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Gibt es eine verlässliche Reproduktionsrate für Adenoviren?

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Ich habe versucht, ein R0 für Adenoviren zu finden, aber das Beste, was ich finden konnte, war eine Studie, die in einem Bootcamp in China durchgeführt wurde und 375 Menschen infizierte.

Dies besagt, dass R0 zu 5.1 gefunden wurde:

Die grundlegende Reproduktionszahl betrug 5,1 (95%-KI: 4,6 bis 5,6)

Gibt es eine andere zuverlässigere Methode, die mehr Daten abdeckt?


Onkolytische Viren für die Krebsimmuntherapie

In diesem Review diskutieren wir den Einsatz onkolytischer Viren in der Krebsimmuntherapie im Allgemeinen, mit besonderem Fokus auf Adenoviren. Diese dienen als Modell, um zu verdeutlichen, wie vielseitig Viren sind und wie sie andere Krebstherapien ergänzen können, um einen optimalen Patientennutzen zu erzielen. Historische Berichte aus über hundert Jahren weisen auf die Wirksamkeit und Sicherheit der Behandlung mit Adenovirus und anderen onkolytischen Viren hin. Dies wird in moderneren Patientenserien und mehreren klinischen Studien bestätigt. Obwohl die ersten Viren bereits von mehreren Aufsichtsbehörden zugelassen wurden, bleibt Raum für Verbesserungen.

Da eine gute Sicherheit und Verträglichkeit festgestellt wurde, hat sich das Gebiet der onkolytischen Viren nun entwickelt, um die Wirksamkeit in einer Vielzahl von Ansätzen zu erhöhen. Das Hinzufügen verschiedener immunmodulatorischer Transgene zu den Viren ist eine Strategie, die an Bedeutung gewinnt. Somit können immunstimulatorische Moleküle mit reduzierten systemischen Nebenwirkungen am Tumor produziert werden. Andererseits deuten präklinische Arbeiten auf additive oder synergistische Effekte mit konventionellen Behandlungen wie Strahlen- und Chemotherapie hin. Darüber hinaus könnten die neu eingeführten Checkpoint-Inhibitoren und andere immunmodulatorische Medikamente perfekte Begleiter für onkolytische Viren sein. Besonders Tumore, die vom Immunsystem scheinbar nicht erkannt werden, können durch onkolytische Viren immunogen gemacht werden. Logischerweise wird die Kombination mit Checkpoint-Inhibitoren in laufenden Studien evaluiert. Ein weiterer vielversprechender Weg ist die Modulation der Tumormikroumgebung mit onkolytischen Viren, damit T-Zell-Therapien bei soliden Tumoren wirken können.

Onkolytische Viren könnten die nächste bemerkenswerte Welle in der Krebsimmuntherapie sein.


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Epidemiologie

Inzidenz- und Prävalenzdaten

Da nur etwa 50 % der Adenovirus-Infektionen im Kindesalter zu einer Krankheit führen, ist die Prävalenz, die durch Antikörperstudien nachgewiesen wurde, hoch. 42 , 236 , 237 Diejenigen der Spezies C (Ad1, Ad2, Ad5 und Ad6) sind normalerweise endemisch und werden in der frühen Kindheit, oft vor dem 2. Lebensjahr, erworben. 39 Bis zum Schulalter waren die meisten Kinder mehreren Arten von Adenoviren ausgesetzt. Infektionen durch Ad4, Ad7, Ad14 und Ad21 können in einem späteren Alter auftreten. Viele der anderen Typen treten sporadisch oder in Epidemien auf. Viele Adenovirus-Infektionen verlaufen subklinisch oder asymptomatisch, insbesondere die der Spezies A und D. Umgekehrt verursachen Ad4, Ad7 und Ad21 in der Regel symptomatische Atemwegserkrankungen. 39

Es wird angenommen, dass die meisten Arten von Adenoviren weltweit endemisch sind. 45 1983 fassten Schmitz und Kollegen 45 die Adenovirus-Berichte aus 10 Jahren zusammen, die an die Weltgesundheitsorganisation geschickt wurden. Sie stellten eine zunehmende Prävalenz von Ad7, Ad8 und Ad19 und eine abnehmende Prävalenz von Ad3 und Ad4 fest. 45 Altersprädiktionen waren hochsignifikant für Säuglinge für Spezies A (Ad12, Ad18 und Ad31) für Säuglinge und Kleinkinder für Spezies C (Ad1, Ad2, Ad5 und Ad6) für Schulkinder für Ad3 für Schulkinder und Erwachsene für Ad7 und für Adulte für Ad4, Ad8 und andere Arten der Spezies B, D und E. 45 Eine Vorliebe für Männchen wurde für alle Typen der Spezies B und C sowie in Ad4 und Ad19 beobachtet. 45

Eine Zusammenfassung von 2237 klinischen Adenovirus-Einreichungen an 22 U.S. Laboratorien über einen Zeitraum von 25 Monaten (2004�) ergaben, dass Ad3 (Prävalenz: 34,6%), Ad2 (Prävalenz: 24,3%), Ad1 (Prävalenz: 17,7%) und Ad5 (Prävalenz: 5,3%) die meisten Erkrankungen unter Kinder. Die Autoren stellten im Laufe der Zeit eine zunehmende Prävalenz von Ad21 fest. 177

Obwohl die meisten Adenovirus-Typen weltweit zu finden sind, werden manchmal deutliche Unterschiede in der geografischen Verteilung bestimmter Genotypen beobachtet. Besonders hervorzuheben sind die Verteilungen der Genotypen Ad3, Ad4 und Ad7, wobei anekdotische Hinweise darauf bestehen, dass einige Genotypen virulenter sind und einen Wettbewerbsvorteil haben. 238 Bisher wurden keine eindeutigen Marker für eine erhöhte Adenovirus-Virulenz identifiziert.

Im Jahr 2009 berichteten Lebeck und Kollegen 26 über 516 klinische Ad3-Isolate aus 15 U.S. Laboratorien mit Restriktionsenzymverdauen. Die am häufigsten vorkommenden Typen waren Ad3a2 (36,9%), Ad3a50 (27,1%), Ad3a51, (18,0%) und Ad3a17 (4,6%). Ad3a50 und Ad3a51 waren neu beschriebene Stämme, die im Jahr 2006 häufiger wurden. Multivariable Modellierungen zeigten, dass Kinder unter 2 Jahren, Personen mit chronischen Erkrankungen und Personen, die mit Ad3a2, Ad3a50 oder mehreren oder seltenen Stämmen infiziert waren, ein erhöhtes Risiko für schwere klinische Ad3-Erkrankungen hatten. In ähnlicher Weise erlebten Chile, Uruguay und Argentinien ab 1986 die Entstehung eines neuartigen Ad7h-Stamms, der die endemischen Ad7c-Stämme verdrängte. 239, 240 Bei pädiatrischen Patienten war der Ad7h-Stamm mit längeren Krankenhausaufenthalten, höheren Patiententemperaturen, höherem Sauerstoffbedarf und 55% Sekundärangriffsrate bei Geschwistern verbunden und erklärte 94% der Adenovirus-Mortalität. 241 , 242 In ähnlicher Weise breitete sich Ad7d2, das erstmals 1992 in Israel entdeckt wurde, 1996 in die Vereinigten Staaten aus und wurde seitdem mit drei der fünf dokumentierten zivilen US-Ausbrüche von Ad7 24 und mindestens einem militärischen Ausbruch in Verbindung gebracht. 20 Diese Ad7d2-Ausbrüche führten zu mindestens 19 Todesfällen und deuteten darauf hin, dass dieser neue Genotyp ein virulenterer Stamm war. In einem Bericht aus Iowa aus dem Jahr 2005 hatte Ad7d2 andere Ad7-Stämme verdrängt. 243

In jüngster Zeit ist in den Vereinigten Staaten ein neuer Genotyp eines selten entdeckten Ad14-Stamms (klassifiziert als Ad14p1) aufgetaucht und hat sich in andere Länder ausgebreitet, was zu beträchtlicher Morbidität und Todesfällen führte. 28, 146, 147, 244, 245, 246, 247, 248, 249 Er unterscheidet sich vom Ad14p-Prototypstamm durch eine deutlich größere Epithelzellbindung, Zellzytotoxizität, Plaquemorphologie und kleinere Mutationen in den Fiber-Knopf- und E1A-Genen. 250 , 251 , 251a

