570 Biowissenschaften; Biologie
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Untersucht werden in dieser Studie die Gehwege des Tiergartens. Anhand von Feldmessungen auf neun verschiedenen Wegen mit unterschiedlichen Konfigurationen von Breite, Vegetation und Beschattung und einer ENVI-met-Simulationsreihe von fünfzehn entsprechenden Szenarien untersucht diese Studie, wie sich der Vegetationstyp entlang des Weges, der Überdachungszustand und die Gehwegbreite auf den menschlich-thermischen Komfort auswirken.
In ihrem Sachstandsbericht geben Martin Zenke und Sina Bartfeld einen Überblick über gegenwärtige Entwicklungen der Stammzell- und Organoidforschung. Stammzellen werden definiert als Zellen, die sich sowohl vermehren als auch spezialisierte Zelltypen bilden können und eine zentrale Rolle bei der Embryonalentwicklung sowie der Aufrechterhaltung und Reparatur von Organen und Geweben spielen. Stammzellen sind auch Ausgangsmaterial zur Herstellung von Organoiden, dreidimensionalen, organähnlichen Zellverbänden, die in erster Linie als Modelle von Organen und damit der Erforschung ihrer Entwicklung und Erkrankungen dienen. Der Autor und die Autorin unterscheiden zunächst verschiedene Stammzelltypen, zum einen nach ihrem Entwicklungspotenzial, zum anderen danach, ob sie „natürlich vorkommen (konventionelle Stammzellen)“ oder „künstlich hergestellt (engineered)“ werden. Bei Letzteren handelt es sich bspw. um induzierte pluripotente Stammzellen (sog. iPS-Zellen), die aus Körperzellen durch Zugabe bestimmter Faktoren in einem als „Reprogrammierung“ bezeichneten Prozess generiert werden. Zur Bedeutung des Genome-Editing mit CRISPR/Cas für die Stammzellforschung wird hervorgehoben, dass gezielte genetische Veränderungen an Stammzellen bei den aus ihnen gewonnenen Zellen bestehen blieben. Dies könne u. a. für die Herstellung spezifischer Krankheitsmodelle für die Medikamentenentwicklung genutzt werden. Zudem werden blutbildende (hämatopoetische) Stammzellen, Stammzellen aus Nabelschnurblut, mesenchymale (Bindegewebs-) Stammzellen und neurale Stammzellen mit Blick auf ihren Ursprung, ihren gegenwärtigen Einsatz und ihr Potenzial für die weitere Forschung und Anwendung vorgestellt.
Der zweite Teil des Beitrages geht auf Organoide ein. Dabei werden zunächst ihre Herstellung aus pluripotenten bzw. gewebespezifischen Stammzellen sowie die damit einhergehenden Unterschiede diskutiert. Im Anschluss geht es um den Einsatz von Stammzellen und Organoiden als Modelle zur Erforschung genetisch bedingter Krankheiten und Krebs-, Stoffwechsel- und Infektionskrankheiten sowie die Nutzung patienteneigener Organoide zur Testung der individuellen Medikamentenwirksamkeit, bspw. bei Mukoviszidose. Für den Einsatz von Stammzellen in der regenerativen Medizin werden künftige Möglichkeiten der Transplantation von Organoiden oder von aus diesen abgeleiteten Zellen prognostiziert. Nach einem kurzen Exkurs über Embryoide, aus Stammzellen gewonnene, embryoähnliche Strukturen, bietet der Beitrag eine ethische und rechtliche Einordnung der Forschung an Stammzellen und Organoiden an, wobei eine grundlegende Revision des Stammzellgesetzes gefordert und insbesondere auf Hirnorganoide und Embryoide eingegangen wird.
Dealing with the Consequences of Climate Change in Historic Parks and Gardens in the United Kingdom
(2019)
Given that long term climate change is recognised as having an ›impact upon all aspects of daily life, not least the survival of heritage assets‹ there is a need to consider all aspects of heritage in the United Kingdom (UK). In order to provide an international context for the German situation this paper looks specifically at adaptation measures that have developed within the main British conservation and horticultural organisations, Historic England, the National Trust and the Royal Horticultural Society. It does this by providing some cultural context for the present policies. It then looks at how the climate is expected to change by the end of this century. It identifies the main challenges, and then reviews the responses by way of adaptation and mitigation.
