"Mit Gott gegen Darwin" - mal wieder alles falsch gemacht

Gestern abend lief auf Phoenix eine Reportage mit dem Titel "Mit Gott gegen Darwin", direkt nach der Doku "Jesus Camp" und vor "Satan lebt". Ein religionskritischer Abend also, sollte man meinen. "Mit Gott gegen Darwin" hat leider so ziemlich jeden Fehler wiederholt, der den Medien schon seit Jahren bei der Präsentation von Wissenschaft gegen Kreationismus und Pseudowissenschaft vorgeworfen wird.
In typisch deutscher Neutralität ließ man die beiden Seiten für sich sprechen, ohne das Gesagte in einen Bezug zu setzen. Das hatte zur Folge, dass z.B. zig Kreationisten die alte Leier von "Evolution ist nur eine Theorie, also nicht bewiesen" anstimmen konnten. Selbst wenn die Journalisten den Sachverhalt nicht selbst darstellen wollten, dann hätte doch wenigstens ein Wissenschaftler (und es hätte irgendein Wissenschaftler sein können) zu Wort kommen sollen, der die Bedeutung des Wortes Theorie im wissenschaftlichen Sprachgebrauch erklärt. Theorien sind in der Wissenschaft nämlich keineswegs irgendwelche Einfälle, die einfach so in den Raum geworfen werden (die umgangssprachliche Bedeutung von Theorie), sondern Erklärungen für natürliche Phänomene, die von einer enorm großen Menge von Daten gestützt werden. Theorien sind in der Wissenschaft die sicherste Erklärung für ein Phänomen; der Begriff Fakt wird dagegen ungern verwendet, wiel in der Wissenschaft zumindest im Prinzip alles widerlegbar ist. Doch diese Richtigstellung erfolgte nicht, der falsche Eindruck blieb leider bestehen.
Auffällig war auch die unausgewogene Präsentation des Materials. Wissenschaftler, oder allgemein Personen pro Evolution, kamen nur sehr selten zu Wort. Der einzige interviewte Wissenschaftler war zudem Kenneth Miller, der als Autor von "Finding Darwin's God: A Scientist's Search for Common Ground Between God and Evolution" nicht gerade der ideale Gegenpart zu den religiösen Fanatikern darstellt.
Die zwanghafte Gegenüberstellung von zwei Positionen zieht sich leider wie ein roter Faden durch die gesamte Sendung. So wurde zwar über das (damals laufende) Dover-Gerichtsverfahren berichtet (das mittlerweile, nach der Produktion der Reportage, mit einem eindeutigen Sieg des Evolutionsunterrichts beendet ist), sofort musste dann aber über ein weiteres Gerichtsverfahren berichtet werden: Das berühmte Scopes-Verfahren in Dayton, Tennessee, in dem der Lehrer John Thomas Scopes 1925 (!) für das Unterrichten der Evolution im Biologieunterricht verurteilt wurde.
Nach all diesen Kritikpunkten bleibt von der Reportage leider nicht mehr viel Substanz übrig. Der traurige Rest ist dafür dann aber umso erschreckender. Er zeigt die Kinder, die in fundamentalistisch-christlichen Schulen, oder sogar zuhause von den Eltern, "unterrichtet" werden. Grundlage für alle Fächer ist die Bibel, die wörtlich ausgelegt wird. Die Erde ist demnach wenige tausend Jahre alt, Menschen und Dinosaurier lebten gemeinsam (die Dinos starben aus, weil für sie kein Platz mehr auf der Arche war und sie ertrinken mussten), alle Tiere wurde an einem Tag erschaffen - da ist kein Platz für die Evolution, und für andere Wissenschaften auch nicht. So sieht man gleich zu Beginn der Reportage die Kreationisten-Version des Chemie- und Biologieunterrichts. Da wird dann die Landoltsche Zeitreaktion als Gottesbeweis gezeigt. Und zur Veranschaulichung der Energiegewinnung auf zellulärer Ebene nimmt man einfach ein Geldstück und einen Gasbrenner: Haben wir doch ein Glück, dass uns Gott erschaffen hat, sonst würden unsere Zellen ständig rotglühend in Flammen stehen! Bei solchermaßen "gebildeten" Kindern sehe ich sehr schwarz für den Wissenschaftsstandort USA...

