Verdauungs-Fantasien

6. März 2024 von Laborjournal

Ihr Opfer war so gut wie tot, das stand außer Frage. Noch krabbelte es auf zittrigen Beinen am Rand des leuchtend roten Fangeisens entlang, noch tastete es mit seinen Fühlern nach dem süßlichen, fauligen, verführerischen Duft ihrer Nektardrüsen. Doch nur wenige Millimeter weiter, und es würde mehrere ihrer Sinneshärchen berühren und die gespannten Tellereisen ihrer Fangblätter binnen 100 Millisekunden zuschnappen lassen. Widerstand war zwecklos.

Natürlich könnte sich Dionaea muscipula, die Venusfliegenfalle, von Sonnenlicht, Kohlendioxid, Wasser und Mineralien des Bodens ernähren. Doch jeden Morgen wacht sie auf und entscheidet sich aufs Neue für etwas anderes: Gewalt!

Warum? Weil sie an ihrem nährstoffarmen Standort einfach nicht auf die Stickstoff-Leckerli verzichten kann, die auf ihr herumkrabbeln.

Hat sie einen Arthropoden in einem ihrer Fangblätter eingeschlossen, bewerten Chemorezeptoren dessen Verwertbarkeit. Erachtet sie ihr Opfer als schmackhaft, versiegelt sie das klebrige Grab vollständig. Selbst Flüssigkeit kann dann nicht mehr austreten. Kleine Drüsen sondern nun ein Verdauungssekret ab, dessen Amylasen, Esterasen, Phosphatasen, Proteasen, Ribonukleasen und in geringen Mengen auch Chitinasen den gefangenen Gliederfüßer bis auf Molekülebene zersetzen. Nach zehn Tagen ist das Festmahl vorbei. Nur unverdauliche Reste wie Beine und Chitinpanzer bleiben übrig und fallen zu Boden, sobald sich die Fangblätter erneut öffnen und aufrichten. Das Massengrab zu Füßen der Venusfliegenfalle wächst.  Diesen Beitrag weiterlesen »

Das schmackhafte Brot der Forschung

28. Februar 2024 von Laborjournal

 

Veröffentlichungen sind das Brot des Wissenschaftlers. Doch trocken schmeckt es ihm nicht. Erst wenn ordentlich Butter und Belag in Form von Zitierungen draufgeschmiert werden, wird es ihm zum wirklichen Genuss. Und zwar je dicker, umso mehr – seit der Einfluss von Impact-Punkten und Zitierzahlen bei der Bewertung von Forschungsqualität fast schon ins Absurde gewachsen ist.

Seit Langem haben wir in mehreren Beiträgen versucht klarzumachen, dass die reine Zahl der Zitate den echten Einfluss der zitierten Arbeit auf nachfolgende Forschung nur sehr unzureichend widerspiegelt – und damit letztlich auch nicht ihre tatsächliche Qualität (siehe etwa „Wachsweiche Zitierzahlen“, „Zitierungen — Kein Maß für Qualität oder Einfluss“ oder „Mehr Zitate durch Open Data“).

Stimmt aber womöglich wenigstens der Umkehrschluss, dass Publikationen, die nicht zitiert werden, gar keinen Wert für nachfolgende Forschung haben? Dazu ein Zitat von Dag W. Aksnes, Professor am Nordic Institute for Studies in Innovation, Research and Education in Oslo:

So einfach ist es nicht, dass Artikel ohne Zitate wenig Wert haben. Sie können dennoch wichtig sein, um die Forschung voranzubringen. Sie können zum Beispiel die Ergebnisse früherer Studien bestätigen oder zeigen, dass zwei Dinge nicht miteinander verbunden sind.

Rein konfirmatorische Studien und negative Ergebnisse also. Genau das, was die Zeitschriften gerne ablehnen, da es den Zitatefluss für ihren Journal-Impact-Faktor zum Stottern bringt. Und was die Autorinnen und Autoren daher nicht nur den Belag, sondern oft genug gleich das ganze Brot kostet.