When thinking about the historic landscape gardens of the Berlin-Brandenburg region we tend to focus automatically on the royal gardens that Peter Joseph Lenné originally included in his beautification plan for the Potsdam area that are now a UNESCO World Heritage Site. There is good reason for this focus. The complex of Sanssouci, Charlottenhof, Neuer Garten, Babelsberg, Glienicke, and Pfaueninsel constitutes an extraordinarily beautiful panorama. But from a broader perspective the unique character of these gardens can be seen to have informed the garden landscape of all of Berlin in a series of social transformations that occurred during the course of industrialisation in the nineteenth century. For this purpose it is useful to focus on the role of steam power. By no means, however, did the significance of steam power (or the lack of it) end with its utilitarian function, for it informed the aesthetic character of landscape gardens, too. And this character changed with the historical transformations that associated different sorts of gardens with people in different social strata. I will schematise three such »classes« of people and gardens.
Das Kapitel "Themenbereich Epigenetik: Bedeutung und Anwendungshorizonte für die Biowissenschaften" im "Dritten Gentechnologiebericht" legt ein umfassendes Monitoring zu den aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Epigenetik vor. Das Indikatoren-basierte Vorgehen, das in den letzten Jahren etabliert wurde, wird dabei fortgeführt. Zentrale Themen, die aufgegriffen werden sind etwa Definitionen und Bedeutung der Epigenetik, Formen epigenetischer Vererbung und ihre Bedeutung für Biomedizin und Biowissenschaften, die Epigenomforschung, Konzepte transgenerationaler epigenetischer Vererbung sowie das Themenfeld Epigenetik und Biotechnologie. Problemfelder und Indikatoren zur Epigenetik runden den Beitrag ab.
Einleitung
(2019)
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern
auch für medizinische und biotechnologische Anwendungen, da neue Ebenen
kontext- und personenbezogener Interpretation biologischer Zusammenhänge
erschlossen werden. Die vorliegende Broschüre zur Einzelzellanalyse gibt einen
Überblick über die neuen Möglichkeiten aus den Perspektiven der Entwicklungsbiologie,
Biomedizin und Bioinformatik und greift mögliche gesellschaftliche
Implikationen und Konsequenzen auf.
Die Epigenetik hat sich Jörn Walter und Nina Gasparoni zufolge in den vergangenen zwei Jahrzehnten zu einem Kernfach der Lebenswissenschaften entwickelt und eine breite Strahlkraft in nahezu alle Bereiche der Biologie und Biomedizin entfaltet. Epigenetiker*innen erforschen die Gensteuerung während der individuellen Entwicklung (Ontogenese), der Vererbung, von Gen-Umwelt-Interaktionen und von Erkrankungen wie z. B. Krebs. Als „Epigenetik“ wird die zellspezifische Genregulation bezeichnet, also diejenigen Prozesse und Mechanismen, die keine Veränderung der genetischen Information selbst bewirken, sondern ihre Zugänglichkeit bzw. Ablesbarkeit modifizieren. Epigenetische Mechanismen steuern auch Prozesse der Chromosomenorganisation im Zellkern sowie der Chromosomenstabilität. Epigenetische Veränderungen können nur kurzfristig oder auch langfristig bestehen und sind im Gegensatz zu genetischen Mutationen reversibel. In bestimmten Konstellationen von Tierversuchen und bei Pflanzen konnten sogar an die nächste Generation vererbbare Effekte nachgewiesen werden. Ob bestimmte epigenetische Änderungen auch beim Menschen an die nächste Generation vererbbar sind, ist innerwissenschaftlich umstritten. Auch diese Kontroverse wird von den Autor*innen kurz dargestellt.
