N AT U RV I D E N S K A B O G T E K N O L O G I DIREKTE FRA FORSKNINGSVERDENEN EDDERKOPPESILKENS HEMMELIGHEDER Materialeudvikling på nanoskala Blærebetændelse og bakterier Kalken i naturens processer N R . 1 - 2 0 2 1 M A RT S : 5 0 K R . N AT U RV I D E N S K A B O G T E K N O L O G I DIREKTE FRA FORSKNINGSVERDENEN EDDERKOPPESILKENS HEMMELIGHEDER Materialeudvikling på nanoskala Blærebetændelse og bakterier Kalken i naturens processer N R . 1 - 2 0 2 1 M A RT S : 5 0 K R . NOTER Quiz Hvilken kombination af molekyler giver såkaldt umami-synergi? 1. Aminosyrer og kolesterol 2. Glutamat og frie nukleotider 3. Lipider og proteiner Nu skal de store samlinger på Statens Naturhistoriske Museum, Naturhistorisk Museum i Aarhus og Science Museerne på Aarhus Universitet gøres d indhold 2D data af krystal 1D data af krys Intensitet Krystalstruktur FORSKNING OG NYHEDER 8 Edderkoppens tråde er et fantastisk stærkt og fleksibelt materiale. Hemmeligheden bag er en unik protein struktur og et produktionssystem fintunet over millioner års evolution. Det vil forskere meget ger KORT NYT Nordens historiske pandemier i nyt lys V erden har det seneste år været præget af COVID-19, og myndighederne i mange lande forsøger at bekæmpe pandemien. For at klare truslen fra den nuværende og fremtidige pandemier er det vigtigt at forstå de kræfter, der driver spredning og effekten a KORT NYT N Forskere dyrker mini-hjerner eurologiske sygdomme som Alzheimers, autisme og skizofreni er komplekse sygdomme, som vi endnu ikke har nogen effektiv kur mod, primært fordi vi ikke forstå de mole kylære mekanismer, der giver sygdommene. slet ikke i nærheden af at besidde samme kompleksi KORT NYT Tomatens CO2-aftryk H vis du vil sætte tænderne i saftige tomater og samtidig bevare en god klima-samvittighed, skal vi gå udenom tomater fra opvarmede drivhuse. og peger på, at EU har ambition om at reducere CO2-udslippet med 55 procent i 2030. Generelt udleder den sydeuropæiske tomatp KORT NYT En grøn vej for tung transport T ung transport (skibe, lastbiler, tog og fly) står for over halvdelen af transportsektorens CO2-udledning. Det kan Power2X-teknologi gøre noget ved. I EUDP-projektet Power2Met har forskere fra Aalborg Universitet i samarbejde med industrien bygget et kompl Irina Iachina i laboratoriet med et eksemplar af Nephila madagascariensis en edderkoppeart tilhørende de såkaldte hjulspindere, som hun arbejder med. Foto: Anders Boe Spindende forskning: PÅ JAGT EFTER EDDERKOPPESILKENS HEMMELIGHEDER Edderkoppens tråde er et fantastisk stærkt og fleksibelt materi medfører kemisk affald, når man fremstiller det. Ampul Kanal K+ Unikke proteiner i edderkoppespind Nu har vi nævnt, at edderkoppespind består af proteiner, så lad os undersøge, hvordan disse pro teiner er med til at give en fiber. Hvis man gennem et mikroskop kigger på en enkelt fiber i et spinde Foto: M. Gregorič, via Wikimedia Commons, CC By-SA 4.0 Foto: Agnarsson, I.; Kuntner, M.; Blackledge, T. A., CC By-SA 2,5 Darwins barkedderkop (Caerostris darwini) på Madagascar laver det stærkeste spind, man kender. En fiber kan spænde over 25 meter, og den laver spind med et areal op til næsten 3 Irina har især arbejdet med edderkoppen Nephila madagascariensis. Den lever vildt i Australien og på Madagaskar, og