HOLLY BUGGERS OR HELLY BEGGERS!?
https://en.wikipedia.org/wiki/Luciferin
http://www.chemie.uni-jena.de/institute/oc/weiss/luciferin.htm
Die Klasse der Insekten (Arthropoda) enthält Lebewesen mit Biolumineszenz in vier Ordnungen: Springschwänze (Collembola), Schnabelkerfe (Hemiptera), Käfer (Coleoptera) und Zweiflügler (Diptera). Von den 26 Ordnungen gibt es also gerade in vier Biolumineszenz und von den zahlreichen Unterordnungen und Familien der Käfer tritt Biolumineszenz nur bei den Leuchtkäfern (Lampyridae), den Klickkäfern (Elateroidae) und den Federleuchtkäfern (Phengodidae) auf. Insgesamt ist es also ein eher seltenes Phänomen. Ausserdem gibt es nur bei den Käfern genauere wissenschaftliche Untersuchungen zum Chemismus der lichterzeugenden Reaktion. Daher wissen wir auch, dass zumindest alle Käfer das selbe Biolumineszenzsystem verwenden. Die Startsubstanz ist das Luciferin I, welches enzymatisch oxydiert wird. Luciferin hat auch einer ganzen Klasse von Verbindungen den Namen gegeben, den Luciferinen. Analog verhält es sich mit der Luciferase, die auch namensgebend für die ganze Klasse der Luciferasen war. Also Vorsicht! Nicht jedes Luciferin enthält auch das Luciferin und nicht jede Luciferase enthält auch die Luciferase! Im Allgemeinen wird für die Lichterzeugung folgender Reaktionsmechanismus angegeben, bei dem eine Carbonsäure (das Luciferin) mit einem Enzym (der Luciferase) reagiert.
Es gibt mittlerweile verschiedene Methoden um Fremdgene in Zellen einzuschleusen. Allen gemeinsam ist jedoch, dass man nie weiss, ob die Übertragung funktioniert hat oder nicht, da man das übertragene Gen oft schlecht oder erst in einem viel späteren Entwicklungsstadium nachweisen kann. Deshalb bedient man sich sogenannter Reportergene. Das sind Gene die mit dem eigentlichen Ziel der Genübertragung nichts zu tun haben, sich aber leicht nachweisen lassen. Diese werden mit dem zu übertragenden Gen gekoppelt und zusammen eingeschleust. Im Falle der Luciferase bedeutet dies, dass nach einer erfolgreichen Genübertragung die entsprechende Zelle oder der Organismus nach Zugabe von Luciferin Licht emittiert.
Es gibt immer wieder Anfragen, warum man denn so ein gut funktionierendes System nicht für die technische Lichterzeugung einsetzt. Das Problem ist dabei, dass es sich um Licht handelt, welches bei einer chemischen Reaktion entsteht. Dafür benötigt man Chemikalien und produziert Chemikalienabfall. Das Glühwürmchen hat das Problem nicht, da es das bei der Reaktion entstehende Oxiluciferin wiederaufbereitet und auch nicht lange lebt. Das könnten wir theoretisch auch aber dafür brauchen wir noch mehr Chemikalien und produzieren noch mehr Abfall. Man könnte theoretisch das gesamte lichterzeugende System in einen Organismus einbauen und den als Lichtquelle benutzen aber auch der muss sich ernähren und produziert Abfälle, die entsorgt werden müssen. Alles in Allem benötigt man ein funktionierendes Biotop mit Primärproduzenten, Konsumenten und Destruenten, wobei ein Glied dann für uns Licht erzeugen würde. Es gab die Idee das Luciferin/Luciferase System in Bäume einzubringen und die als Strassenbeleuchtung zu verwenden. Wollen Sie genmanipulierte Bäume als Strassenbeleuchtung vor Ihrem Haus stehen haben?
No comments:
Post a Comment