Risikogruppen

Wie bereits erwähnt, haben praktisch alle Kinder Adenovirus-Infektionen, und gelegentlich sind diese Infektionen schwerwiegend und führen zum Tod. Darüber hinaus sind Adenovirus-Infektionen bei immungeschwächten Personen recht häufig und oft mit einer erheblichen Morbidität verbunden. Adenovirus-Epidemien treten häufig auf Intensivstationen oder Langzeitpflegeeinrichtungen auf. 1999 erkrankten beispielsweise 84 % der 50 Bewohner (Altersgruppe: 1� Jahre) einer New Yorker Langzeitpflegeeinrichtung an einer neuartigen Ad7b-Variante, 26 wurden ins Krankenhaus eingeliefert und 7 starben. 252 In einer nationalen US-Adenovirus-Studie aus dem Jahr 2007 fanden die Autoren Risikofaktoren für eine schwere klinische Adenovirus-Erkrankung, die ein Alter unter 7 Jahren, eine chronische Erkrankung, eine kürzlich erfolgte Transplantation und eine Infektion mit Ad5 oder Ad21 umfassten. 177

Epidemien unter der Militärbevölkerung, insbesondere wenn keine Adenovirus-Impfstoffe verfügbar waren, sind besonders gut dokumentiert. 4 Vor dem Einsatz von Impfstoffen beim US-Militär machten Ad4 und Ad7 60 % aller ARD bei Krankenhausrekruten aus. Ad3, Ad14 und Ad21 traten ebenfalls auf, jedoch weniger häufig. 14 Bis zu 80 % der Rekruten infizierten sich mit dem Adenovirus, während erfahrene Militärangehörige niedrigere Raten verzeichneten. 4 Solche Ausbrüche wurden auch bei Militärrekruten in China, Finnland, den Niederlanden, dem Vereinigten Königreich, der Türkei, Singapur und Südkorea gemeldet. 253 , 254 , 255 , 256 , 257 , 258 , 259 , 260 , 261

Übertragungswege und Infektionsreservoire

Die Krankheitsmerkmale der Adenoviren variieren je nach Spezies und Typ (siehe Tabelle 10.1). 39 Die Gründe für diese Unterschiede sind nicht gut verstanden. Adenoviren werden durch direkten Kontakt, aerosolisierte Viren, den fäkalen oralen Weg und über Wasser übertragen. Obwohl neuere Daten darauf hindeuten, dass menschliches Ad4 und Ad52 Affen-Ursprünge haben könnten, 124, 141 und neue Adenoviren Spezies zwischen Mensch und Tier gekreuzt haben könnten, 137, 262 wird angenommen, dass der Mensch bei weitem das primäre Reservoir für das menschliche Adenovirus ist. 263

Bedeutung als Gesundheitsbelastung

Die häufigste Umgebung für die Übertragung von Adenoviren ist das Zuhause. Überall dort, wo sich große Gruppen anfälliger Personen versammeln, treten jedoch hohe Adenovirus-Übertragungsraten auf. Die Übertragungsraten sind in Kindereinrichtungen und Kindertagesstätten sowie in niedrigeren sozioökonomischen Gruppen höher. 46, 47 Enterische Adenoviren können ein wichtiger Krankheitserreger in der Kita sein. 264 Epidemien im Zusammenhang mit Ad3 treten häufig in Verbindung mit Schwimmaktivitäten auf. 66 Ad8 wurde mit einer Übertragung in Arztpraxen in Verbindung gebracht. 70

Aus der Unfall- und Notaufnahme einer großen Augenklinik im Vereinigten Königreich wurden nosokomiale Ausbrüche von Adenovirus-Keratokonjunktivitis gemeldet. 265, 266, 267 Nosokomiale Konjunktivitis, Pharyngitis und Pneumonie, die durch Adenoviren verursacht werden, wurden auf Krankenhaus-Intensivstationen festgestellt. 17 , 268 , 269

Mit zunehmender Zahl immungeschwächter Patienten in Krankenhäusern sind Adenovirus-Infektionen zu einer häufigeren Ursache schwerer Erkrankungen geworden. 9 Darüber hinaus könnte die Reaktivierung einer latenten Infektion möglicherweise einen nosokomialen Ausbruch auslösen. Personen mit mangelhafter zellvermittelter Immunität haben das größte Risiko für unerwünschte Folgen. 39 Empfänger von Knochenmarktransplantationen sind besonders anfällig für Adenovirus-Infektionen. 82, 110 Die Sterblichkeitsrate bei immundefizienten Patienten mit Lungenentzündung kann bis zu 60 % betragen. 9

Chronischer Durchfall bei AIDS-Patienten ist oft ein diagnostisches Problem. Eine prospektive Studie mit umfangreichen diagnostischen Verfahren wie Duodenal-, Jejunal- und Rektumbiopsien zeigte, dass 6,5 % der Patienten Adenovirusinfektionen hatten. 270

Obwohl die zivile Erfahrung keinen Bedarf für einen Impfstoff begründet hat, zeigten die epidemische Natur und die umfangreiche Morbidität, die Militärrekruten in den 1960er Jahren erlebten, einen überwältigenden Bedarf an Adenovirus-Impfstoffen für militärische Zwecke. Eine gut untersuchte und typische Epidemie in Fort Dix, NJ, veranschaulicht diese Anforderung. 15 Ein Zug von 48 Männern wurde prospektiv für seine 8-wöchige Grundausbildung nachverfolgt. Von 92 Episoden von Atemwegserkrankungen mussten 24 ins Krankenhaus eingeliefert werden. Die dokumentierte Hospitalisierungsrate für ARD aufgrund von Adenovirus Ad4 betrug 5/100 Soldaten pro Woche. 15 Bei großen Grundausbildungsstellen entsprach diese Rate etwa 500 bis 800 ARD-Einweisungen pro Woche, was verheerende Auswirkungen auf die Militärkrankenhäuser hatte. 15 , 19 Überhöhte medizinische Kosten und die Tatsache, dass Soldaten aufgrund verlorener Ausbildungszeit „recycled“ werden mussten, führten zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten für das Militär. Schwerwiegende Unterbrechungen der Trainingspläne führten zu administrativen Versuchen, Epidemien zu kontrollieren, wie zum Beispiel Kopf-an-Fuß-Schlafen und die Trennung von Militäreinheiten (Kohorten). 19 Die Auswirkungen von Adenovirus-Infektionen beim Militär führten zur Entwicklung von Adenovirus-Impfstoffen.


Designfehler und statistische Herausforderungen bei der Bewertung von Fruchtbarkeitsbehandlungen untersuchen

Gesundheitsinterventionen sollten vor ihrer Einführung in die klinische Praxis getestet werden, um herauszufinden, ob sie wirken und ob sie schädlich sind. Zuverlässige Antworten auf diese Fragen werden Forschungsstudien jedoch nur liefern, wenn sie entsprechend konzipiert und analysiert werden. Aber das sind keine trivialen Aufgaben. Wir überprüfen einige methodische Herausforderungen, die sich bei der Bewertung von Fertilitätsinterventionen ergeben, und erläutern die Auswirkungen für ein nicht statistisches Publikum. Dazu gehören Flexibilität bei den Ergebnissen und Analysen Verwendung von Ersatzergebnissen anstelle von Lebendgeburten Verwendung ungeeigneter Nenner Bewertung der kumulativen Ergebnisse und der Zeit bis zur Lebendgeburt, sodass jeder Patient oder jedes Paar mehr als einmal zu einer Forschungsstudie beitragen kann. Wir zeigen wiederkehrende Fehler auf und präsentieren Lösungen. Abschließend betonen wir die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen klinischen und methodischen Experten sowie Personen mit Erfahrung in der Subfertilität, um qualitativ hochwertige Forschung zu realisieren.

Zusammenfassung legen

Wir forschen, um herauszufinden, ob Fruchtbarkeitsbehandlungen von Vorteil sind und um sicherzustellen, dass sie keinen Schaden anrichten. Zuverlässige Antworten liefert die Forschung jedoch nur, wenn sie richtig durchgeführt wird. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Forscher Fehler machen, wenn sie Forschungsstudien entwerfen und die Daten analysieren, die wir daraus erhalten. In diesem Review beschreiben wir einige der Fehler, die Menschen machen, wenn sie über Fruchtbarkeitsbehandlungen recherchieren, und erklären, wie man sie vermeidet. Dazu gehören Herausforderungen, die sich aus der großen Anzahl von Dingen ergeben, die gemessen und berichtet werden können, um zu sehen, ob Kinderwunschbehandlungen wirken kann mehr als einen Behandlungsversuch haben. Abschließend betonen wir die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen klinischen und methodischen Experten sowie Menschen mit Erfahrung mit Fruchtbarkeitsproblemen.