O.O.T.S.S.O.E.R.A.A.A.P.

Darüber wollte ich schon ne ganze Zeit lang schreiben - ich bin stolzes Mitglied im Order Of The Science Scouts Of Exemplary Repute And Above Average Physique.
(Mitglied kann aber jeder werden, der gewisse Voraussetzungen erfüllt:

Members are:

- not opposed to alcohol.

- fond of IPCC reports (especially the pictures).

- mostly in agreement with the “truth.”

- into badges.

- grieving for the slow and miserable death of the Hubble Space Telescope.

- possibly possessed of supernatural powers.

- not in the business of total world domination

- committed to the constant and diligent presentation of science stories, be it to editors, producers, directors, educators, relatives and/or friends of various ilk, in an effort to lessen the gap that is this thing we call public scientific literacy.

)

Meine Auszeichnungen bisher sind:

The “talking science” badge.
Required for all members. Assumes the recipient conducts himself/herself in such a manner as to talk science whenever he/she gets the chance. Not easily fazed by looks of disinterest from friends or the act of “zoning out” by well intentioned loved ones.

Selbst die Kollegen kriegen die neusten Wissenschafts-News zu hören!

The “I blog about science” badge.
In which the recipient maintains a blog where at least a quarter of the material is about science. Suffice to say, this does not include scientology.

Naja, ihr lest es ja gerade...

The “I’m pretty confident around an open flame” badge.
Recipients have demonstrated proficiency around open flames in laboratory settings.

Wie jeder Biologe ging ich durch die Hölle, die da heißt "Praktikum Anorganische Chemie für Biologen" (und damit meine ich nicht die vielen ununterbrochen laufenden Bunsenbrenner).

The “destroyer of quackery” badge.
In which the recipient never ever backs down from an argument that pits sound science over quackery.

Wer sich mit Kreationisten verbal prügelt, hat Anspruch auf diese Auszeichnung!

The “sexing up science” badge.
In which the recipient has had experience with things such as selective breeding, crossing, mate selection, prokaryotic conjugation, fertility studies, STD related microbiology, and/or any other acceptable interpretation of the badge.

Ohja, erzwungene Kreuzungen zuhauf! Und mit Arabidopsis ist es noch ne Stufe gemeiner, weil die sich normalerweise durch Selbstung vermehrt, von mir aber zu Sex mit ihren Geschwistern gezwungen wird.

The “I can be a prick when it comes to science” badge.
In which the recipient can be so passionate about things of a scientific nature, that he/she may appear surly, rude, and/or unpleasant.

Wartet einfach darauf, es wird unweigerlich auch hier passieren (oder ist es schon?!?)!

The “will glady kick sexual harasser’s ass” badge.
(And we mean “ass” in the most holistic of ways). In which the recipient stands up to such miscreants in the work place. Places of science should know better.

Keine Frage, auch wenn das bei uns wahrscheinlich nicht vorkommen wird.

The “has frozen stuff just to see what happens” badge (LEVEL I)
In which the recipient has frozen something in the freezer for the sake of scientific curiosity.
The “has frozen stuff just to see what happens” badge (LEVEL II)
In which the recipient has frozen something in dry ice for the sake of scientific curiosity.
The “has frozen stuff just to see what happens” badge (LEVEL III)
In which the recipient has frozen something in liquid nitrogen for the sake of scientific curiosity.

Ich will da aber nichts hören von wegen Spielkind!

The “I work with way too much radioactivity, and yet still no discernable superpowers yet” badge.
…Although not for lack of trying…

Ich will ja gar nicht Superman werden, in unserem Gebäude würde mir schon die Kraft reichen, Aufzüge zu steuern...(Hattip: Playing for Keeps von Mur Lafferty)

The “dodger of monkey shit” badge.
One of our self explanatory badges.

