Menschen und Waren in beide/alle Himmelsrichtungen transportiert werden können, ohne irgendwo über die Kante zu fallen. Für die Evolutionsleugner fängt so langsam auch diese Zeit an, in der eine eh schon längst wissenschaftlich belegten Tatsache, auch substanziell greifbar wird, da sie technisch nutzbar gemacht wird.

Zugegebenermaßen ist für den Laien die Existenz von Elektrizität noch immer leichter spürbar zu machen, als die von Evolution. Was könnte eine, zu an ‘ner 12V Batterie lecken, equivalente Erfahrung von Evolution sein?

In diesem Blogartikel möchte ich ein paar Entwicklungen aus diesem Themenkomplex möglichst allgemeinverständlich zusammenfassen. Fragen bitte in die Kommentare.

Los geht’s mit diesen beiden Papern: Esvelt, Carlson and Liu – A system for the continuous directed evolution of biomolecules (zusammengefasst von Baker – Directed evolution made easy) und Meyer and Ellington – Molecular evolution picks up the PACE beschreiben eine Methode zur schnellen und kontinuierlichen Evolution von E. coli Baktieren. Eine „Runde“ Evolution besteht normalerweise aus Mutation, Genexpression und Selektion in einzelnen, aufwändigen Schritten. PACE (Phage-assisted continuous evolution) dagegen nutzt die Hilfe von Bakteriophagen (Viren, die nur Bakterien befallen), um die Zielgene zu mutieren (während des viralen Kopiervorgangs), und von einer Bakteriengeneration auf die nächste zu übertragen (Ausbruch einer Phagengeneration aus alten Wirtszellen und Infektion von neuen) . Das Ganze findet in einer „Lagune“ statt, in die ständig neue Wirtsbakterien und Nährlösung einströmen (siehe Abbildung 1).

Abbilding 1: Schematische Übersicht des PACE-Systems.

Der Trick ist nun, dass wichtige Fortpflanzungsgene des Phagen aus seinem Erbgut entfernt und auf einem zusätzlichen Plasmid wieder hinzugefügt wurden. Die Expressionsrate dieses Plasmids (und damit die Replikationsfähigkeit des Phagen) wird nun an die gewünschte Proteinaktivität gekoppelt. Diese wiederum unterliegt der normalen Mutationsrate, sodass in jeder Infektions- und Phagenproduktionsrunde verschiedene Genvarianten mit einander konkurrieren. Welche kann das zur Replikation nötige Plasmid besser exprimieren? Die Selektion erfolgt also schlichtweg über die Anreicherung derjenigen Phagenklone, die sich selbst schneller replizieren und wieder neue Bakterien infizieren können.

Nach vielen solcher Runden kann man so ein Originalgen (und damit auf das entsprechende Protein) nach bestimmten Kriterien „hochzüchten“. Beispielsweise wurde die Transkriptonsmaschinerie (RNA-Polymerase) des T7 Phagen darauf getrimmt, ein anderes Startnucleotid und eine andere DNA-Sequenz zur Transkriptionsinitiation zu benutzen. Dies könnte in Zukunft nützlich sein, künstliche Gene (z.B. für industrielle Prozesse) von den natürlichen zu isolieren. Wie Fabriken eben auch aus teilweise abgetrennten, modularen Maschinen bestehen, die zwar zusammenarbeiten, aber im Notfall auch einzeln ausgetauscht werden können.

So, der Anfang ist gemacht. Weitere Paper, die ich hier auch noch zusammenfassen und vorstellen möchte:

Lehman – Continuous evolution: Protein evolution at warp speed

Marlière, Mutzel et al. – Chemical Evolution of a Bacterium’s Genome

[...] Statt des venterschen Computers haben wir sozusagen die darwinsche Dampfmaschine benutzt [...]

http://www.wissenschaft-online.de/artikel/1116416

Wang, Church et al. – Programming cells by multiplex genome engineering and accelerated evolution

[...] Just as labs all over the world now buy thousands of automated DNA sequencing machines, so Church envisions them buying automated evolution machines. [...] He hopes the machines will greatly accelerate the process of producing novel microbes. [...]

http://www.newscientist.com/article/mg21028181.700-evolutio n-machine-genetic-engineering-on-fast-forward.html?full=true

Im Moment fehlt mir dazu leider der Zugang zum Uninetz und damit zu den Volltexten der Artikel.