Laktationskontrolle der Fortpflanzung

Bei den meisten Säugetierarten unterdrückt die Laktation die Fruchtbarkeit. Zweifellos ist es der Saugreiz, der das Kontrollsignal liefert, und in der menschlichen Fortpflanzung ist dies das einzige wirklich physiologische Signal, das die Fruchtbarkeit bei normal ernährten, gesunden Frauen unterdrückt.Bei stillenden Frauen folgt die Rückkehr zur normalen Fruchtbarkeit einem relativ genau definierten Verlauf durch: eine fast vollständige Hemmung der pulsierenden Sekretion des Gonadotropin-Releasing-Hormons/luteinisierenden Hormons (GnRH/LH) in den frühen Stadien der Laktation Rückkehr der unregelmäßigen pulsierenden Sekretion mit eine gewisse Entwicklung des Ovarialfollikels in Verbindung mit einem Anstieg von Inhibin B und Östradiol eine Wiederaufnahme eines scheinbar normalen Follikelwachstums in Verbindung mit einem normalen Anstieg des Östradiols, aber oft ein Ausbleiben des Eisprungs oder die Bildung eines unzureichenden Gelbkörpers und eine Rückkehr zu normalen ovulatorischen Menstruationszyklen. Ein Schlüsselelement bei der Kontrolle der Geschwindigkeit dieses Fortschreitens ist der Einfluss des Saugstimulus auf den GnRH-Pulsgenerator, ein gemeinsames Merkmal der Laktation bei den Arten, für die Informationen vorliegen. Die Variabilität in der Dauer der Laktationsamenorrhoe zwischen Frauen hängt mit der Variation der Stärke des Saugreizes zusammen, eine einzigartige Situation zwischen jeder Mutter und jedem Baby. Vollstillen kann in den ersten 6 bis 9 Monaten eine zuverlässige empfängnisverhütende Wirkung haben, aber die genauen Mechanismen, mit denen der Saugreiz die pulsierende GnRH-Sekretion beeinflusst, sind noch unbekannt. Viele Studien zu den hypothalamischen Signalwegen, die an der Übersetzung des neuralen Saugreizes in die Unterdrückung der hypothalamischen GnRH-Sekretion beteiligt sein könnten, wurden hauptsächlich an Ratten durchgeführt. Bei Frauen erhöht das Saugen die Empfindlichkeit des Hypothalamus gegenüber der negativen Rückkopplungswirkung von Östradiol auf die Unterdrückung des GnRH/LH-Pulsgenerators, ein Mechanismus, der bei allen Arten üblich zu sein scheint. Im Gegensatz dazu scheint die Rolle von Prolaktin bei der Kontrolle von GnRH speziesabhängig zu sein, wobei die Bedeutung von keiner bis zu einer wichtigen Rolle in der späten oder während der gesamten Laktation variiert. Bei Frauen gibt es wenig Hinweise auf eine Rolle von Leptin, Opioiden oder Dopamin, obwohl dies möglicherweise nur das ethische Dilemma widerspiegelt, ausreichend Medikamente verabreichen zu können, um das System der Mutter zu testen, da diese Medikamente über die Muttermilch in die Mutter gelangen Baby. Unabhängig vom Mechanismus wurden praktische Richtlinien für die Verwendung des Stillens als natürliches Verhütungsmittel entwickelt, die es Müttern ermöglichen, den einzigen natürlichen Fertilitätshemmer bei Frauen als wirksames Mittel zur Trennung von Geburten zu nutzen.


Unsichtbare Abwehr gegen Adenoviren

Eine Adenovirus-Infektion kann potenziell lebensbedrohlich sein, insbesondere für Kinder nach einer Stammzelltransplantation. Virologen der Technischen Universität München (TUM) und des Deutschen Forschungszentrums für Gesundheit und Umwelt Helmholtz Zentrum München haben erfolgreich gezeigt, dass ein bereits zugelassenes Medikament zur Krebsbehandlung helfen könnte, diese Virusinfektion zu hemmen. Aufgrund des speziellen Wirkmechanismus kann das Virus keine Abwehrstrategien entwickeln.

Humane Adenoviren verursachen unter anderem Konjunktivitis, Magen-Darm-Erkrankungen und Lungenentzündungen. In den meisten Fällen zeigt eine Infektion jedoch bei gesunden Erwachsenen keine oder nur leichte Symptome. „Generell hat wohl jeder Erwachsene schon mehrere Adenovirus-Infektionen hinter sich“, sagt Dr. Sabrina Schreiner. Sie arbeitet am Institut für Virologie der TUM und am Helmholtz Zentrum des Deutschen Forschungszentrums für Gesundheit und Umwelt. In der Vergangenheit galten menschliche Viren, von denen derzeit mehr als 85 verschiedene Varianten bekannt sind, als nicht besonders gefährlich.

Noch keine Medikamente oder Impfungen verfügbar

Bei Personen mit Immunschwäche kann der Verlauf der Infektion jedoch schwerwiegende Folgen haben oder sogar tödlich sein. Besonders gefährlich ist eine Infektion für Kinder nach einer Stammzelltransplantation. In diesem Fall kann die Sterblichkeitsrate für infizierte Patienten bis zu 80 Prozent betragen.

„Seit 2006 wissen wir, dass Adenovirus-Infektionen bei gesunden Patienten auch schwere Lungenentzündungen mit Todesfolge verursachen können“, sagt Schreiner. Allerdings gibt es noch kein Medikament, das speziell gegen Adenoviren wirksam ist, und es gibt auch keinen Impfstoff für die Allgemeinbevölkerung.

Proteinkomplexe mit antiviraler Wirkung

Schreiner und ihr Team untersuchen, wie sich das Virus in der Zelle vermehrt. Sie beobachteten bei einer Adenovirus-Infektion deutliche Veränderungen in sogenannten PML-Kernkomplexen, die aus mehreren Proteinen innerhalb der Zelle bestehen.

Diese sonst runden Strukturen lösen sich auf und bilden längliche Fibrillen. „Wir gehen davon aus, dass die PML-Körper eine antivirale Wirkung haben“, sagt Schreiner. „Die Viren zerstören die runden Strukturen der Proteinkomplexe und nutzen diese zelluläre Manipulation dann für ihre eigene Vermehrung.“

Körpereigene Abwehrkräfte gestärkt

Bei Krebspatienten stellten die Wissenschaftler fest, dass auch die Strukturen der PML-Körper aufgelöst wurden. Aber als die Patienten mit Arsentrioxid (ATO) behandelt wurden, bildeten sich die runden Strukturen wieder. „ATO ist ein bekannter Wirkstoff, der bereits zugelassen ist und derzeit bei Leukämiepatienten im klinischen Einsatz ist“, erklärt Schreiner.

Die Forscher testeten die Wirksamkeit von ATO in mit Adenoviren infizierten Zellkulturen. Auch hier bildeten sich die PML-Körper wieder zu runden Gebilden und die Viruskonzentration sank. „So können wir tatsächlich die körpereigenen antiviralen Fabriken wiederherstellen, die dann das Virus bekämpfen“, sagt Schreiner.

Nach Laboruntersuchungen wird das Medikament im nächsten Schritt bei Patienten mit Adenovirus-Infektionen eingesetzt. Die Virologen stehen in engem Kontakt mit Kinderärzten in Münchner Kliniken. Da das Medikament bereits zugelassen ist, kann es sofort in der Behandlung eingesetzt werden. „Dieser Wirkstoff enthält Arsen, aber in den Anwendungskonzentrationen, für die er bereits zugelassen ist, gibt es keine zytotoxischen Nebenwirkungen“, sagt Schreiner.

