuchen auch mit biotechnologischen Methoden, die Reispflanzen zu verbessern. Ein Beispiel dafür ist der sogenannte goldene Reis. Die Sorte ist mit Beta-Carotin angereichert, ein Provitamin, das in der Ernährung vieler Menschen besonders in Entwicklungsländern nur unzureichend vorhanden ist. Der Reis wurde 1999 von Ingo Potrykus aus Zürich und Peter Bayer aus Freiburg mit Unterstüzung internationaler Stiftungen und Unternehmen entwickelt und befindet sich im Augenblick im Prozess der Zulassung. In den Philippinen, in Indien und in Vietnam ist eine Markteinführung noch 2011 geplant.

Rost

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Eine Diplomandin der Agrarwissenschaften untersucht an der Universität Bonn die Wirkung verschiedener Präparate gegen den Rostpilz. Quelle: Andreas Achut

Eine Diplomandin der Agrarwissenschaften arbeitet daran, ein Mittel gegen Befall von Weizen mit dem Rostpilz-Erreger zu finden. Der Rostpilz ist ein Erreger, der bei Kulturpflanzen erheblichen wirtschaftlichen Schaden verursachen kann.

Die Wissenschaftler suchen ein geeignetes biologisches Präparat, um die Weizen-Pflanzen vor der Krankheit zu schützen. Die Diplomandin im Bild beurteilt gerade in einer Versuchreihe den Schädigungsgrad von Weizen, der mit verschiedenen Wirkstoffen und Wirkstoffkonzentrationen behandelt wurde. Das Projekt ist in der Abteilung für Pflanzenkrankheiten der Landwirtschaftlichen Fakultät der Bonner Universität angesiedelt.

Mehltau

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Der Mehltau-Pilz Uncinula necator erscheint in dieser Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme um das 650-fache vergrößert. Quelle: Viktor Sykora

Uncinula necator ist ein Pilz, der Mehltau an Reben bewirkt. Er infiziert alle grünen Gewebe der Pflanze und wurde in dieser Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme um das 650-fache vergrößert.

Der Befall mit Mehltau verursacht jedes Jahr große Schäden n der Landwirtschaft. Molekularbiologen arbeiten mit biotechnologischen Methoden daran, einerseits das molekulare Wechselspiel zwischen Pilz und befallenen Pflanzen besser zu verstehen sowie andererseits mehltau-resistente Sorten zu züchten.