Ihre Handy- und Computer-Recycling-Programme nehmen offenbar auch Geräte anderer Hersteller an. Das Abgeben soll kostenlos sein, und dem gewissenhaften Verbraucher sogar noch ein paar % Rabatt auf neue Apple-Produkte bescheren. Auch in Deutschland.

Ich hoffe mal, dass an dieser Werbung was dran ist, und Apple nicht einfach nur für den heimlichen Transport der Geräte in die Dritte Welt sorgt. Sachdienliche Hinweise bitte in die Kommentare. In ein paar Wochen kann ich bei ‘nem autorisierten Apple-Händler mal selber nachfragen.

Wie jedoch erzeugt man anschauliche Daten, die einen Mausraddefekt aussagekräftig darstellen? Mir kam folgende Idee:

1. Tabellenkalkulationsprogramm (MS Excel, Open/LibreOffice Calc, Google Spreadsheets etc.) öffnen und das allererste Feld anwählen.
2. 0/Null eintippen und die Texteingabe beenden (z.B. mit [Tab] und [Pfeil links], sodass das gleiche Feld wieder ausgewählt ist.
3. Einen Scrollschritt nach unten mit dem Mausrad machen.
4. Schritt 2. wiederholen, aber mit 1/Eins.
5. Immer so weiter, die Scrollschritte zählen.

Im Idealfall bekommt man eine 100%ig senkrechte Reihe hin, in der fortlaufend beschrifteten Felder genau den Abstand haben, wie in den Mausradeinstellungen festgelegt ist („scrolle X Zeilen pro Mausradschritt“).

Meine Kone[+] erzeugte ein ganz anderes Muster:

• Etwa jede 5te Scrollbewegung ging viel weiter (größere vertikale Abstände zwischen den markierten Feldern).
• Wieder etwa jede 5te funktionierte nicht (fortlaufende Nummer eine Spalte weiter rechts eingetragen).
• Manchmal scrollte die Tabelle auch in die falsche Richtung (fortlaufende Nummer in einer Zeile oberhalb der vorherigen eingetragen).

Wie ein torkelnder Betrunkener von oben betrachtet, bekam die Scrollspur in meinem Fall eine starke „Schlagseite“. Da mechanisch oder akustisch keine Unregelmäßigkeiten auftraten, und auch eine Neuinstallation und ein Update des Treibers keine Besserung erzielten, lag das Problem vermutlich an einem defekten Sensor. Naja, Maus zurückgeschickt, Kaufpreis erstatten lassen und gelernt, bei ROCCAT erstmal skeptisch zu sein. Ist übrigens ‘ne deutsche Firma, mit Produkten „Made in China“ :-(

Mit diesem neuen Dienst möchte Amazon offenbar… Tja, was eigentlich? Meine erste Assoziation war (zumal ich darüber zuerst bei Hartware.net las): ordnungsgemäße Entsorgung von Elektroschrott. Nach dem Durchlesen der Trade-In-FAQs bleibt von dieser hehren Erwartung leider nicht mehr viel übrig, denn Amazon pocht auch korrekte Zustandsangaben der eingesendeten Ware. Sie behalten sich das Recht vor, Unbenutzbares zurückzusenden. Kein Wort von Rohstoffrückgewinnung oder ähnlichem.

Da auch gebrauchte Bücher, Filme und Videospiele eingesandt werden können, macht es eher den Eindruck, als ob Amazon in den Gebrauchtwarenhandel einsteigen möchte. Was zumindest in vielen Fällen verhindern könnte, dass noch gut benutzbare Ware von den Besitzern weggeschmissen wird. Statt dessen wird man sie nun kostenlos einsenden können, und bekommt dfür auch noch Amazon-Gutscheine. Zwar konnte man schon seit langem im Amazon Marketplace eigene Gebrauchtangebote einstellen, aber der Aufwand selbst für den Versand zu sorgen, trübte die Freude über das Liquidieren von Gebrauchtwaren doch etwas.

