[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/25\/kryptobiose-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/25\/kryptobiose-wikipedia\/","headline":"Kryptobiose &#8211; Wikipedia","name":"Kryptobiose &#8211; Wikipedia","description":"Kryptobiose oder Anabiose ist ein metabolischer Lebenszustand, in den ein Organismus als Reaktion auf widrige Umweltbedingungen wie Austrocknung, Gefrieren und","datePublished":"2020-12-25","dateModified":"2020-12-25","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/0\/0e\/Closed_Access_logo_transparent.svg\/9px-Closed_Access_logo_transparent.svg.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/0\/0e\/Closed_Access_logo_transparent.svg\/9px-Closed_Access_logo_transparent.svg.png","height":"14","width":"9"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/25\/kryptobiose-wikipedia\/","wordCount":4842,"articleBody":"Kryptobiose oder Anabiose ist ein metabolischer Lebenszustand, in den ein Organismus als Reaktion auf widrige Umweltbedingungen wie Austrocknung, Gefrieren und Sauerstoffmangel eintritt.  Im kryptobiotischen Zustand stoppen alle messbaren Stoffwechselprozesse und verhindern die Reproduktion, Entwicklung und Reparatur.  Wenn die Umweltbedingungen wieder gastfreundlich sind, kehrt der Organismus in seinen metabolischen Lebenszustand zur\u00fcck, wie er vor der Kryptobiose war.Table of ContentsAnhydrobiose[edit]Anoxybiose[edit]Chemobiose[edit]Kryobiose[edit]Osmobiose[edit]Beispiele[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]Anhydrobiose[edit]Anhydrobiose ist die am besten untersuchte Form der Kryptobiose und tritt in Situationen extremer Austrocknung auf.  Der Begriff Anhydrobiose stammt aus dem Griechischen f\u00fcr &#8220;Leben ohne Wasser&#8221; und wird am h\u00e4ufigsten f\u00fcr die Austrocknungstoleranz verwendet, die bei bestimmten wirbellosen Tieren wie bdelloiden Rotifern, Tardigraden, Salzgarnelen, Nematoden und mindestens einem Insekt, einer Chironomidenart, beobachtet wird (Polypedilum vanderplanki).  Andere Lebensformen weisen jedoch eine Austrocknungstoleranz auf.  Dazu geh\u00f6rt die Auferstehungspflanze Craterostigma plantagineum,[1]  die Mehrheit der Pflanzensamen und viele Mikroorganismen wie B\u00e4ckerhefe,[2].  Studien haben gezeigt, dass einige anhydrobiotische Organismen im trockenen Zustand Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte \u00fcberleben k\u00f6nnen.[3]  Wirbellose Tiere, die sich einer Anhydrobiose unterziehen, ziehen sich h\u00e4ufig in eine kleinere Form zusammen und einige bilden einen Zucker namens Trehalose.  Die Austrocknungstoleranz in Pflanzen ist mit der Produktion eines anderen Zuckers, Saccharose, verbunden.  Es wird angenommen, dass diese Zucker den Organismus vor Austrocknungssch\u00e4den sch\u00fctzen.[4]  Bei einigen Lebewesen, wie z. B. bdelloiden Rotiferen, wurde keine Trehalose gefunden, was Wissenschaftler dazu veranlasste, andere Mechanismen der Anhydrobiose vorzuschlagen, an denen m\u00f6glicherweise intrinsisch ungeordnete Proteine \u200b\u200bbeteiligt sind.[5]In 2011, Caenorhabditis elegansEs wurde gezeigt, dass ein Nematode, der auch zu den am besten untersuchten Modellorganismen geh\u00f6rt, im Dauer-Larven-Stadium eine Anhydrobiose durchl\u00e4uft.[6]  Weitere Untersuchungen unter Nutzung der f\u00fcr diesen Organismus verf\u00fcgbaren genetischen und biochemischen Instrumente ergaben, dass neben der Trehalosebiosynthese eine Reihe weiterer Funktionswege an der Anhydrobiose auf molekularer Ebene beteiligt sind.