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Rekonstituierte Natriumpumpe
Die Natriumpumpe, auch Na,K-ATPase (NKA) genannt, ist ein Biomotor, der in der Membran aller lebenden Zellen eingebettet ist: sie stösst Natriumionen aus dem Zellinneren aus und ersetzt sie durch Kaliumionen. Dies ist ein grundlegender und lebenswichtiger Prozess. Darüber hinaus ist die Natriumpumpe auch ein Rezeptor für pharmakologische und toxikologische Verbindungen, wie das Herzmedikament Digitoxin und das Pfeilgift Ouabain. Um 1974 wurde es möglich, die Natriumpumpe aus der Zellmembran zu extrahieren und in künstliche Phospholipid-Vesikel einzuführen, wo sie wie in der Zelle funktioniert. Nun konnte die Pumpe in ihrer reinen Form auf molekularer Ebene untersucht werden. Die Autorin war an dieser bahnbrechenden Forschung beteiligt und erzählt einige faszinierende Geschichten über die erste ultrastrukturelle Beschreibung der rekonstituierten Natriumpumpe in Zusammenarbeit mit Spezialisten der Aarhus University in Dänemark und der Duke University in den USA, sowie über die Verwendung der rekonstituierten Natriumpumpe zum Testen einer unbekannten hemmenden Substanz in Zusammenarbeit mit der Harvard Medical School.
Natriumpumpe Regulierter Phosphat Transport
In diesem Büchlein wird eine erstaunliche wissenschaftliche Geschichte vorgestellt: Wie halten Zellen ihr Volumen aufrecht und wie feuern sie Signale in Nervenfasern ab? Tatsächlich werden diese beiden Prozesse von einem einzigen biologischen System durchgeführt, einem der komplexesten und ausgeklügeltsten in der Natur: der Natriumpumpe oder Natrium-Kalium-aktivierten Adenosintriphosphatase (Na,K-ATPase), die in die Membran jeder lebenden Zelle eingebettet ist. Es ist eine Kombination aus einem Motor und einer Batterie, die der Organisation des Lebens selbst zugrunde liegt. Die aktuelle Darstellung ist historisch und zeigt, wie die Autorin selbst an dieser Grundlagenforschung beteiligt war und ein Transportsystem für Phosphationen fand, das mit der Aktivität der Natriumpumpe zusammenhängt. Dieser historische Bericht ist interessant für alle Wissenschaftler, die an Membranprozessen arbeiten und besser verstehen möchten, wie unser derzeitiges Wissen über die Na,K-ATPase langsam aber sicher aufgebaut wurde, indem die Forscher geduldig Stück für Stück zu einem komplizierten Puzzle hinzufügten.
Die Entdeckung der Zellulären Natriumpumpe im 20. Jahrhundert
Dank ihrer Doktorarbeit lernte Beatrice Maier Anner ein faszinierendes biologisches System kennen, das von den Physiologen Natriumpumpe und von den Biochemikern Na,K-ATPase genannt wird: Es handelt sich um eine Art Biomotor, der sich in der Zellmembran befindet und ständig Natrium (Na) -Ionen aus dem Zellinneren ausstößt und durch Kalium (K) -Ionen ersetzt, auf Kosten der chemischen Energie, die von Adenosintriphosphat (ATP) bereitgestellt wird, das von der Na,K-ATPase zu Adenosindiphosphat (ADP) gespalten wird, die ihre Pumpenergie aus der Spaltung dieser chemischen Bindung bezieht. Ohne dieses grundlegende biologische System gäbe es kein Leben. Interessanterweise ist es auch ein pharmakologischer Rezeptor, d.h. Verbindungen, die aus der Digitalis-Pflanze oder aus der Kröte extrahiert werden, binden an die Pumpe und blockieren sie, daher die Toxizität von z.B. Digitoxin oder den Bufotoxinen der Kröte. Die Autorin hat sich umfangreiche praktische und theoretische Kenntnisse über dieses biologische System angeeignet, die sie am Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA, erworben hat und darin besteht, gereinigte funktionelle Na,K-ATPase in künstliche Membranen (Liposomen) einzubringen, um die Pumpaktivität auf molekularer Ebene zu untersuchen. Das vorliegende Buch ist ein einzigartiger historischer Überblick von der Entdeckung und Reinigung der Natriumpumpe bis zu ihrer Rekonstitution in künstlichen Membranen im 20. Jahrhundert. Dieses kurze Buch ermöglicht es, sich schnell mit diesem faszinierenden Biomotor vertraut zu machen und einzigartige historische Quellen zu finden.
Einen Lebensabschnitt in Gedichtform ausdrücken: ist das überhaupt möglich? Der Autorin blieb nichts anderes übrig: Die Gedichte kamen spontan und ungefragt und wurden manchmal richtig lästig. Um sie sozusagen loszuwerden, sich von ihnen zu befreien, brachte sie die Gedichte nach mehr als zwei Jahrzehnten des Wartens endlich in druckbare Form, denn es wurde zur Aufgabe, das Gedicht mitzuteilen und so dem Leser eine Menge sensibler Gefühle, Betrachtungen, Empfindungen, Erinnerungen und fein beobachteter Naturbilder zu vermitteln.