Dabei ist der wahre Wert konfirmatorischer Studien und negativer Ergebnisse für den wissenschaftlichen Fortschritt längst gezeigt (siehe etwa „Vom Triangulieren beim Experimentieren“, „Warum so negativ?“ oder „Negativ hilft“). So wäre beispielsweise die aktuelle Repliktionskrise sicherlich deutlich kleiner, würden mehr davon durchgeführt, publiziert – und auch trotz vergleichsweise magerer Zitierraten entsprechend honoriert.

Manche Scheibe Brot kann schlichtweg auch ohne fetten Belag ziemlich schmackhaft sein.

Ralf Neumann

(Illustration kreiert via Dall-E2)

 

Zum Eigennutz genötigt

21. Februar 2024 von Laborjournal

Aus unserer Reihe „Gut gesagt!“ zum Thema „Wissenschaftszeitvertragsgesetz (WisszeitVG) und befristete Stellen in der Forschung“:

 

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[…] Die Hochschulen bieten unter solchen Bedingungen weniger die Rahmenbedingungen für Forschung als maximal noch für die Ausarbeitung von Forschungsphantasien, die mangels finanzieller Ressourcen zum überwiegenden Teil nie in die Tat umgesetzt werden. Damit geht der gesellschaftliche Mehrwert von Wissenschaft verloren: Bewerbungen und die Konkurrenz um Drittmittel werden zum Selbstzweck, dem sich alles andere unterzuordnen hat. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden durch die künstliche Erschaffung existenzieller Nöte dazu gezwungen, nur auf den eigenen Nutzen zu schauen, statt für das Gemeinwohl zu arbeiten – ein Ziel, das viele von ihnen ursprünglich gerade zur Wahl ihres Berufes motiviert haben dürfte. Die Folge ist Frustration auf allen Ebenen. […]

 

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… Schrieben Amrei Bahr, Kristin Eichhorn und Sebastian Kubon in Laborjournal 7-8/2022 („#IchBinHanna – Warum prekäre Arbeit der Wissenschaft nachhaltig schadet“, S. 34-37).

 

Zur Filterkraft von Literatur-Datenbanken

24. Januar 2024 von Laborjournal

Raub-Verlage (Predatory Publishers), gekaperte Zeitschriften (Hijacked Journals), Papiermühlen (Paper Mills), Citation Delivery Vehicles, … – schon oft berichteten wir, wie immer mehr „Unternehmen“ mit diesen und anderen windigen Manövern Profit aus den Zwängen und Nöten des wissenschaftlichen Publikationssystems schlagen. Siehe etwa hierhierhier
oder hier. Die Folge davon: Der Anteil an Publikationen von zumindest zweifelhafter Qualität, die diese Machenschaften in den Scientific Record spülen, schwillt immer stärker an.

Könnten die einschlägigen Literatur-Datenbanken für wissenschaftliche Publikationen hier nicht als Filter fungieren?

Ein internationales Autoren-Quartett hat in diesem Sinne Clarivate’s Web of Science und Google Scholar zumindest hinsichtlich eines Teilaspekts stichprobenartig  verglichen: Wie viele Zitierungen listen beide in ihren Datenbanken, die zu gekaperten Zeitschriften (Hijacked Journals) führen? (Equilibrium. Quarterly Journal of Economics and Economic Policy 18: No. 4).

Dazu halten die Vier zunächst einmal fest:  Diesen Beitrag weiterlesen »

Tomatensaft ist nicht nur Geschmackssache

17. Januar 2024 von Laborjournal

Tomatensaft ist nicht jedermanns Sache. Zwar stellt allein Deutschland jährlich rund 22 Millionen Liter des Gebräus her. Doch sein muffiges Aroma versagt dem Nacht­schatten-Elixier einen Platz in der Haute Cuisine. Mit einem simplen Trick lässt sich das tomatige Geschmackserlebnis indes aufwerten: Begeben Sie sich einfach auf mehrere tausend Meter Höhe. Über den Wolken werden Sie seinen fruchtigen Duft und süß-frischen Geschmack loben. Erdige und giftige Untertöne sind dort verflogen. So schenkt alleine die Lufthansa an Bord ihrer Maschinen jährlich etwa zwei Millionen Liter Tomatenjuice aus. So viel wie Bier!

