Wissenschaft der Zukunft: An diesen kühnen Ideen arbeitet die Forschung

Genom des Denisova-Menschen entschlüsselt

Viel ist es nicht, was Wissenschaftler bislang vom Denisova-Menschen gefunden haben, der nach dieser Höhle in Sibirien benannt wurde: Ein Stück Finger, ein Stück Zeh, ein Backenzahn - mehr ist von dieser vor 40.000 Jahren lebenden Urmenschen-Spezies bislang nicht entdeckt worden. Immerhin genug Material, um Forschern des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig eine umfassende Erbgutanalyse zu ermöglichen.

Sie belegt, dass sich die Entwicklungslinien von Denisova- und modernem Menschen vor spätestens 780.000 Jahren getrennt haben müssen - viel früher als etwa beim Neandertaler, dessen Entwicklungslinie sich spätestens vor 320.000 Jahren von der unseren abspaltete.

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Fruchtbare Eizellen aus Stammzellen gewonnen

Dieser Schnappschuss einer Maus mit Nachwuchs markiert ein weiteres Forschungs-Highlight 2012. Japanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, bestimmte Gene in Mäuse-Stammzellen so zu aktivieren, dass sie sich zu Vorstufen von Eizellen verwandelten. Mäuse, denen diese künstlichen Geschlechtszellen eingepflanzt wurden, brachten gesunden Nachwuchs zur Welt.

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Der "Himmelskran" des Marsrovers Curiosity

Dank der gut geölten PR-Maschine der US-Weltraumbehörde Nasa ist die Mission des Marsrovers Curiosity weit über die Grenzen der Wissenschaft hinaus bekannt geworden. Auch den "Science"-Redakteuren war die erfolgreiche Landung auf dem Roten Planeten eine Auszeichnung wert: Sie kürten Curiositys Landeshilfe, den "SkyCrane" zu einem Forschungs-Highlight 2012.

An den Seilen dieses Himmelskrans wurde Curiosity in der letzten Phase der Landung langsam auf den Marsboden niedergelassen. Die aufwendige Technik war nötig, weil der Rover zu schwer gewesen wäre, um einen Aufprall mit dem sonst üblichen Schutz durch Airbags heil zu überstehen.

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Röntgenlaser liefert Waffe gegen die Schlafkrankheit

60 Millionen Menschen sind - vor allem im südlichen Afrika - von der gefährlichen Schlafkrankheit bedroht. Ein Protein des Erregers Trypanosoma brucei könnte als Waffe zu einer erfolgreichen Bekämpfung der Krankheit dienen. Doch dazu musste zunächst die molekulare Struktur des Proteins mit hoher Genauigkeit entschlüsselt werden. Mit dem stärksten Röntgenlaser der Welt am US-Forschungszentrum SLAC in Kalifornien ist deutschen Forschern dies gelungen.

Gene leichter abschalten

Um zu untersuchen, wie unser Erbgut funktioniert, nutzen Wissenschaftler Techniken, mit denen sich einzelne Gene gezielt abschalten lassen. Ein neues und deutlich einfacheres Verfahren für diesen "Gen-Knockout" haben Bonner Forscher entwickelt. TALENS (Transcription activator-like effector nucleases) heißt die Technik, die von der Science-Redaktion als ein Forschungs-Highlight 2012 gewürdigt wurde.

Majorana-Fermion nachgewiesen

Nein, mit der bekannten Gewürzpflanze hat das Majorana-Fermion nichts zu tun. Seinen Namen verdankt dieses Elementarteilchen dem italienischen Physiker Ettore Majorana (1906-1938), der seine Existenz schon 1937 voraussagte. Doch erst 2012 veröffentlichten niederländische Wissenschaftler eine Untersuchung, welche die Existenz des Majorana-Fermions - dem eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Quantencomputern zukommen könnte - definitiv bestätigte.

Kaum Müll im Erbgut

Lange ging die Wissenschaft davon aus, dass etwa 90 Prozent des menschlichen Erbguts gar keine Funktion habe. Erst die Arbeit des internationalen Forschungskonsortiums ENCODE machte deutlich, dass dieser vermeintliche DNA-Müll wichtige Aufgaben übernimmt, etwa bei der Steuerung der Gen-Aktivität. Daher gebührt auch den Erkenntnissen des ENCODE-Projekts ein Platz unter den zehn wichtigsten Forschungsergebnissen des Jahres 2012.

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Prothesen steuern mit Gedanken

Über Mini-Elektroden im Gehirn steuern Patienten spezielle Prothesen, die von Wissenschaftlern des Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory entwickelt wurde. Dank des Einsatzes solcher Brain-Computer-Interfaces sollen Gelähmte einmal in der Lage sein, unabhängig von fremder Hilfe im Alltag zu agieren.

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Dem Geheimnis der Neutrinos auf der Spur

Tief im Inneren von Sternen wie unserer Sonne entstehen Neutrinos. Forscher erhoffen sich von der Untersuchung dieser rätselhaften Elementarteilchen Antworten auf fundamentale Fragen über unser Universum. Doch Neutrinos geben ihre Geheimnisse nur sehr zögerlich preis: Da sie kaum mit Materie wechselwirken, sind aufwendige Versuchsanordnungen nötig, um an Informationen über sie zu kommen.

Forschern des internationalen Daya Bay Reactor Neutrino Experiment ist dies in diesem Jahr gelungen, sie bestimmten den letzten sogenannten Neutrino-Mischwinkel. Ein Erfolg, der ihnen ihren Platz in der "Science"-Liste sicherte.