Das Besondere an diesem Medikament ist, dass es auf die zelleigenen Strukturen einwirkt, anstatt das Virus direkt anzugreifen. „Viren werden oft resistent gegen Medikamente, die sie direkt angreifen“, erklärt Schreiner. „Sie können zum Beispiel so mutieren, dass sie vom Medikament nicht mehr erkannt werden. Da das Virus aber in diesem Fall keine direkte Wechselwirkung mit dem Wirkstoff hat, kann es keine Abwehrmechanismen entwickeln.“

* Die Forschungsgruppe hat den Einsatz des Medikaments zur Hemmung von Adenoviren zum Patent angemeldet: "Hemmung des Humanen Adenovirus (HAdV) und anderer pathogener DNA-Viren durch ATO (Arsentrioxid)-Behandlung", Europäische Patentanmeldung Nr. 19 205 530.9

* Um Kinder, die sich einer Stammzelltherapie unterziehen, vor Adenovirus-Infektionen zu schützen, wollen Wissenschaftler neue Methoden entwickeln, um bereits kleinste Mengen der Viren beim Patienten und beim Spender vor der Therapie nachzuweisen.

Dementsprechend wurde eine Forschungsgruppe gebildet, die eine Förderung bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) beantragt hat. Neben den Virologen der TUM und des Deutschen Forschungszentrums für Gesundheit und Umwelt Helmholtz Zentrum München sind auch die TUM-Fakultäten Chemie und Bau-, Geo- und Umweltingenieurwesen beteiligt.

Samuel Hofmann, Julia Mai, Sawinee Masser, Peter Groitl, Alexander Herrmann, Thomas Sternsdorf, Ruth Brack-Werner und Sabrina Schreiner: ATO (Arsen Trioxide) Effects on Promyelocytic Leukemia Nuclear Bodies Reveals antiviral Intervention Capacity, Fortgeschrittene Wissenschaft, Februar 2020

PD Dr. Sabrina Schreiner
Technische Universität München
Medizinische Fakultät, Institut für Virologie
Tel: +49 (0)89 3466 3187
[email protected]

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Keine Berücksichtigung von Superspreadern

Eine weitere Feinheit, die nicht eingefangen wurde RT ist, dass viele Menschen niemals andere anstecken, aber einige „Superspreader“ die Krankheit viel häufiger als der Durchschnitt weitergeben, vielleicht weil sie sich in überfüllte Indoor-Events mischen, bei denen sich das Virus leichter ausbreitet – Gottesdienste, Chorproben, Nachtclubs und Geburtstagsfeiern , zum Beispiel. Nur 10-20% der Infizierten scheinen 80% der neuen COVID-19-Fälle zu verursachen, sagt Leung. (Epidemiologen beschreiben dies mit einem ‚Dispersions‘-Parameter, k“, das die Variation der Virusübertragung zwischen infizierten Wirten darstellt). Das bedeutet, dass Verbote bestimmter überfüllter Indoor-Aktivitäten mehr Nutzen bringen könnten als pauschale Beschränkungen, die immer dann eingeführt werden, wenn die RT Wert trifft eins.

Wenn Länder überlegen, wann Schulen und Büros wiedereröffnet werden sollen, ist eine Schlüsselfrage nicht nur RT, sondern wie viele Infizierte tatsächlich herumlaufen. Dänemark und das Vereinigte Königreich haben ähnliches RT Werte zum Beispiel, aber weil die Zahl der Infizierten, die in Dänemark herumlaufen, zehnmal niedriger ist, ist es für ihre Schulen sicherer, wieder geöffnet zu werden.

„Wenn die Infektionszahlen niedrig sind, interessiert man sich vielleicht nicht so sehr für die Reproduktionszahl oder zumindest nicht, wenn darin eine gewisse Unsicherheit steckt“, sagt Funk. Ein Test für das Vereinigte Königreich, sagt Woolhouse, wird sein, ob das Land überreagiert, wenn die Fallzahlen niedrig sind, aber Modellierer schätzen dies R ist über eins.

All das mindert die Nützlichkeit von R bei der politischen Entscheidung, sagen Funk und andere. Für Länder, die sich von der ersten Welle der Pandemie erholen – wie das Vereinigte Königreich – ist es laut Forschern weitaus wichtiger, nach Fallclustern Ausschau zu halten und umfassende Systeme einzurichten, um Menschen zu testen, ihre Kontakte zu verfolgen und Infizierte zu isolieren, als zuzusehen die Nadel schwingt auf einem bunten Zifferblatt.


Biologie und Verhalten

Verwenden Sie diese Kurzanleitung, um die Grundlagen der Biologie und des Verhaltens von Wölfen zu erlernen.

Kommunikation

Reproduktion

Normalerweise brütet nur das dominante Paar, aber in Gebieten mit einem hohen Anteil an Beute pro Wolf, wie zum Beispiel im Yellowstone-Nationalpark, kann es mehrere Würfe pro Rudel geben. Im westlichen Gebiet der Great Lakes brüten Wölfe von Februar bis März und nach einer Tragzeit von 63 Tagen werden Ende April oder Anfang Mai vier bis sechs Welpen geboren. Je höher jedoch der Breitengrad, desto später die Brut. Zum Beispiel brüten Wölfe im Norden Kanadas, die auf einem Breitengrad von 71 Grad leben, von Ende März bis April.

Welpenentwicklung

Überleben der Welpen

Das Überleben der Welpen hängt direkt mit der Verfügbarkeit der Beute zusammen. Die Beuteverfügbarkeit ist im Allgemeinen höher in Gebieten, die neu von Wölfen besiedelt werden, in denen Wölfe kürzlich wieder angesiedelt wurden oder in denen erwachsene Wölfe geerntet werden.

Überleben und Langlebigkeit von Erwachsenen

Das Gesamtüberleben von Jährlingen und erwachsenen Wölfen im westlichen Gebiet der Großen Seen liegt nachweislich zwischen 60 und 80 %. Es ist bekannt, dass Grauwölfe bis zu 13 Jahre in freier Wildbahn und 16 Jahre in Gefangenschaft leben. Die Durchschnittswerte variieren jedoch je nach geografischem Standort.

Erfahren Sie mehr über das Wolfsskelettsystem mit diesem dreidimensionalen virtuellen Wolf, einem interaktiven Wolfsskelett, das für den Zooarchäologieunterricht an der University of Wyoming entwickelt wurde.

Packungs- und Gebietsgröße

Die Anzahl der Individuen pro Rudel kann sehr variabel sein, beträgt aber im Winter im westlichen Gebiet der Great Lakes durchschnittlich vier bis acht, mit Rekorden von bis zu 16. Die Rudelgröße kann in Teilen Kanadas und Alaskas bis zu 30 oder mehr betragen. Ein Wolfsrudel durchstreift und verteidigt ein Territorium zwischen 25 und 100 Meilen im westlichen Gebiet der Great Lakes. Territorien können Hunderte von Quadratmeilen erreichen, in denen die Beutedichte gering ist, wie im Nordwesten Kanadas.

Verbreitung und Fähigkeit, neue Gebiete zu besiedeln

Die Verbreitung ist der wichtigste Weg, mit dem Wölfe neue Gebiete besiedeln und die genetische Vielfalt erhalten. Es ist bekannt, dass Wölfe bis zu 850 Meilen weit verbreitet sind, aber häufiger 50 bis 100 Meilen von ihrem Geburtsrudel entfernt. Im Allgemeinen zerstreuen sich Wölfe im Alter von 1 bis 2 Jahren, wenn sie die Geschlechtsreife erreichen, obwohl einige Erwachsene auch zerstreuen. Zu jeder Zeit können 5 bis 20 Prozent der Wolfspopulation Individuen zerstreuen. Normalerweise zerstreut sich ein Wolf, um ein Individuum des anderen Geschlechts zu finden, ein Territorium zu finden und ein neues Rudel zu gründen. Einige Dispergierer verbinden bereits gebildete Packungen.

Lebensraumanforderungen

Wölfe können überall dort vorkommen, wo es eine ausreichende Anzahl großer Huftiere wie Hirsche, Elche, Elche, Karibus, Bisons und Moschusochsen gibt. Wölfe galten einst als Wildnistiere, aber wenn die vom Menschen verursachte Sterblichkeit unter einem bestimmten Wert gehalten wird, können Wölfe in den meisten Gebieten leben. Historisch gesehen besetzten sie einst jeden Lebensraum, der in Nordamerika von Mittelmexiko bis zum polaren Packeis genügend Beute hatte.

