Komplexe Zellen aus Wasserstoffbedarf geboren

(Evolutionsbiologie: Veröffentlichung in Nature Microbiology)

Woher stammen die Mitochondrien, die „Kraftwerke“ unserer Zellen? Es waren ursprünglich Wasserstoff-erzeugende Bakterien, die von anderen Urzellen eingeschlossen wurden. Diese Urzellen benötigten Wasserstoff für ihren eigenen Stoffwechsel. In der aktuellen Ausgabe von Nature Microbiology stellen Biologen um Prof. Dr. William Martin vom Institut für Molekulare Evolution neue Ergebnisse vor, die dieses Modell stützen.

Zellen lassen sich in zwei Klassen unterteilen. Auf der einen Seite stehen die kleinen, einfach aufgebauten Prokaryoten, die keine inneren Strukturen besitzen. Zu ihnen gehören Bakterien und Archaeen. Auf der anderen Seite gibt es die Eukaryoten, komplexe Gebilde mit Zellkern und diversen Zellkompartimenten; zu ihnen zählen alle höheren Zellen.
Die Frage, wie die komplexen Eukaryoten entstanden sind, hängt eng mit dem Ursprung ihrer inneren Strukturen zusammen. Der Schlüssel dazu ist die sogenannte Endosymbiose: Eine Zelle nimmt eine andere Zelle in sich auf, die aufgenommene Zelle lebt innerhalb der anderen Zelle als stabiler Symbiont. Nach langer Zeit wird sie zu einem Bestandteil ihrer Wirtszelle. Aus dem einstigen Endosymbionten wird ein Organell der Wirtszelle.
Seit einigen Jahren wissen Biologen, dass eine solche Endosymbiose am Anfang der Eukaryotenevolution stand, weil die Mitochondrien — die Kraftwerke aller komplexen Zellen — aus Endosymbionten hervorgegangen sind. Aber was war ihre Wirtszelle? In der neuen Ausgabe von Nature Microbiology berichten Dr. Filipa Sousa und ihr Team am Institut für Molekulare Evolution der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf darüber, wie es zu dieser wichtigen Symbiose gekommen ist: Die Wirtszelle brauchte Wasserstoff.
Die Düsseldorfer Forscher untersuchten das Genom eines neu entdeckten Archaeen-Stammes, Lokiarchaeon genannt, kurz „Loki“. Loki ist der nächstlebende Verwandte der einstigen archaealen Wirtszelle. Er wurde von der Gruppe um Prof. Dr. Christa Schleper von der Universität Wien entdeckt. Die Düsseldorfer Forscher konnten jetzt zeigen, dass Lokis Genom bestimmte Gene enthält, die seine Wasserstoffabhängigkeit belegen.
Viele moderne Archaeen brauchen Wasserstoff. Er dient als chemischer Brennstoff, aus dem die Zelle biologisch nutzbare Energie in der Form von ATP gewinnen kann. Viele moderne Bakterien bilden dagegen Wasserstoff als Abfallprodukt ihrer Energiegewinnung. Sogar manche Mitochondrien bilden heute noch Wasserstoff. War Wasserstoff an der Symbiose beteiligt, die zum Ursprung der Mitochondrien führte? Dass Dr. Sousa und ihr Team Belege für die Wasserstoff-Abhängigkeit von Loki finden konnten, spricht dafür.  
Dies ist ein weiterer Erfolg für Dr. Filipa Sousa. Sie erhielt im vergangenen Dezember einen Forschungspreis in Höhe von 2 Millionen Euro vom Wiener Wissenschafts- und Technologie-Fonds (WWTF). Damit wird sie ihre Arbeiten ab dem 1.7.2016 mit einer eigenen Professur und einer eigenen Forschungsgruppe an der Universität Wien fortsetzen.

Quelle:

https://www.hhu.de/die-hhu/presse-und-marketing/aktuelles/pressemeldungen-der-hhu/news-detailansicht/komplexe-zellen-aus-wasserstoffbedarf-geboren

Originalpublikation
Filipa L. Sousa, Sinje Neukirchen, John F. Allen, Nick Lane and William F. Martin, „Lokiarchaeon is hydrogen dependent“, Nature Microbiology, 4. April 2016
DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.34

Das Bild oben:

Aus zwei einfachen Zellen wird eine komplexe: eukaryotische Zelle (oben), zwei Prokaryoten (unten). (Bild: William Martin)

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Molekularer Wasserstoff und Gesundheit

Obwohl die Idee des wasserstoffgestützten Wassers für uns in den Vereinigten Staaten neu sein könnte, gibt es sie eigentlich schon seit geraumer Zeit. "Die Idee, molekularen Wasserstoff für die Gesundheit zu nutzen, gibt es seit Jahrhunderten", erklärt Dr. Lisa Anthony, Assistenzprofessorin für Dermatologie am Mount Sinai Skin and Laser Center in New York City. In den Jahren 2007 und 2008 wurden mehrere bahnbrechende japanische Studien zu diesem Thema veröffentlicht, die meist Ratten als Probanden verwendeten. Diese Studien zeigten, dass molekularer Wasserstoff die Fähigkeit haben kann, alles zu tun, von der Bekämpfung spezifischer Krankheiten bis hin zur Bekämpfung schädlicher freier Radikale und Entzündungen, was die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden fördert.

Studie 2007: https://www.nature.com/articles/nm1577

Studie 2008: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X08010838

❗️22.03 ist WELTWASSERTAG❗️

TAG DES WASSERS

Einige Gedanken von mir zur Wechselwirkung vom Wasser und unserer Sprache.

Wir bestehen zu ca. 70% aus Wasser.
Da Wasser ein Informationsträger ist, sollten wir darauf achten, wie wir unser Wasser informieren.

Denn

❗️WASSER IST NIE NEUTRAL, ES IST IMMER INFORMIERT❗️

Worte können die Chemie in unserem Körper verändern.

➡️. Das führt zur Selbstheilung.

➡️. Für eine klare Anbindung / Austausch mit unserem Höherem Selbst, der Geistigen Welt und anderen Welten.

➡️. Genauigkeit und Präzision sind Vorraussetzung für logisches Denken.

➡️. Für eine präzise, wunschgetreue Gestaltung unserer Realität.

➡️. Wir schöpfen unsere Realität mit der Sprache.

➡️. Bewusstsein erkennt man am Sprachgebrauch.

➡️. Wortenergie soll mit Absichtsenergie übereinstimmen.

➡️. Emotionen verstärken die Worte.

Viel Erfolg beim Umsetzen ?

Alexander

❗️pH-Wert-Berechnung ❗️

Reines Wasser enthält bei 22°C pro Liter 1*10-7 mol Hydroniumionen (=Oxoniumionen) und ebenso viele Hydroxidionen (OH-).
Diese relativ kleinen Werte werden in der Regel durch den negativen dekadischen Logarithmus ausgedrückt.

pH = - log [H+]
pOH = - log [OH-]