In ihrem Sachstandsbericht erläutern Jörn Walter und Nina Gasparoni zunächst die allgemeine Bedeutung und molekularen Grundlagen der Epigenetik. Dabei gehen sie u. a. auf Histon-Modifikationen und deren genomweite Kartierung ein, auf Basis dessen sich das Genom in funktionell unterschiedliche Bereiche einteilen lässt. So werden Einblicke in die funktionelle epigenetische Umprogrammierung erkrankter Zellen im Vergleich zu gesunden möglich. Des Weiteren befassen sie sich mit den Mechanismen der DNA-Methylierung, mit nicht-kodierenden RNAs und dem neu entstehenden Forschungsgebiet der Epitranskriptomik. Im Anschluss geht es um epigenomische Technologien und deren perspektivische therapeutische Einsatzmöglichkeiten. Hier stehen die Epigenomik, also die genomweite Kartierung epigenetischer Veränderungen mithilfe neuer NGS-Technologien, und die Interpretation der hochkomplexen, vielschichtigen Epigenomdatensätze im Vordergrund sowie die damit verbundenen Herausforderungen an die Darstellung, bioinformatische Auswertungstechniken und Datenbankstrukturen. Internationale Forschungsnetzwerke haben zur Lösung der Probleme und zur internationalen Nutzbarmachung der Epigenomdaten im Kontext der Grundlagen- und klinischen Forschung beigetragen. Die vorgestellten epigenetischen Therapieansätze zielen darauf ab, „fehlerhafte epigenetische Veränderungen in lebenden Zellen so umzuprogrammieren, dass Zellen in einen gesunden Grundzustand zurückgeführt werden“, und werden teilweise in der Krebstherapie bereits unterstützend eingesetzt. Zielgerichteter ist die Epigenomeditierung, wobei nicht genomweit, sondern nur an bestimmten Genen eine epigenetische Umprogrammierung und dadurch zelluläre Funktionsveränderung ausgelöst wird. Zum Schluss diskutieren der Autor und die Autorin die Nachhaltigkeit epigenetischer Veränderungen und künftige Perspektiven epigenetischer Forschung.
Bei Einzelzellanalysen handelt es sich um eine Vielzahl von Analysemethoden,
denen gemeinsam ist, dass sie nicht wie bisher nur an Zellverbänden, Gruppen von
Zellen, Geweben und Organen, sondern auch an einzelnen Zellen durchgeführt
werden. Das Feld birgt großes Potenzial nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern
auch für medizinische und biotechnologische Anwendungen, da neue Ebenen
kontext- und personenbezogener Interpretation biologischer Zusammenhänge
erschlossen werden.
Die IAG Gentechnologiebericht hat Kernaussagen und Handlungsempfehlungen erarbeitet, wie mit den neuen Methoden umzugehen ist und welche Entwicklungen besonders gefördert werden sollten.
Eine Analyse des historischen und künstlerischen bzw. kunsthistorischen Wertes einer historischen Gartenanlage muss – insbesondere auch im Hinblick auf sich wandelnde Klima-, Umwelt- und Nutzungsanforderungen – allen Maßnahmen ihrer Pflege, Erhaltung, Wiederherstellung oder Rekonstruktion zugrunde liegen. Sie wird aus den Befund und Quellenuntersuchungen im Abgleich mit den Parametern der Gartenkunstgeschichte und im naturwissenschaftlichen Zugriff (Pflanzenbestand) zielbezogen erstellt (Parkpflegewerk). Aufgrund der lebendigen und fragilen (»natürlichen«) Materialität des Gartenkunstwerks stellen die Sollzustände zwangsläufig Interpretationen und Konstrukte der leitenden Denkmalschicht(en) dar, die ggfs. keinen punktuellen Idealzustand, sondern eine Entwicklung der Anlage veranschaulichen.
This paper presents the Bogoroditsk (Tula Region in Russia) Park’s history of origin in the 18th century, its subsequent functioning and degrading. Special attention is paid to the contribution of A. T. Bolotov serving as the supervisor of Bogoroditsk Volost in the 1770s–1790s. In conclusion, the contemporary state of Bogoroditsk Park and its water-supply facilities that is worrying the experts is described.