Wie kann verflüssigte Tomatengrütze dem Zauber des Hopfentropfens den Thron streitig machen? Mit einem fiesen Trick: Auf einer Reise-Flughöhe von zehn bis zwölf Kilometern herrscht in der Kabine ein Unterdruck, der den Atmosphärenbedingungen zwei Kilometer über dem Meeresspiegel entspricht. Ihr Blut enthält dort etwas weniger Sauerstoff, was die Empfindlichkeit Ihrer Geruchs- und Geschmacksrezeptoren beeinträchtigt. Außerdem halten Fluggesellschaften die Luftfeuchtigkeit in der Kabine bei 10 bis 15 Prozent, was Nase und Mund austrocknet und Ihre Chemosensorik weiter leiden lässt. Auch die audiovisuelle Grundbelastung in den Kabinen von Luftfahrzeugen beeinflusst übrigens die Wahrnehmung von Reizen (J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform., doi.org/gmbp88).

Als Folge erhöhen sich Ihre Wahrnehmungsschwellen für Geruchs- und Geschmacksstoffe – und das nicht unerheblich. Beispielsweise erkennt der menschliche Gaumen Ethylbutanoat – einen der wichtigsten Geschmacksträger in Ananas- und Orangensaft – unter Normaldruck bei 0,5 Mikrogramm pro Liter. Bei Unterdruck steigt die Detektionsgrenze jedoch auf bis zu fünf Mikrogramm pro Liter. Die Konsequenz: Süße und salzige Speisen schmecken bis zu 30 Prozent weniger intensiv und müssen stärker gewürzt werden, um hoch oben nicht als fad zu gelten. Im Gegensatz dazu bleiben Säuren und Bitterstoffe vom Luftdruck unbeeindruckt. Entsprechend empfinden Sie herkömmlichen Kaffee als bitter, Riesling als sauer. Auch fruchtige und kräftige Umami-Aromen bleiben in der Wahrnehmung stabil.

Dem auf Meereshöhe höchstens als Bloody Mary erträglichen Tomatensaft gereicht all das zum Vorteil: Das muffige Reformhaus-Getränk avanciert zur fruchtig-frischen Gaumenfreude (Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Jahresbericht 2010). Als es die US-Fluggesellschaft United Airlines im Mai 2018 wagte, Tomatensaft nur noch auf Langstreckenflügen anzubieten, entpuppte sich das als PR-Desaster. Kunden drohten, erst wieder ein United-Flugzeug zu betreten, wenn ihr lieb gewonnenes Tomatensaft-im-Flugzeug-Ritual wieder im Getränkeangebot steht. Umgehend ruderte die Fluglinie zurück:

You say tomato. We say, we hear you. Tomato juice is here to stay.

Henrik Müller

 

(Der Text erschien in leicht anderer Form als Editorial unseres letzten Laborjournal-NEWSLETTERS. Wer den NEWSLETTER samt solcher Editorials regelmäßig alle zwei Wochen per E-Mail zugeschickt bekommen möchte, klicke sich bitte hier entlang!)

 

Urin ist gelb, aber warum?

10. Januar 2024 von Laborjournal

Es ist bemerkenswert, dass ein alltägliches biologisches Phänomen derart lange unerklärt blieb.

So bringt es Brantley Hall vom Department of Cell Biology and Molecular Genetics der University of Maryland auf den Punkt. Tatsächlich war bis jetzt nicht wirklich bekannt, was unseren Urin gelb macht. Hall et al. haben die alte Frage nun gelöst – und, wie das bei der Auflösung eines langwierigen Rätsel meist der Fall ist, an prominenter Stelle veröffentlicht: Nature Microbiology 9, 173-84.

Klar, was unserem Urin die gelbe Farbe gibt – das weiß man bereits seit über hundert Jahren: Urobilin heißt der Farbstoff, und der entsteht seinerseits aus dem orangefarbenen Bilirubin.