Lebensmittelanforderungen

Wölfe können mit 2,5 Pfund Nahrung pro Tag überleben, benötigen jedoch etwa fünf bis sieben Pfund pro Tag, um sich erfolgreich zu vermehren. Es wird geschätzt, dass Wölfe im Durchschnitt 10 Pfund Nahrung pro Tag fressen. Wölfe essen jedoch nicht jeden Tag, da sie einen Fest- oder Hungerlebensstil leben. Sie können mehrere Tage ohne Mahlzeit auskommen und sie fressen über 20 Pfund Fleisch, wenn sie getötet werden. Wölfe ernähren sich hauptsächlich von Beutetieren, die größer als sie selbst sind, da dies vielen Individuen Nahrung bietet. Wölfe werden jedoch kleinere Säugetiere wie Biber und Hasen erbeuten. Da Wölfe als Spezies ein viel größeres Gebiet bewohnen als ihre Beutearten, jagen verschiedene Wolfspopulationen unterschiedliche Tiere. Wölfe in der Region der Western Great Lakes jagen normalerweise Weißwedelhirsche, während Wölfe in Zentralkanada hauptsächlich Karibus jagen.

Jagd- und Fütterungsverhalten

Auswirkungen auf Beute

Die Abtötungsraten von Wölfen variieren in Abhängigkeit von der Winterhärte. Junge, alte und kranke Beutetiere sind oft ernährungsbedingt gestresst und haben Schwierigkeiten, im Tiefschnee zu reisen. In strengen Wintern und im darauffolgenden Frühjahr sind die Wolfsabtötungsraten am höchsten. Manchmal kann Wolfsprädation die Beutepopulationen für längere Zeit auf niedrigem Niveau halten, aber Lebensraumveränderungen wie Waldrodung oder Feuer, verbesserte Wetterbedingungen und menschliche Managementpraktiken ermöglichen es den Beutepopulationen, sich schnell zu erholen.

Ein Beispiel für die Räuber-Beute-Dynamik ist, dass die durch Wölfe verursachte Verringerung der Huftierherden die Lebensraumqualität erhöht und dazu beiträgt, die Herde von genetisch ungeeigneten und erkrankten Individuen zu befreien. Dies führt zu einer langfristigen Erhaltung einer gesünderen Huftierherde. Zum Beispiel haben sich Hirsche und Wölfe gemeinsam entwickelt und die Wolfsprädation hat eine entscheidende Rolle dabei gespielt, den Hirsch zu dem zu machen, was er heute ist.

Bevölkerungszyklen

Die Wolfsdichte ändert sich oft mit der Dichte ihrer primären Beute. In der nördlichen Region der Großen Seen beispielsweise führten die strengen Winter 1995-96 und 1996-97 dazu, dass eine beträchtliche Anzahl von Hirschen gestresst war und viele verhungerten oder von Wölfen getötet wurden. Dies bot den Wölfen eine leicht verfügbare Nahrungsversorgung und erhöhte ihr Überleben.

Die Zahl der Wölfe nimmt jedoch normalerweise ein oder zwei Jahre nach dem Rückgang der primären Beute ab. Neben anderen Faktoren haben die milden Winter seit 1997 die Hirschpopulationen begünstigt, indem sie das Überleben der Hirsche im Winter und damit die Zahl der Neugeborenen erhöht haben.

Potenzial für Bevölkerungsveränderungen

Mit reichlich Nahrung und einer geringen vom Menschen verursachten Sterblichkeit haben Wölfe eine hohe Kapazität für das Bevölkerungswachstum. Tatsächlich können sich die Wolfspopulationen unter den richtigen Bedingungen in zwei bis drei Jahren verdoppeln. Von 1997 bis 2000 hat sich die Wolfspopulation in den Northern Rocky States von 200 auf 400 verdoppelt. Die Wolfspopulationen können jedoch zurückgehen, wenn die vom Menschen verursachte Sterblichkeit konstant höher als 28-50% der Herbstwolfpopulation ist.


Die 15 besten Experimente zum Pflanzenwachstum

Die folgenden Punkte heben die fünfzehn wichtigsten Experimente zum Pflanzenwachstum hervor. Einige der Experimente sind: 1. Studium der Meristeme 2. Bestimmung von Regionen der Zellvergrößerung in Blättern, Stängeln und Wurzeln 3. Messung des Wachstums 4. Bestimmung des Blattflächenindex (LAI) Blattflächenverhältnis (LAR) Nettoassimilationsrate (NAR) oder Blatteinheitsrate (ULR) und relativer Wachstumsrate (RGR) und andere.

Versuch Nr. 1

Studium der Meristeme:

Mikrotomische Schnitte mittlerer Länge werden durch die Stängelspitze und Wurzelspitze einiger geeigneter krautiger Arten geschnitten und unter einem Mikroskop mit hoher Leistung beobachtet.

Bei der Stammspitze werden die apikale meristematische Region, embryonale Blätter, Knospenprimordien, Knoten und Internodien unterschieden und bei der Wurzelspitze werden ungefähre Grenzen der Regionen der Zellteilung, Zellvergrößerung und Zellreifung unterschieden (Abbildung 32).

Meristematische Zellen sind normalerweise isodiametrisch, kompakt ohne erkennbare Interzellularräume, haben ein dichtes Zytoplasma mit kleinen Vakuolen und großen prominenten Kernen. Plastiden befinden sich im Pro-Plastiden-Stadium, die Zellwand ist dünn und homogen. Bei den Derivaten, die letztendlich permanente Zellen bilden, wird eine allmähliche Veränderung von Form und Größe beobachtet.

Für das Wachstum verantwortliche Zellen können somit in mittleren Längsschnitten von apikalen Regionen von Wurzeln und Stängeln unterschieden werden.

Experiment # 2

Bestimmung von Regionen der Zellvergrößerung in Blättern, Stängeln und Wurzeln:

Es wird eines der jüngeren Blätter einer sich schnell entwickelnden, scheuen Pflanze ausgewählt. Nun werden mit Hilfe einer Skala zwei rechtwinklig zueinander stehende Linien mit Tusche gezeichnet, so dass das Blatt mit gleich großen Quadraten markiert wird (Markierung kann auch mit Hilfe einer Leerzeichenscheibe erfolgen).

In einem anderen Set wird eine geeignete Pflanze ausgewählt, die sich ausreichend entwickelt hat, um mindestens zwei bis drei Internodien zu haben. Die Stielteile der oberen drei Internodien sind mit Tusche mit kurzen horizontalen Linien in gleichmäßigem Abstand markiert.

In einem dritten Satz werden einige Samen geeigneter Arten in feuchtem Filterpapier zum Keimen gebracht. Einer der Sämlinge mit einer Wurzel von etwa 2 cm Länge wird ausgewählt und die gesamte Wurzel wird mit Tusche mit gleichmäßig beabstandeten horizontalen Linien markiert und der Sämling wird in einer Flasche wachsen gelassen (Abbildung 33).

Nach etwa drei Tagen werden Blatt, Stängel und Wurzel neu vermessen, wobei die Fläche der Quadrate beim Blatt und die Unstimmigkeiten zwischen zwei horizontalen Linien bei Stängel und Wurzel berücksichtigt werden.

Die Messung zeigt, dass die maximale Flächenzunahme der Quadrate entlang der Blattkante stattfindet, was darauf hindeutet, dass sich Meristeme Plattenmeristeme entlang dieser Region befinden. Im Falle von Stängeln findet sich das maximale Wachstum direkt über den Knoten.

Dieses Wachstum ist auf das intershykaläre Meristem zurückzuführen, das vom apikalen Meristem zurückbleibt, das während der Entwicklung fortschreitet. Im Falle einer Wurzel findet sich das maximale Wachstum knapp unterhalb der apikalen Region, was auf das apikale Meristem zurückzuführen ist.

Es wird beobachtet, dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linie in der Nähe der Spitze durch Wachstum nicht viel getrennt ist, und dies schließt die Zone der Zellteilung durch apikales Meristem ein. Aber die Abstände zwischen den Linien hinter der Meristemzone erhöhen den maximalen Betrag aufgrund des Wachstums durch Dehnung und dies schließt die Zone der Zelldehnung ein.

Noch weiter hinter dieser Zone ist der Abstand zwischen den Linien wieder nicht markiert und diese Zone umfasst die Zellreifungszone.

Experiment # 3

Wachstumsmessung:

(а) Eine gewöhnliche Methode der Wachstumsmessung:

Mit Hilfe einer Zentimeterskala kann das Längen- oder Breitenwachstum eines Pflanzenorgans gemessen werden.