Der Beitrag diskutiert die Hintergründe und Legitimationen für die restriktive Regulierung, die den Einsatz der Grünen Gentechnik in Europa bis in die Gegenwart blockiert. Die Regulierung wird mit der Vorsorge vor den besonderen Risiken gentechnisch veränderter Organismen begründet. Es gibt jedoch trotz umfangreicher Sicherheitsforschung und nach jahrzehntelangem Anbau außerhalb Europas bis heute weder empirische Anhaltspunkte noch auch nur ein theoretisches Modell dafür, dass gentechnisch veränderte Pflanzen schädlicher oder unsicherer sein könnten als konventionell gezüchtete neue Pflanzen. Gelegentliche alarmierende Befunde, die in der Öffentlichkeit breit diskutiert worden sind, haben sich allesamt bei wissenschaftlicher Überprüfung als nicht einschlägig oder nicht tragfähig erwiesen.
Gleichwohl ist die von den führenden Wissenschaftsorganisationen erhobene Forderung nach einer Entschärfung der Regulierung weder in der Gesellschaft, noch in der Politik auf Resonanz gestoßen. Es gibt ein stabiles Meinungsklima, das der Akzeptanz der Grünen Gentechnik entgegensteht. Dass Pflanzen, die gentechnisch verändert sind eben deshalb ein besonderes Risiko bergen, gilt als ausgemacht.
Die Politik folgt eher der Risikowahrnehmung in der Bevölkerung als der Risikoprüfung in der Wissenschaft. Und sie hat dafür in Deutschland höchstrichterliche Billigung bekommen. Das Bundesverfassungsgericht hat die restriktive Regulierung unter Verweis auf den Widerstand in der Bevölkerung mit dem Vorsorgeprinzip gerechtfertigt.
Die gesellschaftliche und politische Blockade der Grünen Gentechnik ist eine Abkehr vom liberalen Innovationsregime: Neue Technik wird nicht zugelassen, weil sie mehrheitlich nicht gewollt ist. Das kann man als Demokratiegewinn verbuchen. Aber es hat erhebliche Kosten: Man gewinnt nichts für den Schutz der menschlichen Gesundheit und die Integrität der Umwelt und verbaut sich den Zugang zu technischen Optionen, die dazu beitragen könnten, die etablierte Landwirtschaft produktiver und zugleich ökologisch nachhaltiger zu machen. Ob Europa angesichts der neueren gentechnischen Methoden und Potenziale von der Blockade der Grünen Gentechnik abrücken kann, bleibt abzuwarten.
Für öffentlich zugängliche Parks und (historische) Gärten gibt es Parkordnungen, mit denen die Eigentümer bzw. Verwalter versuchen, das Verhalten der Besucher zu regulieren. Parkordnungen sind daher ein Mittel, um das Nutzungsverhalten von Besuchern in solche Bahnen zu lenken, dass der Bestand und das Erscheinungsbild eines historischen Gartens nicht durch Nutzungsschäden gefährdet werden. Parkordnungen dienen zudem als juristische Grundlage, um unerwünschtes Verhalten als Ordnungswidrigkeit ahnden zu können. Sie bilden aber auch zugleich Nutzungskonflikte ab: Während für die Eigentümer der Erhalt ihrer Anlage vorrangig ist, steht für die Nutzer das eigene (Freizeit-)Verhalten im Vordergrund. In vorliegendem Text wird erstmals der Versuch unternommen, Parkordnungen einer linguistischen Textanalyse zu unterziehen, und zwar anhand der aktuellen Parkordnungen der vier von der IAG »Historische Gärten im Klimawandel« untersuchten Objekte – Großer Tiergarten Berlin, Park Babelsberg, Wörlitzer und Branitzer Park.