det er kun hunnerne, der spinder silke. Den er tilgengæld særlig kraftig og minder om fiskeline. Foto: Shutterstock: nal, som indeholder proteinsuppen. Den kanal kan laves, så den løb En 266 cm lang grønlandshaj fra NØ Grønland fanget i regi af TUNU-programmet (UiT). Foto: Arve Lynghammar. GAMLE DATA GIVER NY VIDEN OM GAMMEL HAJ Grønlandshajens frugtbarhed er sandsynligvis langt højere end tidligere antaget. Det kan være med til at forklare hvorfor arten har kunne modstå årevis Gamle data dukker op Over 60 år senere, i 2016, er professor ved UiT Jørgen Schou Christiansen gæst i videnskabsprogrammet NRK Ekko i Norge for at fortælle om grønlandshajens høje alder. Efter programmets udsendelse fik Jørgen et spændende opkald. Det var en ældre dame ved navn Wenche Berland. Hun k Fangstskib med grønlandshaj. Foto: Julius Nielsen gerer ubefrugtede æg som et ekstra næringstilskud for ungerne, der spiser dem, mens de er i livmoderen. En enkelt tætbeslægtet art til sildehajen, nemlig sandtigerhajen, har endda videreudviklet denne strategi, hvor ungerne faktisk spiser hinanden, hvor de bliver befrugtet undervejs. Da hviler ovarierne frem til, at ungerne er færdigudviklede, og modningsprocessen starter på ny, når alle unger er født. Baseret på de tre førnævnte hunner med højt antal æg i samme størrelse, tyder det på, at grønlandshajen tilhører den sidstnævnte kategori. Et t Kransnålalger danner tætte bestande i kalkrige damme og søer med klart vand. Foto: Emil Kristensen. KALKEN I NATURENS PROCESSER Næringsfattige søer og damme i kalkrige miljøer rummer kransnålalger og vandplanter med tykke kalkbelægninger. Det signalerer, hvor tæt arternes tilstedeværelse og livspr Rust-Skæne. Aflangbladet Vandaks. Udbredelsen af Rust-Skæne er tæt knyttet til høj pH i kalkkær i Himmerland og på Øerne. Arten er meget sjældnere i dag (blå) end tidligere (rød). Udbredelseskort og foto af blomsten, Jens Chr. Schou. Udbredelsen af Aflangbladet Vandaks er knyttet til sure søer og Kalkudfældning og kalkopløsning Boks 2. CO2 opløst i vand danner kulsyre (CO2 + H2O H2CO3). Da fotosynese forbruger CO2 stiger pH (1), mens respiration er den modsatrettede proces, der frigør CO2 og dermed reducerer pH (2): 1) CO2 + H2O CH2O (organisk stof) + O2 (ilt) 2) CH2O (organisk stof) + at kalkopløsning finder sted på algerne i mørke. Vi forestiller os, at noget af den nyudfældede kalk i umiddelbar kontakt med kransnålalgerne opløses ved den reducerede pH, som den frigjorte CO2 fra nattens respiration skaber. Forsøgene viser nemlig, at kalkopløsningen stiger markant, når pH falder Langbladet Vandaks fælder kalk ved høj pH på bladets overside under fotosyntesen, mens bladets underside forbliver sur. Foto Emil Kristensen. Litteratur Sand-Jensen K, Martinsen K T, Jakobsen A L, Sø J S, Madsen-Østerby M, Kristensen E, Kragh T 2020. Large pools and fluxes of carbon, calcium and ph SCIENCE Kommunikation DET RIGTIGE STUDIEVALG TAGER TID Brug tiden på at sætte dig godt ind i de uddannelser, du overvejer. På Københavns Universitet har vi gjort det lettere at vælge en naturvidenskabelig uddannelse. Du kan fx deltage i online Åbent Hus 3. 