Auch wenn Amazon Trade-In nun doch nicht auf die Rohstoffe, sondern auf die Gebrauchtverkäufe aus ist, besser als sich immer auf das neueste zu konzentrieren ist es alle Mal. Hoffentlich läuft die Betaphase in den USA erfreulich und Amazon Deutschland startet das Trade-In Programm auch bald.

Erkennt der geneigte Leser schon das Dilemma, vor dem die Ingeneure und Planer von Onkalo stehen?

Wie stellt man für tausende Jahre sicher, dass kein Mensch die Anlage betritt (aus Neugier, Unwissen oder Gier) oder durch Zufall auf sie stößt? Soll man sie in Vergessenheit geraten lassen, sie aktiv bewachen oder sie mit Gefahren hinweisen versehen? Können die Menschen in einigen tausend Jahren überhaupt noch verstehen, warum sie diesen Ort nicht aufsuchen sollten? Werden sie lesen könnten, gescheige denn Strahlungsmessgeräte haben?

Zuzüglich zu der vorzüglichen intellektuellen Leistung dieses Films, überzeugt auch sein einzigartiger Stil: Interviews, Landschaftsaufnahmen, ruhige Musik und ziwschendurch der Erzähler. Er steht im Dunkel der Tunnel von Onkalo, und erzählt im Lichte eines langsam niederbrennenden Streichholz eine Geschichte. Die Geschichte des Menschen, der ein Feuer entdeckte, das er nicht löschen konnte. „Und so erbaute er eine mächte Grabkammer, in der das Feuer brennen sollte. Von der Menschheit verborgen, bis in die Ewigkeit…“ *Gänsehaut*

Quantitative (oder auch real-time) PCR ist eine Methode um DNA zu vervielfältigen und gleichzeitig deren Menge zu bestimmen. Man hat also am Ende nicht nur exorbitante Mengen der DNA, sondern kann auch während der Reaktion verfolgen, in welchen Proben wieviel von ihr vorhanden ist, bzw. synthetisiert wird. Damit kann man z.B. auch die Ausgangsmengen an DNA abschätzen.

Effizienzen von über 100% zu messen, ist dabei weder eine Seltenheit, noch eine Kuriosität. Primer-Dimere, unspezifische DNA-Amplifikate und so weiter gaukeln eine höhere Ausbeute vor, was bei der Berechnung eben zu 110 oder so % durchschlägt. Egal. Bei meinen Primern kamen nun aber regelmäßig 150, 200 bis zu 300%ige Effizienzen raus. Sowohl die Schmelzkurven der Produkte, als auch die Datenpunkte sahen aber sehr gut aus. Primer-Dimere hatten eindeutig vom Produkt unterscheidbare Schmelzpunkte, und die Pipettierfehler lagen ebenfalls im Rahmen.

Natürlich lag das Problem am Anfang der Versuchsreihe: bei der Herstellung der cDNA aus mRNA, hatte ich nicht bedacht, das Proteine, die mitgeschleppt oder in die Proben eingebracht wurden, später bei der qPCR inhibierend auf die Amplifikation wirken würden. Da ich allerdings Verdünnungsreihen für die cDNA angelegt hatte, müsste ja logischerweise sowohl die Konzentration der Inhibitoren, als auch die des DNA-Templates linear abnehmen. Und sich damit die Effekte wieder aufheben. Tun sie aber nicht, da die DNA ja während der qPCR exponentiell amplifiziert wird. Die Konzentration und damit auch die Wirkung der Inhibitoren bleibt aber gleich: linear korelliert mit der Verdünnungsstufe.

Bei der Berechnung der Effizienzen, wurde dem Instrument nun  vorgegaukelt, dass in den verdünnteren Proben die Primer viel effizienter arbeiteten, als in den weniger verdünnten. Dabei ließ nur die bremsende Wirkung der Inhibitoren mit stärkerer Verdünnung nach, wodurch die qPCR in den Proben schneller ablief, als in weniger stark verdünnten Proben.