Etwas weiter ausgeholt: Beim Abbau des Häms roter Blutkör­perchen entsteht unter anderem konjugiertes Bilirubin. Dieses wird in den Darm überführt, der es zum Teil ausscheidet. Einen anderen Teil dekonjugieren Beta-Glucuro­ni­da­sen zu freiem Bilirubin, welches daraufhin ins Serum des Darm-Leber-Kreislaufs rückresorbiert wird. Zugleich können Darmbakterien das Bilirubin weiter zum farblosen Urobilinogen reduzieren, das unmittelbar weiter zum gelben Urobilin oxidiert wird. Dieses kann in der Folge deutlich bequemer über den Urin aus dem Serum entsorgt werden und erleichtert somit das Auswaschen des gesamten anfallenden Bilirubins.

Die große Unbekannte in dem ganzen Abbau-Spiel war bis heute jedoch das Enzym, das Bilirubin zum instabilen Zwischenprodukt Urobilinogen reduziert. Dass es Bilirubin-Reduktase heißen würde, war schon lange klar, doch nun haben Hall et al. es endlich auch molekular aufgespürt: Mit ausgiebigem Metagenom-Screening unserer Darmbakterien identifizierten sie es vor allem in Vertretern des Stammes Firmicutes, oder neuerdings Bacillota. Womit zugleich auch klar wurde, warum sowohl eine geschädigte wie auch die noch nicht voll ausgebildete Darmflora von Säuglingen zu Fällen von Gelbsucht führen können: Das abgebaute Bilirubin kann im Leber-Darm-Kreislauf nicht ausreichend reduziert werden, und der entstehende Überschuss wird in Haut und Augäpfeln eingelagert.

Ein Zusammenhang, der es umso verwunderlicher macht, dass dieser Mechanismus erst jetzt entschlüsselt wurde. Zumal die Metagenomik schon eine ganze Weile gut und mächtig funktioniert. Und zumal die prominente Veröffentlichung ja quasi im Voraus garantiert war.

Ralf Neumann

(Zeichnung: Randomtoons)

As Time Goes By …

6. Dezember 2023 von Laborjournal

Dass externe Reize in die Regulationsschleifen von Zellprozessen mit eingerechnet und oft genug sogar für deren konkrete Ausgestaltung genutzt werden, ist klar. Die prominentesten Beispiele für solche externen Faktoren sind sicherlich Licht und Temperatur; zuletzt traten in mehr und mehr Fällen auch mechanische Gegebenheiten in den Fokus.

Ein wenig stiefmütterlich scheint die Forschungsgemeinde bislang hingegen den Faktor Zeit ins Kal­kül genommen zu haben. Oder genauer gesagt: Wie vor­ge­­gebene Zeitspannen für das Einrichten konkreter Regu­la­tions­­mechanismen genutzt wer­den.

Ein nettes Beispiel, über das wir bereits an anderer Stelle berichtet hatten, dreht sich um die Transkription. Im Reagenzglas hatte man für das Aneinanderreihen der einzelnen Nukleotide zu fertigen mRNA-Strängen eine Geschwindigkeit von 30 bis 60 Nukleotid-Verknüpfungen pro Sekunde ermittelt. Doch damit stand man unverhofft vor einem Rätsel. Dieses wurzelte darin, dass die Exon-Blöcke der meisten eukaryotischen Gene bekanntlich durch nicht-codierende Intron-Abschnitte unterbrochen werden – wodurch sie teilweise weit voneinander getrennt liegen. Die Zelle jedoch muss zunächst ein Primärtranskript des gesamten Gens inklusive aller Introns erstellen, aus dem erst nachfolgend die Exons zur funktionellen mRNA zusammengespleißt werden. Und da die Primärtranskripte aufgrund ihrer Exon-Intron-Strecke – wie gesagt – bisweilen sehr lang sein können, braucht die Zelle für deren Produktion ordentlich Zeit.