The “inordinately fond of invertebrate” badge.
In which the recipient professes an arguably unhealthy affinity for things of this category.

Der Großmeister ist hier zwar PZ Myers von Pharyngula, aber auch ich hab ein Herz für wirbellose Tiere mit tentakelbesetzen Armen.

The “I’m a scientist who is fundamentally opposed to administrative duties” badge.
Presumably a badge with a consensus even stronger than that seen in the global warming arena.

Die Einstellung zählt! (wehren kann man sich ja eh nicht.)

The “cloner” badge.
In which the recipient has cloned something or other. Rules to a drinking game concerning this badge will be forthcoming.

Ohja. Oft und viel. Zig Organismen, zig Systeme. Unter anderem ein "unklonierbares" Gen erfolgreich kloniert. Hier fehlen mir verschiedene Level wie sie für das Spielen mit Eis angeboten werden (siehe oben), das muss ich unbedingt noch vorschlagen.

The “somewhat confused as to what scientific field I actually belong to” badge
Also known as the transdiscplinary, interdiscplinary, or intradisciplinary badge.

Nicht ich bin verwirrt, dafür aber die meisten anderen umso mehr. Wenn die Botanik hören, halten die mich erst mal für nen Gärtner. Ein Molekularbiologe kann aber nicht unbedingt Gartentipps geben, und hat auch nicht zwangsläufig den grünen Daumen...

The “statistical linear regression” badge.
We figured that if you actually know what those three words together mean, then you deserve a badge. Statistics rock!

Ohne die Statistik bräuchte ich gar nicht erst anfangen, Daten zu sammeln.

The “works with acids” badge.
In which the recipient has worked with acids.

The “has done science whilst under the influence” badge.
This can apply to both achieving moments of intellectual clarity or actual performance of an experiment whilst under the influence. It presumes talking about science under the influence a given.

Kann aber jeder vorweisen, der schonmal nach der Instituts-Weihnachtsfeier (vormittags) versucht hat, ernsthaft zu arbeiten.

The “I may look like a scientist, but I’m actually also a pirate” badge.
Drinks rum. Into pillaging and stuff. Soft spot for evolutionary biology.

Arrr, ye scurvy Dog! Ich denke, mindestens einmal jährlich die ersten beiden Teile von Monkey Island zu spielen ist Beweis genug.

The “what I do for science dictates my having to wash my hands before I use the toilet” badge.
Another badge that is more common than you would think.

Ohja, besonders wenn man davor gerade mit Mutagenen hantiert hat...

Das wars dann erst mal, weitere folgen, sobald mir gute Ausreden eingefallen sind, warum ich sie verdiene.

Erkennung von Doppelstrangbrüchen

In meinem Forschungsgebiet, DNA-Reparatur und -Rekombination, ist gerade etwas sehr seltenes passiert, eine wissenschaftliche Sonnenfinsternis sozusagen: Unabhängig voneinander haben vier Gruppen in drei Journals im Grunde über das gleiche berichtet: Das Protein RNF8 und seine Funktion.