5. marts og prøve KUs online uddannelsest Med et atomart blik på verden: MATERIALEUDVIKLING PÅ NANOSKALA Fra tinknapper i fortidens militæruniformer til batteriet i din smartphone: For alle materialer gælder, at deres egenskaber er bestemt af deres atomare struktur. Derfor arbejder forskere på at kunne afsløre den atomare struktur på stadi Der gøres der klar til synkrotronmålinger Mikkel Juelsholt er her i gang med at montere en prøve i en målestation på en synkrotron. Under målingerne kommer røntgenstråler fra synkrotronen ind gennem de stålrør, der ses i billedet, og data opsamles på de sorte detektorer i baggrunden af billedet. Fo 2D data af krystal 1D data af krystal Intensitet Krystalstruktur 20 40 60 80 2 (o) 100 120 Røntgenspredning fra krystallinske materialer resulterer i skarpe Bragg-toppe. Her er vist diffraktionsdata fra den krystallinske forbindelse LaB6 i 2D, som de ofte optages efter et spredningseksperime Diagrammet viser en parfordelings-funktion fra en nano partikel af niobiumoxid med størrelse på cirka 1 nanometer. En top i en parfordelings-funktion viser, at der i strukturen findes par af atomer adskilt af den afstand, som placeringen på x-aksen viser. Højden af toppene reflekterer blandt andet, Målingerne styres fra et kontrolrum. Her er Jette K. Mathiesen, Mikkel Juelsholt, Magnus Wied, Olivia Aalling-Frederiksen, Emil T. S. Kjær, og Andy S. Anker i gang med synkrotroneksperimenter. Foto: Kirsten M. Ø. Jensen atomerne i blandingen samler sig til nanopartikler. Ved at måle data til parfor Input-strukturer Stastistik baseret neuralt netværk Stastistik baseret neuralt netværk Finder strukturelle motiver Motivrum Læs mere: Artikel om brug af parfordelings-funktioner til strukturanalyse: Troels Lindahl Christiansen, Susan R. Cooper og Kirsten M. Ø. Jensen: Theres no place like real- Foto: Shutterstock Blærebetændelse: SÅDAN SKJULER BAKTERIERNE SIG I DIN KROP Bliver din blærebetændelse ved med at komme tilbage, selvom du har prøvet alt for at slippe af med den? En gruppe studerende fra Roskilde Universitet har undersøgt, hvordan og hvorfor bakterier er så gode til at overleve Forfatterne: Bachelorgruppen nævnt fra venstre: Susanne Enig (senig@ruc.dk), Soffie Marie S. B. Pedersen (smsbp@ruc.dk), Nynne Emilie Nielsen (nyemni@ruc.dk), Line E. R. Sadolin (lers@ruc.dk) & Maj Kamille M. Nielsen (makamo@ruc.dk). Alle er studerende ved Institut for Naturvidenskab og Miljø, Roski Tolerancetest Modtagelige 0 2 4 100 8 16 32 62 128 8 16 32 62 128 MIC Resistente 0 2 4 MIC Tolerante 0 2 4 8 16 32 62 128 8 16 32 62 128 Mængde af overlevende Til venstre ses det teoretiske resultat fra en MIC-test, som bruges til at bestemme, hvor meget antibiotika, der Kliniske isolater Kontrol Følsom, ingen persistens Stamme ID MG1655 CFT073 Tolerant Følsom, høj persistens 55 66 72 59 Resistent 77 Antibiotika disk, dag 1 Glukose disk, dag 2 Billederne viser forsøg med forskellige kliniske isolater af E. coli fra Hvidovre Hospital, der repræsenterer bå VIDENSKABEN BAG ØSTERS MED CHAMPAGNE Forfatterne Charlotte Vinther Schmidt er cand.polyt. al., ph.d.