Das Expansionswachstum von Pflanzenorganen, d. h. die Zunahme in Länge, Breite, Fläche oder Volumen, kann in verschiedenen Entwicklungsstadien und in verschiedenen Intervallen gemessen werden.Die Wachstumsrate, d. h. das Wachstumsinkrement pro Zeiteinheit, kann ebenfalls berechnet werden.

Die Dehnung der Wurzel kann mit jeder Skala oder Millimeterpapier gemessen werden. Messschieber können zur Messung der Dicke oder des Durchmessers eines Organs verwendet werden. Volumenänderungen können durch die Wasserverdrängungsmethode abgeschätzt werden.

(b) Messung des vertikalen Wachstums durch einfaches Auxanometer (Bogenindikator):

Die Wachstumsrate kann bequem mit einem einfachen Standardinstrument namens Bogenindikator gemessen werden (Abbildung 34).

Das Instrument besteht aus einer metallischen Sextantenskala (in Winkelgraden), die mit Hilfe von Armen, die sich in einem rechten Winkel zueinander treffen, an einem vertikalen Ständer angebracht ist.

An diesem Ende werden sie an einer Achse befestigt, die mit einer Riemenscheibe ausgestattet ist. Die Achse hält einen Zeiger, der sich auf der Sextantenskala auf und ab bewegen kann, wenn sich die Riemenscheibe dreht. Auf die Nut der Riemenscheibe ist ein Faden aufgewickelt. Ein Ende dieses Fadens wird an der Spitze einer wachsenden Pflanze gebunden, während am anderen Ende ein geeignetes Gewicht hängt.

Wenn die Pflanze in die Höhe wächst, dreht sich die Rolle durch die Abwärtsbewegung des Gewichts. Mit der Drehung der Achse bewegt sich der Zeiger auf der Sextantenskala und diese Bewegung ist proportional zum Höhenwachstum der Pflanze. Durch Aufzeichnen der Zeigerbewegung in Winkelgraden in bestimmten Intervallen kann die Wachstumsrate der Pflanze gemessen werden.

Bei linearer Messung ein Winkelgrad =

(c) Messung des vertikalen Wachstums durch Trommel-Auxanometer:

Dies ist ein komplexeres Instrument und gibt eine detailliertere Vorstellung von den Wachstumsraten sowohl bei Tag als auch bei Nacht (Abbildung 35).

Es besteht aus einer sich drehenden Trommel, auf die ein geräuchertes Papier geklebt ist. Der Spitzenbereich einer wachsenden Topfpflanze ist mit einem Ende eines Fadens verbunden, der über eine Rolle läuft, die am anderen Ende ein Gewicht hält.

Die Rolle ist an einem vertikalen Ständer befestigt:

Ein weiterer Faden, der über eine größere Rolle läuft, hält an einem Ende ein Gewicht, während am anderen Ende ein Zeiger horizontal so befestigt ist, dass nur das scharfe Ende des Zeigers die Oberfläche des geräucherten Papiers berührt und dessen Bewegungsablauf lässt sich darauf zurückverfolgen.

Wenn die Triebspitze in die Höhe wächst, zieht das hängende Gewicht den Zeiger nach oben und wenn sich die Trommel dreht (einmal in jeder Stunde), fährt der Zeiger seinen Weg entlang des geräucherten Papiers. Die senkrechten Abstände zwischen den Spuren auf der Trommel zeigen ein proportionales stündliches Wachstum an.

Es sollte beachtet werden, dass solche Entfernungen 4 t Nacht länger sind als am Tag, was auf ein erhöhtes Wachstum während der Dunkelheit hindeutet. Das Ergebnis zeigt auch, dass bei Pflanzen eine Periodizität des Wachstums existiert.

(d) Messung des vertikalen Wachstums durch ein horizontales Mikroskop:

Die vertikale Höhenzunahme einer Triebspitze kann auch mit Hilfe eines optischen Mikroskops gemessen werden. Der optische Tubus dieses Mikroskops bleibt in horizontaler Position (Abbildung 36).

Der optische Tubus kann bei Horizontal mit Hilfe einer Schraube nach oben und unten bewegt werden und die vertikale Bewegung kann mit Hilfe einer am Stativ befestigten Linearskala gemessen werden.

Nun wird mit Tinte eine kleine Spitze auf die Triebspitze gezogen, die durch das Okular des Mikroskops scharfgestellt wird. Wenn die Sprossspitze in die Höhe wächst, steigt auch der symbolische Punkt nach oben und kann wieder durch das Mikroskop beobachtet werden, indem man den optischen Tubus nach oben bewegt. Der Abstand zwischen Anfangs- und Endablesung in einem bestimmten Zeitintervall gibt die Wachstumsrate einer Pflanze an.

Experiment # 4

Bestimmung des Blattflächenindex (LAI) Blattflächenverhältnis (LAR) Nettoassimilationsrate (NAR) oder Blatteinheitsrate (ULR) und relativer Wachstumsrate (RGR):

(i) Blattflächenindex (LAI):

Der Blattflächenindex ist der morphologische Index der Pflanzenform.

Sie kann wie folgt bestimmt werden:

Blattflächenindex (LAI) = N x La.

Wobei N = Anzahl Pflanzen pro Quadratmeter Bodenfläche und damit die Bodenfläche pro Pflanze 1/N beträgt. Die Blattfläche geteilt durch diese Fläche) ergibt den LAI, der eine reine Zahl ist. La kann im Feldzustand durch ein konstantes Multiplikationsverfahren wie folgt bestimmt werden. Die tatsächlichen Flächen verschiedener Blätter der Pflanze werden einzeln nach der Millimeterpapiermethode ermittelt und daraus der Durchschnitt berechnet. Lassen Sie es ein.

Auch hier werden Flächen dieser Blätter einzeln durch Multiplikation ihrer Länge und Breite bestimmt und der Durchschnitt daraus berechnet. Lass es sein b. Nun kann a/b als Konstante (K) genommen werden. Um also ungefähr die Fläche eines Blattes einer Pflanze zu erhalten, multipliziert man seine Länge zuerst mit seiner Breite und dann mit der Konstanten K.

(ii) Blattflächenverhältnis (LAR):

Das Blattflächenverhältnis gibt einen Hinweis auf die Trockenmasseakkumulation des Blattes im Verhältnis zu seiner Fläche.

Sie kann wie folgt bestimmt werden:

LW = Gesamttrockengewicht des Blattes

(iii) Nettoassimilationsrate (NAR) oder Einheitsblattrate (ULR):

Dies ist ein physiologischer Index (Rate der Zunahme des Trockengewichts der ganzen Pflanze pro Blattflächeneinheit), der eng mit der photosynthetischen Aktivität der Blätter verbunden ist.

Es bezieht die Trockengewichtszunahme, die in den meisten Pflanzen die Kohlenstoffassimilation als wichtigste Komponente aufweist, auf den Bereich der Organe ein, die am stärksten mit der Kohlenstoffassimilation befasst sind, d. h. die Blätter.

Es kann wie folgt ermittelt werden:

(iv) Relative Wachstumsrate (RGR):

Dieser gibt den Gesamtwachstumsindex an, d. h. das täglich in der Pflanze stattfindende Wachstum und kann wie folgt bestimmt werden:

Experiment # 5

Nachweis der saisonalen Periodizität des Wachstums von holzigen Stauden:

Dieses Experiment sollte in vier verschiedenen Jahreszeiten durchgeführt werden, nämlich Frühjahrssaison (Februar bis April), Sommersaison (Mai bis Juli), Regenzeit (August bis Oktober) und Wintersaison (November bis Januar).

Zu Beginn der Frühjahrssaison werden an einem jungen Baum oder Strauch mehrere Zweige ausgewählt und jeweils Knospen markiert.

Der Durchmesser jedes Zweiges an der Basis wird gemessen. Die Länge jeder sich entwickelnden Knospe wird ebenfalls gemessen. Diese Messung wird im Abstand von 10 Tagen über vier Jahreszeiten hinweg fortgesetzt. Der Durchschnitt der Messung jeder Saison wird aufgezeichnet.

Die Ergebnisse sind aufgetragen, wobei die durchschnittliche Zunahme des Wachstums pro 10 Tage in jeder Jahreszeit als Abszisse und Tage (90) in jeder Jahreszeit als Ordinate genommen werden.