Dazu möchte ich erst einmal ein wenig Hintergrund liefern. Schäden an der DNA treten sehr oft auf, es gibt aber für die verschiedenen Arten von Schäden spezialisierte Reparaturmechanismen, die eine sehr effiziente Reparatur durchführen können. Eine wichtige Grundlage für die Genauigkeit dieser Reparatur ist der Bau der DNA in zwei komplementären Strängen. Liegt also ein Schaden in einem Strang vor, dann kann die beschädigte Stelle und ein kleiner Bereich darum entfernt werden. Mit Hilfe des komplementären Strangs ist das Schließen der Lücke dann nicht mehr schwer.
Ein großes Problem für die Reparatur stellen jedoch DNA-Doppelstrangbrüche (DSBs) dar. Anders als bei anderen DNA-Schäden kann der gegenüberliegende Strang hier nämlich nicht zur Reparatur verwendet werden! Früh in der Evolution entstanden darum zwei Mechanismen, um diese schweren Schäden trotzdem reparieren zu können, die nicht-homologe Endverknüpfung (non-homologous end-joining, NHEJ) und die homologe Rekombination (HR).
NHEJ ist in der Konzeption relativ einfach: Da in der Regel wenige DSBs in einem Zellkern vorkommen, nimmt man einfach die zwei freien DNA-Enden und verbindet sie wieder. Bei diesem Prozess kommt es aber in der Regel zu Mutationen, entweder weil Teile der DNA an den Bruchstellen verloren gehen, oder (schlimmer), weil die falschen Enden verknüpft werden (beim Vorliegen von mehreren DSBs). Trotzdem ist die NHEJ z.B. beim Menschen, aber auch bei vielen anderen Organismen, die Methode der Wahl. Sie ist relativ einfach durchzuführen, und die Mutationen betreffen mit sehr großer Wahrscheinlichkeit sowieso nichtkodierende Bereiche (die beim Menschen weit über 90% des Genoms ausmachen).
Der zweite Mechanismus, HR, ist sehr viel genauer. Dabei nutzt die Zelle z.B. den Umstand, dass unser Genom diploid im Kern vorliegt. Das heißt, dass jedes Chromosom doppelt vorliegt (je eins von der Mutter, eins vom Vater). Da diese homologen Chromosomen auf der Sequenzebene so gut wie identisch sind, kann die Sequenzinformation des homologen Chromosoms als Matrize zur Reparatur des gebrochenen Chromosoms dienen. Dazu werden kurzzeitig Strukturen gebildet, in denen einzelne Stränge aus den homologen Chromosomen gepaart sind (eine dieser Strukturen ist X-förmig und wird nach ihrem Erstbeschreiber als Holliday Junction bezeichnet, daher auch der Name dieses Blogs!). Im Vergleich mit NHEJ ist die HR genauer, sie ist aber auch sehr viel aufwändiger (und präsenentiert die Zelle mit Folgeproblemen, auf die ich nicht weiter eingehen will).

Nachdem ich jetzt relativ knapp (doch, das ist keine Übertreibung) beschrieben habe, wie DSBs repariert werden können, nähere ich mich endlich mit großen Schritten dem Aspekt, den die Autoren mit RNF8 untersucht haben: Bevor irgendeine Reparatur eingeleitet werden kann, muss erst einmal ein DSB von der Zelle erkannt werden, und die erforderlichen Reparaturproteine müssen an diese Position geholt werden. Dabei ist schon länger bekannt, dass es eine auffällige Veränderung im Chromatin (=DNA und damit assoziierte Proteine) gibt: Die Histon H2A-Variante H2AX wird durch Anhängen einer Phosphatgruppe modifiziert. (Die Phosphorylierung von Proteinen ist ein wichtiger Bestandteil vieler Signalwege in der Zelle.) Das phosphorylierte H2AX (genannt γ-H2AX) ist mikroskopisch in Foci an DSBs zu beobachten und wirkt als Signal für weitere Reparaturproteine wie BRCA1 (involviert in Brustkrebs) und 53BP1. Doch wie diese Proteine ihr Ziel finden war bisher nicht genau bekannt. Man wusste zwar, dass sie sich nach der Bildung eines DSB in den γ-H2AX-Foci befinden, aber eben nicht, was sie dort hält. γ-H2AX alleine reicht aber nicht aus. Hier kommt jetzt RNF8 ins Spiel. Es konnte nämlich gezeigt werden, dass es über ein weiteres Protein, MDC1, an γ-H2AX binden kann. Nach der Bindung modifiziert es dann die Histone H2AX und H2A (und möglicherweise weitere) - aber nicht durch Anhängen einer Phosphatgruppe, sondern durch das Anhängen eines kleinen Proteins namens Ubiquitin. Erst diese ubiquitinierte Histone werden dann von den folgenden Reparaturproteinen erkannt.
Noch ein Wort zu Ubiquitin: Darüber ist schon länger bekannt, dass es eine wichtige Rolle in der Regulation des Abbaus von Proteinen spielt. Es existieren Proteine, die spezifisch Ubiquitine auf Zielproteine übertragen, und eine lange Kette von aneinander hängenden Ubiquitinen erzeugen. Dies ist ein Signal, das so markierte Protein abzubauen. Für die DNA-Reparatur zeichnet sich nun aber ab, dass Ubiquitin eine weitere Funktion besitzt. Die Modifikation von Proteinen mit einem oder zwei Ubiquitinen dient hier als Signal, wie es z.B. für Phosphorylierungen schon bekannt ist! Es wird interessant sein zu beobachten, ob Ubiquitin außerhalb des Proteinabbaus generell eine wichtige Rolle besitzt, oder ob dies auf die DNA-Reparatur beschränkt bleibt.