Evolutionary Medicine and its Holistic Concept of Health. Recent years have seen tremendous advances in our understanding of biological processes on genomic, cellular, and evolutionary levels.We owe this progress in great part to modern genetic techniques, steady improvements in imaging technology, and ground-breaking molecular tools.These findings not only helped turning Darwin’s hypothesis on the origin of species into an exact science, they also require us to integrate the complex interactions between biology, environment, and behavior into our ways of thinking. As a result, a new scientific rationale for a holistic concept of health and disease emerged: Evolutionary Medicine. The holistic approach of Evolutionary Medicine provides a new perspective on human biology: Why are people so frail, why do we get sick? Most importantly, it helps us comprehend how to better preserve health – as opposed to merely focusing on the treatment of diseases. For example, it is the misalignment between our evolutionary ‘old’ biology and our fast-changing, man-made environment (e. g., urbanization and nutrition with processed food) that helps to comprehend the emergence of civilization diseases.
The creation of a representation official park of nationwide scale and importance is hedged about with a lot of difficulties. It is supposed to be a paragon of beauty and utility while also being an epoch’s monument remaining in place for long decades or centuries. The paper analyses the balance between the beauty and sustainability in the conception and the actual life of eight parks in the realm of Russian culture (Russian Empire, Soviet Union, Russian Federation). That said, one of them (House of Bezborodko) represents an unconsummated project, but one that is typical of its epoch.
Zur Struktur, Vielfalt und Entwicklung der Gehölzflora in historischen Gärten und Kulturlandschaften liegen in der Regel zahlreiche historische und aktuelle Dokumentationen vor. Im Gegensatz dazu fehlen entsprechende Informationen zur räumlichen und zeitlichen Variabilität von Böden und ihres Wasserhaushalts. Ein Vergleich der für den Schlosspark Branitz und das Dessau-Wörlitzer Gartenreich vorliegenden aktuellen Kartierungsergebnisse liefert hier wichtige Hinweise auf die große Heterogenität der Substrateigenschaften und die bodenhydrologischen Bedingungen. Hierbei zeigt sich, dass die aus natürlichen Prozessen der Landschafts- und Bodengenese hervorgegangenen Böden sowohl durch Vornutzung als auch durch gestalterische Eingriffe zum Teil stark überprägt sind. Für den Park Babelsberg fehlt eine solche hochaufgelöste Information. Diese Befunde verdeutlichen, dass eine gezielte und ressourceneffiziente Bewirtschaftung und Bestandsplanung nur möglich ist, wenn die Standortheterogenität und andere Aspekte räumlich hochaufgelöst erfasst und in einem weiteren Schritt mit modernen Methoden der Geodatenverarbeitung (GIS) abgebildet und analysiert werden. Mit Blick auf präventive Maßnahmen zur Klimaanpassung und die Abwehr von Schäden in akuten klimatischen Extremsituationen ist daher die flächenhafte Erfassung der bodenkundlichen und bodenhydrologischen Standortbedingungen für eine zukunftsorientierte gartenpflegerische Planung eine unabdingbare Grundvoraussetzung.
Seit 1992 werden für die Landeshauptstadt Potsdam alle sechs Jahre Daten zu Landnutzung (Biotopen), Versiegelung und Grünvolumen erfasst. Neben der Möglichkeit, die städtebauliche Entwicklung nachzuvollziehen, macht die Dokumentation der Entwicklung dieser Indikatoren die Bedeutung der historischen Parkanlagen nicht zuletzt wegen ihrer zentralen Lage im Siedlungsverbund deutlich. Auch bezogen auf eine wirkungsvolle Klimaanpassung im Sinne der Reduktion von Hitzestress spielen die Gärten für die Stadt eine große Rolle, weil die quantitativen und qualitativen Werte der Vegetation nicht, wie in der Umgebung, durch Siedlungsverdichtung in Frage gestellt werden. Das drückt sich auch in deutlich höheren Biotopwerten als in der Umgebung der Parkanlagen aus. Die Kontinuität und der hohe Detaillierungsgrad des städtischen Umweltmonitorings sind zudem geeignet, wertvolle Hinweise für die Bewirtschaftung und das Pflegemanagement der Parkanlagen zu liefern.