„Do I believe in the existence of other universes? [...] No, not now. [...] I don’t believe anything until there is experimental support, observational evidence. But what I do believe, what I do know is that mathematics has for centuries provided a powerful guide to the nature of reality beyond what we can see at the moment we are doing our analysis.“

„If  string theory or these ideas about the universes were fundamentally, permanentally beyond testability, I assure you, I wouldn’t be interested in them [because they would be]  purely mathematical explorations [...] We are interested in these ideas, because however abstract they may seem, however far out the conclusions may be, we see ways (at least in principle) of testing them.“

„If we could prove string theory wrong, I would jump for joy! I am not emotionally wedded to string theory, I am emotionally wedded to finding the truth.“

Listen here (~20min)

Diese Idee für den Ersatz von Asphalt durch mikrobiell zementierten Sandstein haben die Designer Thomas Kosbau und Andrew Wetzler beim Incheon International Design Award 2010 eingereicht. Umweltfreundlicher, da auf Erdölprodukte verzichtet wird und besser für Stadtklimata, da die Sandsteinstraßen sich weniger stark aufheizen, wenn die Sonne drauf scheint.

2. Kundenuntreuekarte:

Mir schmeckt Kaffee nicht. Muss er auch nicht, damit ich die folgende Idee cool finden kann. Der preisgekrönte Barista Gwilym Davies scheucht die Kunden seines Londoner Cafes zu den Kollegen/Konkurrenten. Mit einer Stempelkarte, die ihnen einen Gratiskaffee bei ihm verspricht, wenn sie sich vorher bei anderen Cafes durchgeschlürft haben. Eine schöne Analyse dieser Strategie gibt’s hier.

Genau andersherum erging es WikiLeaks: als es endlich den Massenmedien ins Auge viel, hatte es schon einen Berg an für-sich-selbst-sprechenden Veröffentlichungen. Das Konzept “Quellenschutz und Zensur-sichere Publikation“ war etwas einfacher, und musste auch nicht ständig erklärt werden.

Das Konzept von OpenLeaks erscheint zunächst kontra-intuitiv und verkopft. Liegt das vielleicht einfach an unserer Gewöhnung an WikiLeaks in seinen diversen Evolutionsstufen? Beim zweiten Blick hat OpenLeaks aber auch einige Vorteile:

• es symbiotisiert mit bestehenden Strukturen von Presse, Nicht-Regierungsorganisationen, etc. und bringt deren Kompetenzen zusammen (Sicherheitsnetz statt Fels-in-der-Brandung)
• es vermeidet Machtkonzentration indem es die Kontrolle über die Veröffentlichung abgibt
• es geht der Polarisierung aus dem Weg, indem sich die Macher eher bedeckt halten.

WikiLeaks hat jedoch Standards gesetzt, an denen die Öffentlichkeit nun OpenLeaks irgendwie messen will. Ob das sinnvoll ist, steht auch einem anderen Blatt. Jedenfalls ist jetzt schon zu beobachten, wie in der Causa OpenLeaks die Vorbehalte der Öffentlichkeit, die Erwartungshaltungen der Transparenzadvokaten und Motive/Ideale der Macher kräftig, krachend kollidieren (MP3). Klar, dass sich dabei auch Enttäuschung breit macht.

Ob OpenLeaks sein Ziel erreicht, wenn auch irgendwie in einer von-hinten-durch-die Brust-ins-Auge-Manier, werden wir dann ja sehen. Das Territorium, das WikiLeaks erobert hat, muss ja auch gesichert werden ;-)

Wenn WikiLeaks einem auf Speerspitze macht und insb. in 2010 ordentlich Boden gutgemacht hat, wird OpenLeaks die Rolle übehnehmen, das gewonnene Territorium auch dauerhaft zu sichern. Denn, sollten die Geheimnisträger zum koordinierten Gegenangriff übergehen (gesetzliche Einschränkung der Pressefreiheit, Internetsperren, Verfolgung von Whistleblowern und viele andere Maßnahmen, die so langsam aus dem beschworenen rosa-roten Nebel der „westlichen Demokratien“ auftauchen), muss die Verteidigung schon stehen. Dies zu organisieren, in Zusammenarbeit mit bestehenden, respektierten Institutionen unserer Gesellschaft, ist OpenLeaks größte Chance und Herausforderung. Auch wenn die Methode auf den ersten Blick zu verkopft und wenig zielstrebig erscheint.

Siehe auch: OpenLeaks-Vortrag vom 27C3 als .pdf, .mp3 und .mp4.