Das Experiment zeigt, dass das Wachstumsmuster von Pflanzen saisonal variiert. Die maximale Zunahme des Wachstums erfolgt während der Vegetationsperiode, d. h. im Frühjahr, und diese Abnahme auf ein Minimum während der mageren Monate der Wintersaison.

Experiment # 6

Demonstration der Wachstumskorrelation:

Es werden drei gleichgroße Blätter von Bryophyllum entnommen. Nun werden schmale Querstreifen von einem Blatt durch die Mittelrippe geschnitten, so dass das Blatt in Randnähe befestigt bleiben kann. Wieder werden schmale Querstreifen aus dem zweiten Blatt geschnitten, so dass die Mittelrippe intakt bleibt. Auch das dritte Blatt wird quer durch die Lappen und nicht durch die Kerben in mehrere Segmente geschnitten (Abb. 37).

Jedes Blatt wird auf feuchtem Filterpapier in eine abgedeckte Petrischale gelegt und vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt. Ein Kontrollblatt wird auch in eine andere Petrischale gelegt. Filterpapiere werden von Zeit zu Zeit wieder angefeuchtet.

Nach vier Wochen werden Anzahl, Höhe und Position neuer Pflanzen, die aus den Kerben im Blattrand wachsen, erfasst und verglichen.

Die Fähigkeit eines Pflanzenteils, Wachstum und Entwicklung in einem anderen zu lenken, nennt man Korrelationseffekte. Die Blattspitze ist für die Reizwahrnehmung notwendig, aber nicht für die Reaktion, die weiter unten an der Spitze stattfindet.

Im vorliegenden Versuch ist die Spitze im dritten Blatt vollständig von den anderen Teilen getrennt. Im zweiten Blatt sind die Kerben dort getrennt, wo die Mittelader das Verbindungsglied zwischen verschiedenen Blattteilen ist. Beim ersten Blatt hingegen sind die Kerben direkt mit der Spitze verbunden.

Es wird beobachtet, dass die maximale Anzahl normaler Pflanzen (weniger als die Kontrolle) im ersten Blatt erscheint, dann im zweiten und minimal im dritten.

Experiment # 7

So zeigen Sie das Root/Shoot-Verhältnis bei verschiedenen experimentellen Bedingungen an:

Vier Töpfe mit gewaschenem Sand werden genommen. In jeden Topf werden zehn Sämlinge (Vigna oder Phaseolus) von einheitlicher Größe und gleichem Alter verpflanzt. Ein Topf wird in helles Licht gestellt, der zweite in den Schatten, der dritte wird mit 10 ml Calciumnitrat (Konzentration 0,820 mg/Liter Ca(NO3)2)-Lösung und die vierte wird mit 1 ml dieser Calciumnitrat-Lösung behandelt.

Das Pflanzenwachstum in jedem Topf wird über einen Zeitraum von 10 bis 15 Tagen beobachtet. Am Ende des Versuchs werden die Spross- und Wurzelteile getrennt und nach dem Zerschneiden der Triebe und Wurzeln in kleine Stücke frische Gewichte genommen.

Die Triebe und Wurzeln werden dann 72 Stunden bei 100ºC in einem Ofen getrocknet und diese werden erneut gewogen, um das Trockengewicht von jedem zu bestimmen. Das Verhältnis von Wurzel zu Spross für jede Behandlung wird sowohl auf Frisch- als auch auf Trockengewichtsbasis berechnet und die Ergebnisse werden tabellarisch dargestellt.

Das Wurzel-zu-Spross-Verhältnis ist bei Pflanzen, die im Licht wachsen, höher als bei Pflanzen, die im Schatten wachsen. Auch hier ist das Wurzel-zu-Spross-Verhältnis bei Pflanzen, die bei niedrigem Stickstoffgehalt angebaut werden, höher als bei Pflanzen, die bei hohem Stickstoffgehalt angebaut werden.

Tatsächlich begünstigt die Wirkung einer gegebenen Behandlung wahrscheinlich das Wurzelwachstum im Vergleich zu dem des Sprosses oder umgekehrt, wird durch die Konzentration verschiedener anderer wesentlicher Faktoren wie organische Nahrung, Licht, Hor­monen, Mineralien, Sauerstoff, Wassergehalt, usw., die den Wachstumsprozess oft stärker einschränken.

Experiment # 8

Demonstration der großen Wachstumsperiode:

Dieses Experiment kann unter Verwendung der Wachstumsrate der Wurzelspitze oder einer beliebigen geeigneten Pflanze oder eines einzelligen Organismus durchgeführt werden.

Eine beträchtliche Anzahl von Pflanzen, die unter günstigen Bedingungen in offener Atmosphäre gezüchtet wurden, kann zur Erfassung von Wachstumsdaten verwendet werden. Die Höhenzunahme der Pflanze wird in einem Abstand von sieben Tagen von der Keimung bis zum Aufhören der Höhenzunahme aufgezeichnet.

Die aufgezeichneten Ergebnisse werden grafisch aufgetragen, wobei die Zeit (Wochen) als Abszisse und die Zunahme der Länge oder Höhe als Ordinate genommen werden.

Beim Wurzelwachstum wird beobachtet, dass die Wurzelspitze zuerst langsam, dann schnell und schließlich langsam wächst, bis sie die Dehnung stoppt. Solche Veränderungen bilden die große Wachstumsperiode und eine Kurve, die der für eine einzelne Wurzel ähnelt, kann für eine ganze Pflanze erhalten werden.

Beim Sprosswachstum ergibt sich ein ähnliches Steigen und Fallen, während die Gesamthöhe der Pflanze natürlich nicht abnimmt. Die Kurve (Abbildung 38) hat die Form “S” (Sigmoid-Kurve). Das Wachstum der gesamten Pflanze oder des Pflanzenorgans durchläuft charakteristischerweise die durch diese Kurve dargestellten Stadien. Die Zeit, in der dies geschieht, wird als große Wachstumsperiode bezeichnet.

Experiment # 9

Demonstration des Einflusses der Wasserversorgung auf das Pflanzenwachstum:

Vier geeignete Topfpflanzen werden genommen und trocknen gelassen, so dass die Pflanzen gerade anfangen zu welken. Ein Topf wird optimal bewässert, der zweite bis zum Maximum, der dritte bis zum Minimum und der vierte als Kontrolle (nicht bewässert). Die Wachstumsrate wird mit Hilfe eines Auxanometers gemessen.

Die Wachstumsraten jeder Topfpflanze werden separat erfasst und grafisch dargestellt.

Maximales Wachstum wird bei optimal bewässerten Pflanzen beobachtet, gefolgt von maximaler Bewässerung, minimaler Bewässerung und die Pflanze des vierten Topfes, die überhaupt nicht bewässert wurde, verwelkt. Wasser ist für das normale Wachstum aller Pflanzen unerlässlich.

Alle lebenden Gewebe enthalten etwas Wasser, und aktivere Gewebe wie Blätter, wachsende Wurzeln und Stängel enthalten selten weniger als 50% Wasser. Wachstumshemmungen werden durch Welken aufgrund von Spaltöffnungen und Hemmung der Photosynthese induziert.

Starkes Gießen der Töpfe stört die Belüftung der Wurzeln durch Staunässe. Daher wird die Wachstumsrate gehemmt.

Hinweis Dieses Experiment kann auch mit fruchtenden Tomatenpflanzen oder anderen fleischigen Pflanzen durchgeführt werden, wenn sie in Töpfen verfügbar sind. Die Wirkung von Wasser auf die Wachstumsrate von Früchten (gemessen als Durchmesser der Früchte) kann beobachtet werden.

Experiment # 10

Demonstration der Wirkung von Licht auf das Pflanzenwachstum:

Es werden zwei geeignete, gut bewässerte Topfpflanzen ausgewählt. Ein Topf wird bei strahlendem Sonnenschein (oder unter künstlichem Licht – 200-W-Glühbirne mit Reflektor in einem Abstand von 1 bis 4 Fuß von der Pflanze) aufbewahrt. Der andere wird im Schatten gehalten. Die Wachstumsraten der Pflanzen werden mit Hilfe eines Auxanometers gemessen.

Die Wachstumsraten sind grafisch aufgetragen.