[7]  Dies sind haupts\u00e4chlich Abwehrmechanismen gegen reaktive Sauerstoffspezies und Xenobiotika, die Expression von Hitzeschockproteinen und intrinsisch ungeordneten Proteinen sowie die Biosynthese von mehrfach unges\u00e4ttigten Fetts\u00e4uren und Polyaminen.  Einige von ihnen sind unter anhydrobiotischen Pflanzen und Tieren konserviert, was darauf hindeutet, dass die anhydrobiotische F\u00e4higkeit von einer Reihe gemeinsamer Mechanismen abh\u00e4ngen kann.  Das detaillierte Verst\u00e4ndnis dieser Mechanismen k\u00f6nnte die Modifikation nicht anhydrobiotischer Zellen, Gewebe, Organe oder sogar Organismen erm\u00f6glichen, so dass sie \u00fcber lange Zeitr\u00e4ume in einem getrockneten Zustand suspendierter Animation aufbewahrt werden k\u00f6nnen.Ab 2004 wird eine solche Anwendung der Anhydrobiose auf Impfstoffe angewendet.  In Impfstoffen kann der Prozess a trockener Impfstoff das reaktiviert sich, sobald es in den K\u00f6rper injiziert wird.  Theoretisch k\u00f6nnte die Trockenimpfstofftechnologie f\u00fcr jeden Impfstoff verwendet werden, einschlie\u00dflich Lebendimpfstoffen wie dem f\u00fcr Masern.  Es k\u00f6nnte m\u00f6glicherweise auch angepasst werden, um die langsame Freisetzung eines Impfstoffs zu erm\u00f6glichen, wodurch die Notwendigkeit von Boostern entf\u00e4llt.  Dies schl\u00e4gt vor, die Notwendigkeit von K\u00fchlimpfstoffen zu beseitigen und damit Trockenimpfstoffe in den Entwicklungsl\u00e4ndern, in denen K\u00fchlung, Elektrizit\u00e4t und ordnungsgem\u00e4\u00dfe Lagerung weniger zug\u00e4nglich sind, breiter verf\u00fcgbar zu machen.[8]Basierend auf \u00e4hnlichen Prinzipien, Lyopreservierung wurde als Technik zur Konservierung biologischer Proben bei Umgebungstemperaturen entwickelt.[9][10]  Die Lyopreservierung ist eine biomimetische Strategie, die auf Anhydrobiose basiert, um Zellen bei Umgebungstemperaturen zu konservieren.  Es wurde als alternative Technik zur Kryokonservierung untersucht.  Die Technik hat den Vorteil, dass biologische Proben bei Umgebungstemperaturen aufbewahrt werden k\u00f6nnen, ohne dass gek\u00fchlt oder kryogene Temperaturen verwendet werden m\u00fcssen.[11][12]  Anoxybiose[edit]In Situationen ohne Sauerstoff (auch bekannt als Anoxie) k\u00f6nnen viele Kryptobionten (wie z M. tardigradum) Wasser aufnehmen und prall und unbeweglich werden, aber \u00fcber l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume \u00fcberleben k\u00f6nnen.  Einige ektotherme Wirbeltiere und einige wirbellose Tiere, wie z. B. Salzgarnelen,[13]Copepoden,[14]  Nematoden,[15]  und Schwamm Gemmules,[16]  sind in der Lage, unter anoxischen Bedingungen \u00fcber Monate bis Jahrzehnte in einem scheinbar inaktiven Zustand zu \u00fcberleben.Studien zur Stoffwechselaktivit\u00e4t dieser im Leerlauf befindlichen Organismen w\u00e4hrend der Anoxie waren gr\u00f6\u00dftenteils nicht schl\u00fcssig.  Dies liegt daran, dass es schwierig ist, sehr kleine Grade der Stoffwechselaktivit\u00e4t zuverl\u00e4ssig genug zu messen, um einen kryptobiotischen Zustand anstelle einer gew\u00f6hnlichen Depression der Stoffwechselrate (MRD) nachzuweisen.  Viele Experten stehen der biologischen Machbarkeit einer Anoxybiose skeptisch gegen\u00fcber, da es dem Organismus gelingt, Sch\u00e4den an seinen Zellstrukturen durch die negative freie Energie der Umwelt zu verhindern, obwohl er sowohl von viel Wasser als auch von W\u00e4rmeenergie umgeben ist und keine eigene freie Energie verbraucht .  Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass das stressinduzierte Protein p26 als Protein-Chaperon wirken kann, das bei Zysten keine Energie ben\u00f6tigt Artemia franciscana (Seeaffen-) Embryonen und h\u00f6chstwahrscheinlich ein extrem spezialisierter und langsamer Guanin-Polynukleotid-Weg liefern dem Stoffwechsel weiterhin freie Energie A. franciscana Embryonen unter anoxischen Bedingungen.  Es scheint, dass A. franciscana n\u00e4hert sich, erreicht aber keine echte Anoxybiose.[17]Chemobiose[edit]Chemobiose ist die kryptobiotische Reaktion auf hohe Mengen an Umweltgiften.  Es wurde bei Tardigraden beobachtet.[18]Kryobiose[edit]Kryobiose ist eine Form der Kryptobiose, die als Reaktion auf eine verringerte Temperatur auftritt.  Die Kryobiose beginnt, wenn das Wasser, das die Zellen des Organismus umgibt, gefroren ist. Wenn die Molek\u00fclmobilit\u00e4t gestoppt wird, kann der Organismus die Gefriertemperaturen aushalten, bis wieder gastfreundlichere Bedingungen herrschen.  Organismen, die diese Bedingungen aushalten k\u00f6nnen, weisen typischerweise Molek\u00fcle auf, die das Einfrieren von Wasser an bevorzugten Orten erleichtern und gleichzeitig das Wachstum gro\u00dfer Eiskristalle verhindern, die andernfalls Zellen sch\u00e4digen k\u00f6nnten.[citation needed]  Ein solcher Organismus ist der Hummer.[19]  Osmobiose[edit]Die Osmobiose ist die am wenigsten untersuchte aller Arten von Kryptobiose.  Osmobiose tritt als Reaktion auf eine erh\u00f6hte Konzentration gel\u00f6ster Stoffe in der L\u00f6sung auf, in der der Organismus lebt. Mit Sicherheit ist nur wenig bekannt, au\u00dfer dass die Osmobiose eine Unterbrechung des Stoffwechsels zu beinhalten scheint.[18]Beispiele[edit]Die Salzgarnele Artemia salina, die in den Makgadikgadi-Pfannen in Botswana zu finden sind,[20]  \u00fcberlebt w\u00e4hrend der Trockenzeit, wenn das Wasser der Pfannen verdunstet und ein praktisch ausgetrocknetes Seebett zur\u00fcckbleibt.Die Tardigrade oder der Wasserb\u00e4r kann alle f\u00fcnf Arten von Kryptobiose erleiden.  In einem kryptobiotischen Zustand reduziert sich sein Stoffwechsel auf weniger als 0,01% des Normalwerts und sein Wassergehalt kann auf 1% des Normalwerts fallen.[21]  In einem kryptobiotischen Zustand kann es extremen Temperaturen, Strahlung und Druck standhalten.[22]Einige Nematoden und Rotifere k\u00f6nnen auch eine Kryptobiose erleiden.[23]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ Bartels, Dorothea;  Salamini, Francesco (Dezember 2001). &#8220;Austrocknungstoleranz in der Auferstehungspflanze Craterostigma plantagineum. Ein Beitrag zur Untersuchung der D\u00fcrrevertr\u00e4glichkeit auf molekularer Ebene&#8221;. Pflanzenphysiologie. 127 (4): 1346\u20131353.  doi:10.1104 \/ S. 010765.  PMC 1540161.  PMID 11743072.^ Calahan, Dean;  Dunham, Maitreya;  DeSevo, Chris;  Koshland, Douglas E (Oktober 2011). &#8220;Genetische Analyse der Austrocknungstoleranz bei Sachharomyces cerevisiae&#8221;. Genetik. 189 (2): 507\u2013519.  doi:10.1534 \/ Genetik.111.130369.  PMC 3189811.  PMID 21840858.^ Shen-Miller, J;  Mudgett, Mary Beth;  Schopf, J. William;  Clarke, Steven;  Berger, Rainer (November 1995).  &#8220;Au\u00dfergew\u00f6hnliche Langlebigkeit der Samen und robustes Wachstum: Alter heiliger Lotus aus China&#8221;. Amerikanisches Journal der Botanik. 82 (11): 1367\u20131380.  doi:10.2307 \/ 2445863.  JSTOR 2445863.^ Erkut, Cihan;  Penkov, Sider;  Fahmy, Karim;  Kurzchalia, Teymuras V (Januar 2012). &#8220;Wie W\u00fcrmer die Austrocknung \u00fcberleben: Trehalose pro Wasser&#8221;. Wurm. 1 (1): 61\u201365.  