Hier beende ich das ganze erstmal. Da ich vorhabe, in Zukunft öfter mal über Artikel aus meinem Gebiet zu schreiben, werden sich eventuell noch offene Lücken im Verständnis mit der Zeit sicher (hoffentlich) schließen. Für Posts über Fachartikel werde ich ab sofort auch das Icon von BPR3 (Bloggers for Peer-Reviewed Research Reporting) setzen, dass allen gleich klar wird, dass ein substanzieller Post folgt.

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Mailand et al. (2007): RNF8 Ubiquitylates Histones at DNA Double-Strand Breaks and Promotes Assembly of Repair Proteins. Cell 131:887-900.
Huen et al. (2007): RNF8 Transduces the DNA-Damage Signal via Histone Ubiquitylation and Checkpoint Protein Assembly. Cell 131:901-914.
Wang and Elledge (2007): Ubc13/Rnf8 ubiquitin ligases control foci formation of the Rap80/Abraxas/Brca1/Brcc36 complex in response to DNA damage. PNAS ePub ahead of print.
Kolas et al. (2007): Orchestration of the DNA-Damage Response by the RNF8 Ubiquitin Ligase. Science 318(5856):1637-1640.

The Algorithm March

ich bin nicht fähig, dazu einen Kommentar abzugeben...


Und dazu dann erst recht nicht...

Ein nicht ganz so schönes Bild...

Das hat man davon, einen Podcast zu loben...Ein Redakteur vom Science Podcast hat ebenfalls diese Woche etwas so Dummes gesagt, der kann eigentlich keine biologische Bildung haben.

"...plankton is a kind of algae..."

Weder sind alle Algen Plankton, noch ist Plankton auf Algen beschränkt! Plankton sind schlicht alle Organismen, die nicht von selbst gegen die Strömung anschwimmen können. Und das reicht von Viren und Bakterien im Kleinen bis hin zu metergroßen Quallen. Um das zu wissen muss man nicht mal Meeresbiologe sein. Über Wissenschaftsjournalisten und Redakteure schweige ich mich jetzt lieber aus...

Stammzellen

Eigentlich hatte ich ja vor, ausführlicher über das Thema zu berichten, aber diese Woche war nix mit Zeit...deshalb will ich nur auch hier berichten, dass es letzte Woche Neuigkeiten im Gebiet der Stammzellenforschung gab.
Einerseits ist es endlich möglich, embryonale Stammzellen von Primaten herzustellen (die Übertragung der Methode auf den Menschen wird nicht mehr lange dauern), und andererseits haben letzte Woche zwei Gruppen unabhängig voneinander Bindegewebszellen (Fibroblasten) zu Stammzellen "umprogrammieren" können. Diese IPS (induced pluripotent stem) Zellen zeigen ein Verhalten ähnlich dem von embryonalen Stammzellen, sind aber aus einer moralfreien Quelle gewonnen. Anders als uns das Leute wie Bush und die Frau Schavan erzählen wollen, ist der Erfolg mit den IPS Zellen keineswegs eine direkte Folge ihrer Behinderung der Forschung an embryonalen Stammzellen. Die Autoren der Artikel betonen selbst, dass sie ohne die grundlegenden Erkenntnisse, die an embryonalen Stammzellen gewonnen wurden, selbst nicht hätten arbeiten können. Mehr Infos hat Alex Palazzo von The Daily Transcript hier und hier, inklusive Links zu den Papern (der Artikel auf Cell ist Open Access!).