Okay, und wo ist das Problem?   Diesen Beitrag weiterlesen »

„Gegessen wird, was auf den Tisch …“

29. November 2023 von Laborjournal

Sicher findet sich nicht regelmäßig ein Becher voll wimmelnder Maden auf Ihrem Frühstückstisch. Klar, schon die Vorstellung hunderter milchiger Larvenkörper, wie sie auf dem Frühstücksteller in alle Richtungen krabbeln und auf Verwesung erpicht sind, regt nicht jedermanns Appetit an.

Aber warum eigentlich nicht?

Zum einen muss Frühstück natürlich tot sein. Es darf sich nicht allzu sehr bewegen – zumindest nicht aus eigener Kraft – und darf den Essenden weder anspringen (* mehr dazu weiter unten) noch vor dem Frühstücksmesser flüchten. Zum anderen entsprechen Maden ohnehin nicht unseren Essgewohnheiten.

Anderswo gelten sie als Delikatesse. In Salzwasser gekocht, in Mehl gewälzt und anschließend frittiert schmecken sie leicht süßlich und sind saftig weich – ein bisschen wie Pudding.  Diesen Beitrag weiterlesen »

Soll Peer Review Fälschung aufdecken? – 2.0

22. November 2023 von Laborjournal

Im Wall Street Journal erschien unlängst ein Artikel mit dem Titel „What’s Wrong With Peer Review?“ Darin stellt die Autorin die Frage, ob angesichts vieler aufsehenerregender Retractions in der jüngsten Vergangenheit der Peer-Review-Prozess seine Funktion überhaupt noch erfüllt – nämlich zu entscheiden, welche Studien tatsächlich zur Veröffentlichung taugen.

In dem Artikel erregte ein Zitat der Chief-Editorin von Nature, Magdalena Skipper, besondere Aufmerksamkeit. Hinsichtlich des Aufdeckens gezielter Fälschungen in Forschungsartikeln hält sie fest, dass dies keineswegs Job der Reviewer ist – und fügt hinzu:

Ich möchte meine Peer-Reviewer eigentlich nicht als eine Art Polizeikommando ansehen, das solches Fehlverhalten aufspürt.

Schon im Artikel werden Editoren-Kollegen mit anderer Meinung zitiert. Für noch mehr Diskussionen sorgte Skippers Aussage indes in den Sozialen Medien. So wunderte sich etwa die australische Psychologie-Professorin Simine Vazire auf X (ehemals Twitter):

Die Zitate der Nature-Chief-Editorin Magdalena Skipper zur Frage, ob Zeitschriften im Rahmen des Peer-Review auch auf Fehler und Datenqualität prüfen sollten, überraschen mich doch sehr.

Und mit dieser Überraschung war sie bei weitem nicht allein. Diesen Beitrag weiterlesen »

Preprint- statt Journal-Clubs

8. November 2023 von Laborjournal

Die Zahl der Vorab-Ver­öf­fent­li­chungen von Forschungsergebnissen auf Preprint-Servern hat zuletzt rasant zugenommen – unter anderem auch stark befeuert durch die COVID-19-Pandemie. Zugleich betreiben die meisten akademischen Institutionen seit vielen Jahrzehnten die guten, alten „Journal Clubs“, in denen bereits begutachtete und publizierte Studienresultate kritisch besprochen werden. Warum angesichts dessen nicht zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen, dachten sich offenbar vor drei Jahren eine Handvoll Jungforschende: Warum nicht gewisse Synergien erzeugen, indem man den „Journal Club“ in einen „Preprint Club“ umwandelt?

Ungefähr so entstand 2020 die Idee zu einem institutionsübergreifenden Preprint Club (preprintclub.com), um via Online-Treffen neue immunologische Studien zu bewerten, die auf den Preprint-Servern bioRxiv und medRxiv erschienen waren. Keimzelle waren junge Immunologinnen und Immunologen an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York City und der University of Oxford, später kamen weitere vom Stockholmer Karolinska-Institut und der University of Toronto hinzu.

Fünf von ihnen haben den Gründungsprozess und die Idee dahinter gerade in Nature (doi: 10.1038/d41586-023-01819-y) genauer beschrieben. Darin halten sie fest:   Diesen Beitrag weiterlesen »