Die Wachstumsraten sind bei Pflanzen, die im Licht gehalten werden, höher als bei Pflanzen, die an einem schattigen Platz gehalten werden. Die Wachstumsrate ist bei optimaler Höhenintensität höher, während die Wirkung hoher Lichtintensität im Allgemeinen den Wachstumsprozess verzögert. Die Wirkung von Licht erfolgt hauptsächlich durch Photosynthese und Transpiration. Die Wirkung ist auch mit der Wirkung von Temperatur und Wasser verbunden.

Hinweis Dunkel gewachsene Sämlinge zeigen manchmal eine höhere Wachstumsrate (in der Höhe) als hell gewachsene. Bei letzterem ist jedoch die Trockengewichtszunahme höher.

Experiment # 11

Demonstration des Einflusses der Temperatur auf das Pflanzenwachstum:

Dieses Experiment kann durchgeführt werden, indem die Wachstumsraten von Wurzeln oder Trieben aufgezeichnet werden, die bei unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden.

Zwei geeignet gewachsene, gut bewässerte Pflanzen werden genommen. Einer wird bei einer Temperatur von 20°C und der andere bei 30°C unter gut beleuchteten Bedingungen gehalten. Die A-Wachstumsrate wird in einem Abstand von 7 Tagen in 4 bis 5 Wochen als Trockengewicht und Frischgewicht der Pflanzen gemessen.

Die Wachstumsraten der Pflanze unter zwei unterschiedlichen Temperaturen werden grafisch aufgetragen.

Die Wachstumsrate nimmt mit Temperaturerhöhung innerhalb eines bestimmten Bereichs (25 bis 35°C) zu. Sowohl hohe als auch niedrige Temperaturen hemmen das Wachstum. Der Einfluss der Temperatur auf das Wachstum ist im Allgemeinen eine kontrollierte Enzymaktivität. Jeder der physiologischen Prozesse wird direkt oder indirekt von unterschiedlichen Temperaturgraden beeinflusst.

Experiment # 12

Demonstration der Wirkung von Sauerstoff auf das Pflanzenwachstum:

Zwei 100 ml Flaschen mit Gummistopfen werden entnommen. In eine Flasche werden 2 g Pyrogallussäure und 10 g KOH in 60 ml Wasser gegeben. Die Flasche ist gut geschüttelt.

Der Sauerstoff in der Flasche wird von ihr aufgenommen. Die alkalische Pyrogallatlösung wird abgeworfen und sorgfältig verschlossen. Die Keimwurzeln von zwei oder drei keimenden Sämlingen werden mit Tusche markiert und in zwei mit Wasser gefüllten Petrischalen aufbewahrt.

Die sauerstofffreie Flasche wird umgedreht gehalten und bedeckt die Sämlinge einer Petrischale. Die Sämlinge der anderen Petrischale werden in ähnlicher Weise mit der anderen Flasche bedeckt. Gemessen wird jeweils die Wachstumsrate.

Die Veränderungen der Wachstumsraten werden jeweils grafisch aufgetragen und verglichen.

Die Wachstumsrate von Keimlingen ist bei Sämlingen, die mit einer Flasche mit normaler Luft bedeckt sind, höher als bei einer Flasche mit sauerstofffreier Luft. Sauerstoff in molekularer Form spielt bei Wachstumsphänomenen vor allem durch die Beeinflussung der Atmung eine wichtige Rolle.

Normalerweise ist ein Sauerstoffmangel mit einem Anstieg des Kohlendioxids verbunden und dies kann das Wurzelwachstum sowie die Salz- und Wasseraufnahme weiter dämpfen. Im Pflanzenwachstum ist die Porosität des Bodens von großer Bedeutung für die Beeinflussung der Belüftung und damit der Sauerstoffversorgung der Wurzeln.

Experiment # 13

Demonstration des Einflusses der Nahrungsmittelversorgung auf das Wachstum:

Einige Reis- und Bohnensamen werden separat angebaut. Die Sämlinge werden genommen, wenn die Wurzeln 2 bis 3 cm lang sind. Wurzelspitzen werden wie im vorherigen Experiment mit Tusche markiert. Die Hälfte des Endospermgewebes von einigen Reiskeimlingen und die Hälfte des Keimblattgewebes von Bohnensämlingen wird mit Hilfe eines scharfen Messers entfernt.

Die verbleibenden Sämlinge mit intakten Endospermen und Keimblättern werden als Kontrolle behalten. Die verstümmelten und Kontrollkeimlinge werden unter günstigen Bedingungen in Petrischalen zusammen gehalten.

Die Wachstumsraten der Wurzeln von verstümmelten und Kontrollkeimlingen werden in Zentimetern über einen Zeitraum von vier Tagen gemessen und grafisch dargestellt.

Das Endosperm bei Reis und die Keimblätter bei Bohnen sind das Reservoir an Nahrungsmaterialien, die die wachsenden Samen und Schädlinge bis zu einem bestimmten Entwicklungsstadium ernähren, wonach sie ihre Nahrung durch Photosynthese mit sich entwickelnden Blättern selbstständig synthetisieren können.

Wenn das Nahrungsangebot teilweise reduziert wird, indem ein Teil des Endosperms oder Keimblattes entfernt wird, bevor die Pflanze selbstständig wird, wird das Wachstum aufgrund von Nahrungsmangel behindert.

Hinweis Dieses Experiment kann auch durchgeführt werden, indem die Hälfte der unabhängig wachsenden Sämlinge im Dunkeln und die andere Hälfte im Licht gezüchtet wird. Die Wachstumsrate in Bezug auf Frisch- und Trockengewicht kann gemessen und verglichen werden.

Experiment # 14

Nachweis des Einflusses der Fruchtbildung auf das vegetative Wachstum der Pflanze:

Einige geeignete Obstpflanzen, z. B. Tomate, Baumwolle usw., werden in Feldparzellen unter natürlicher Umgebung angebaut. Die Wachstumsdaten der Pflanze, z. B. Höhe und Astlänge, werden erfasst, wenn die Blütenknospen gerade erscheinen.

Blüten und junge Früchte werden regelmäßig von der Hälfte der Pflanzen entfernt, sobald sie erscheinen. Wenn die Früchte in der anderen Pflanzenhälfte einen bestimmten Reifegrad erreicht haben, werden die endgültige Höhe und Astlänge aller Pflanzen erfasst.

Die Unterschiede im vegetativen Wachstum zwischen den Pflanzen, bei denen die Fruchtbildung stattfindet, und denen, bei denen die Fruchtbildung verhindert wird, werden grafisch (Histogramm) aufgezeichnet und verglichen.

Das vegetative Wachstum der Pflanze hört fast auf, wenn Blüten und Früchte darauf erscheinen. Blüten und Früchte sind aktive Mobilisierungszentren, die die Metaboliten aus anderen Pflanzenteilen anziehen, was zu einer Verringerung des vegetativen Wachstums führt. Das Entfernen von Blüten und Früchten von den Pflanzen entfernt die Mobilisierungszentren, die die Pflanze im vegetativen Zustand halten.

Experiment # 15

Demonstration des Einflusses der Ruhezeit auf das Wachstum:

Für diesen Versuch werden eine Partie frisch gesammelter Kartoffelknollen und eine Partie einjähriger Kartoffelknollen genommen. Die Knollen werden in Stücke geschnitten, wobei die Augen intakt bleiben. Diese werden dann in Töpfen wachsen gelassen.

Es wird beobachtet, dass frisch geerntete Kartoffelknollen nicht sprießen, während einjährige Knollen normal sprießen.

Die Ruhezeit wird einem Zustand innerhalb der Pflanzen oder ihrer Strukturen zugeschrieben. Perfekt lebensfähige Samen oder Knospen mit Ruhezeiten sind durch das Versagen der Keimung oder des Keimens gekennzeichnet, selbst wenn sie unter Umgebungsbedingungen platziert werden, die normalerweise für eine schnelle Keimung und ein kräftiges Sämlingswachstum günstig sind.

Sobald die Ruhezeit vorbei ist, keimen oder sprießen solche Samen oder Knospen leicht. Die möglichen Gründe für die Ruhezeit sind ungünstige Umgebung, Inhibitor-Promotor-Spiegel, Stickstoffmangel, Photoperiode, Auxin- und Ethylenkonzentration usw.


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Bemerkungen:

  1. Jerrald

    Ich beantworte Ihre Anfrage - nicht das Problem.

  2. Colm

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