doi:10.4161 \/ Wurm.19040.  PMC 3670174.  PMID 24058825.^ Tunnacliffe, Alan;  Lapinski, Jens;  McGee, Brian (September 2005).  &#8220;In anhydrobiotischen bdelloiden Rotifern ist ein mutma\u00dfliches LEA-Protein, aber keine Trehalose vorhanden.&#8221; Hydrobiologia. 546 (1): 315\u2013321.  doi:10.1007 \/ s10750-005-4239-6.  S2CID 13072689.^ Erkut, Cihan;  Penkov, Sider;  Khesbak, Hassan;  Vorkel, Daniela;  Verbavatz, Jean-Marc;  Fahmy, Karim;  Kurzchalia, Teymuras V (August 2011).  &#8220;Trehalose macht die Dauerlarve von Caenorhabditis elegans resistent gegen extreme Austrocknung&#8221;. Aktuelle Biologie. 21 (15): 1331\u20131336.  doi:10.1016 \/ j.cub.2011.06.064.  PMID 21782434.  S2CID 18145344.^ Erkut, Cihan;  Vasilj, Andrej;  Boland, Sebastian;  Habermann, Bianca;  Shevchenko, Andrej;  Kurzchalia, Teymuras V (Dezember 2013). &#8220;Molekulare Strategien der Caenorhabditis elegans dauer-Larve, um extreme Austrocknung zu \u00fcberleben&#8221;. PLUS EINS. 8 (12): e82473.  Bibcode:2013PLoSO &#8230; 882473E.  doi:10.1371 \/ journal.pone.0082473.  PMC 3853187.  PMID 24324795.^ &#8220;Gro\u00dfe Hoffnungen auf k\u00fchlschrankfreie St\u00f6\u00dfe&#8221;. BBC News.  2004-10-19.^ Yang, Geer;  Gilstrap, Kyle;  Zhang, Aili;  Xu, Lisa X.;  Er, Xiaoming (1. Juni 2010).  &#8220;Kollaps-Temperatur von L\u00f6sungen, die f\u00fcr die Lyokonservierung lebender Zellen bei Umgebungstemperatur wichtig sind&#8221;. Biotechnologie und Bioengineering. 106 (2): 247\u2013259.  doi:10.1002 \/ Bit.22690.  PMID 20148402.  S2CID 20748794.^ Chakraborty, Nilay;  Chang, Anthony;  Elmoazzen, Heidi;  Menze, Michael A.;  Hand, Steven C.;  Toner, Mehmet (2011).  &#8220;Eine Schleudertrocknungstechnik zur Lyokonservierung von S\u00e4ugetierzellen&#8221;. Annalen der Biomedizintechnik. 39 (5): 1582\u20131591.  doi:10.1007 \/ s10439-011-0253-1.  PMID 21293974.  S2CID 11204697.^ Yang G, Gilstrap K, Zhang A, Xu LX, He X. Kollaps-Temperatur von L\u00f6sungen, die f\u00fcr die Lyokonservierung lebender Zellen bei Umgebungstemperaturen wichtig sind.  Biotechnol Bioeng.  2010 Jun 1; 106 (2): 247 &#038; ndash; 59.^ Chakraborty N., Chang A., Elmoazzen H., Menze MA, Hand SC, Toner M. Eine Spin-Trocknungstechnik zur Lyokonservierung von S\u00e4ugetierzellen.  Ann Biomed Eng.  2011 May; 39 (5): 1582 &#038; ndash; 91.^ Clegg et al.  1999^ Marcus et al., 1994^ Crowe und Cooper, 1971^ Reiswig und Miller, 1998^ Clegg, James S. (2001).  &#8220;Kryptobiose &#8211; ein besonderer Zustand der biologischen Organisation&#8221;. Vergleichende Biochemie und Physiologie B.. 128 (4): 613\u2013624.  doi:10.1016 \/ S1096-4959 (01) 00300-1.  PMID 11290443.^ ein b ^ &#8220;Gefrorene Hummer wieder zum Leben erweckt&#8221;.  18. M\u00e4rz 2004.^ C. Michael Hogan (2008) Makgadikgadi, The Megalithic Portal, hrsg.  A. Burnham^ Piper, Ross (2007), Au\u00dfergew\u00f6hnliche Tiere: Eine Enzyklop\u00e4die neugieriger und ungew\u00f6hnlicher Tiere, Greenwood Press.^ Illinois Wesleyan University Tardigrade Fakten^ Watanabe, Masahiko (2006). &#8220;Anhydrobiose bei Wirbellosen&#8221;. Appl.  Entomol.  Zool. 41 (1): 15\u201331.  doi:10.1303 \/ aez.2006.15.Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]David A. Wharton, Leben an den Grenzen: Organismen in extremen Umgebungen, Cambridge University Press, 2002, gebundene Ausgabe, ISBN 0-521-78212-0"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki15\/2020\/12\/25\/kryptobiose-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Kryptobiose &#8211; Wikipedia"}}]}]