-studerende og videnskabelig medarbejder ved Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet under Smag for Livet. charlotte.vinther@ food.ku.dk Karsten Olsen er ph.d. og lektor i fødevare Foto: Colourbox og lakrids, som begge indeholder 2-methylfuran-3-thiol). Hypotesen engagerede også videnskabsfolk, som fik travlt med at måle aromastoffer i forskellige fødevarer. Hypotesen led brat skibsbrud, da en gruppe af dataforskere fra Cambridge University i 2011 publicerede et arbejde med r Umami-receptoren (T1R1/T1R3) er et stort protein, der sidder indlejret i smagscellernes membraner (til venstre). Den del af receptorens ene del T1R1, som vender ud mod tungens overflade og dermed mundvandet, kan binde to forskellige slags molekyler, glutamat (vist skematisk med en grøn kugle), og et Vin 8,9 Vin Champagne 5,6 3,7 1,1 7,5 7,3 7,0 7,0 3,9 4,0 2,7 2,4 2,0 3,8 3,7 7,0 7,0 5,6 0,0 1,1 2,0 2,4 3,8 3,7 3,7 10 9 8 7 6 5 4 3 7,3 2 1 0 Glutamat [mg/100mL] Champagne 8,9 7,5 4,0 3,9 2,7 0,0 Umami-stoffer i champagne og østers Mængden af frie aminosyrer, spe Det tekniske: sådan gjorde vi at videnskaben har givet en rationel forklaring på, hvorfor man sædvanligvis spiser østers med champagne og ikke omvendt. De undersøgte prøver bestod af champagne, som er en væske, og en præparation af østers (vi har undersøgt både den faste kød-del og vandet i østers INTE R NE T O F T HING S STOP M A D S P IL D B LOC KC H A INS CYB E R S IK K ER HED L AVE R E C O 2 - UD S L IP KUNSTI G INT EL L IG ENS DATA A NSVA R LYDE R D E T ALT SAMMEN SOM EN TEKNISK IT- UD DA NNE LS E ? Cyber- og computerteknologi er en ny uddannelse på Aalborg Universitet København, som er GENETISK RESISTENS MOD INFEKTIONSSYGDOMME Forfatterne En ny metode til at typebestemme DNA har vist sig særdeles velegnet til at identificere fisk med naturlige anlæg for sygdomsresistens. Metoden giver forskerne mulighed for at lokalisere gener, der koder for naturlig og medfødt modstandskraft mo Placeringen af 57.701 enkeltnukleotidpolymorfier (SNP-markører) på regnbueørredens 29 kromosomer er kortlagt. Derved kan man finde de kromosomer, der bærer gener for naturlig modstandskraft. Her ses kromosomerne nr. 16 og 17 at være forbundet med beskyttelse mod fiskedræberparasitten Ichthyophthiriu Forskningen omtalt i denne artikel er et samarbejde mellem Københavns Universitet og den danske ørredægproducent Aquasearch Ova ApS, støttet af Innovationsfonden. helt sygdomsfri forhold, indtil vi eksponerede dem for en veldefineret sygdom. For at sikre, at en meget bred vifte af gener var repræse u-days uddannelser med muligheder Deltag digitalt og oplev din kommende uddannelse på udays.dk 25., 26. og 27. februar 2021 Roskilde Universitet Lone Simonsen, professor i folkesundhedsvidenskab ved Roskilde Universitet Med matematiske og statistiske modeller undersøger vi historiske og nutidige pandemier for at forstå fremtidens trusler. Bliv cand.scient. i Mathematical Bioscience på Roskilde Universitet Læs om uddann A K T U E L N AT U RV I D E N S K A B G TEKNOLOGI N AT U RV I D E N S K A B O NINGSVERDENEN DIREKTE FRA FORSK NOLOGI SKAB OG TEK N AT U RV I D E N ERDENEN FORSKNINGSV DIREKTE FRA OGI G TEKNOL ENSKAB O DENEN N AT U RV I D NINGSVER RA FORSK DIREKTE F N AT U RV I D ENSKAB O G TEKNOL DIREKTE F OGI RA ID-nr. 46144 Al henvendelse til: Aktuel Naturvidenskab, Ny Munkegade 120, 8000 Aarhus C E: abo@aktuelnaturvidenskab.dk T: 87152094 Nyttig glemsomhed Af Carsten R. Kjaer, Aktuel Naturvidenskab G Men før vi kommer til opdagelsen, vil Benni gerne slå fast, at vandlopper er særdeles vigtige organisme