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O Tannenbaum ohne Kerzen?

Praktische Anwendungen der Biolumineszenz

Leuchtbakterien sind nicht nur als Symbiosepartner begehrt, auch der Mensch macht sich diese zunehmend zunutze. Vor allem für die Biotechnologie ist die Biolumineszenz von großem Interesse. Wollte man früher den Weg eines Moleküls im Stoffwechsel verfolgen, wurde es radioaktiv markiert. Eine zwar effiziente, aber für den Forscher nicht ungefährliche Methode. Doch die Entdeckung des Biolumineszenzgens bescherte den Wissenschaftlern neue Wege zur risikoarmen Markierung von Molekülen. Auch zum Nachweis von Giftstoffen beispielsweise in Lebensmitteln setzen die Wissenschaftler bevorzugt auf Biolumineszenz.

Vor allem aber kommt Vibrio fischeri bei der Untersuchung von Wasser zur Anwendung. Bei dem so genannten Leuchtbakterientest impfen Laboranten Abwasserproben mit einer geringen Konzentration von Leuchtbakterien. Nach einer 30-minütigen Inkubationszeit bei 15 Grad Celsius messen sie die Lichtintensität und vergleichen sie mit Kontrollansätzen. Die Differenz der Leuchtstärke gibt den Wissenschaftlern Aufschluss über die Wasserqualität, da Chemikalien die Leuchtstärke der Bakterien vermindern.

„Biologische Glühbirnen“

Seit der Indentifizierung des lux Operon, das die Gene für das Luciferin/ Luciferase-System trägt, haben Gentechniker die Möglichkeit, diese Gene zu klonieren und als so genannte Reportergene in andere Organismen einzubauen. Durch ihr Leuchten zeigen sie dann die Aktivität von dahinter geschalteten Genen an, die das eigentliche Ziel der Untersuchung sind.

Mit dem Einbau der „biologischen Glühbirnen“ in andere Systeme eröffnen sich Forschern und Industrie schier grenzenlose Anwendungsmöglichkeiten. Wissenschaftler der Washington School of Medicine haben im August 2005 Luciferase aus Glühwürmchen mit einem Protein fusioniert, das eine wichtige Angriffsstelle für Medikamente gegen Krebs darstellt. Dieses Verfahren erlaubt den Forschern nun viel schneller und kostengünstiger die Aktivität des Zielproteins bei verschiedenen Dosierungen zu bestimmen, indem sie einfach die Abnahme der Leuchtintensität messen.

Auch außergewöhnliche Verwendungszwecke sind angedacht wie beispielsweise selbst leuchtende Weihnachtsbäume. In den USA überlegt man, Highways mit scheinenden Bäumen zu versehen, um die Kosten für elektrisches Licht zu sparen.

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Für Gartenfreunde, die häufig ihre Pflicht vergessen, ist es sicher nicht uninteressant, Pflanzen zu haben, die bei Wassermangel zu glühen beginnen. Auch vor leuchtenden Haustieren machen die Anwender nicht halt. So ist in den USA bereits der so genannte Glowfish im Handel, ein genetisch manipulierter Zebrabärbling.

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Stand: 30.08.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Es werde Licht…
Das Phänomen der Biolumineszenz

Geisterlichtern auf der Spur
Vom Mysterium zur chemischen Formel

Leuchtende Köder
Mit Tricks auf Beutefang

Nur ein Punkt unter vielen
Tarnvorrichtung aktiviert

Wanted: Partner gesucht
Verständigung durch Morsezeichen

Licht aus zweiter Hand
Symbiose mit Leuchtbakterien

O Tannenbaum ohne Kerzen?
Praktische Anwendungen der Biolumineszenz

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