Ein neues Modell der DNA-Segregation. Ein mathematisches Modell liefert neue Erkenntnisse zur Verteilung der Erbinformation während der bakteriellen Zellteilung. Wenn sich Zellen teilen, sind die präzise Aufteilung der Erbinformation und zuverlässige Vererbung ringförmiger DNA (Plasmide) entscheidend. Ein Forscherteam um Dr. Seán Murray vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie hat eine Computersimulation entwickelt, die den Schlüsselmechanismus dieses Vorgangs erklärt. Die Arbeiten ebnen den Weg für experimentelle Untersuchungen und zeigen grundlegende biochemische Prinzipien auf, die auch für die Synthetische Biologie und medizinische Anwendungen…
Forschende identifizieren neue Gelatinase-Substrate, die an der Funktion der astroglialen Barriere beteiligt sind: Bei der Neuroinflammation überwinden Immunzellen wie Leukozyten die Blut-Hirn-Schranke. Ein Schlüssel dafür sind die Gelatinasen Matrix-Metalloproteinase (MMP)-2 und -9. Bisher waren die an dem Prozess beteiligten Substrate dieser Enzyme nicht bekannt. Jetzt ist es Forschenden der Universität Münster und des Universitätsklinikums Bonn (UKB) mit Hilfe eines empfindlichen Massenspektrometrie-basierten Sekretom-Ansatzes gelungen, Hunderte solcher Moleküle zu identifizieren, die von der Zelloberfläche von Astrozyten abgespalten werden. Damit haben sie eine…
MARUM-Forschungsfahrt mit der METEOR startet. Hydrothermalsysteme in der Tiefsee, die wegen ihres charakteristischen Aussehens auch Schwarze Raucher genannt werden, sind ein Hotspot des Lebens. Die Schlote sind oft die einzige Nahrungsquelle, darum bilden sich hier Symbiosen zwischen Tieren und Mikroorganismen. Hydrothermalsysteme gibt es auch in flacheren Gewässern. Nahrungsknappheit gibt es nicht, weil Licht verfügbar und damit Photosynthese möglich ist. Dennoch gibt auch hier Mikroorganismen, die darauf spezialisiert sind, die Energie aus dem Inneren der Erde zu nutzen. Wie solche Hydrothermalsysteme…
In den 1980er-Jahren hat die Elbmündung aufgrund der Schwermetallbelastung ihre Funktion als Mündungsfilter weitgehend verloren. Nach Jahrzehnten konnte sie sich davon erholen, hat ein Team um die Doktorandin Louise Rewrie vom Helmholtz-Zentrum Hereon durch Messung von Kohlenstoff und anderen Parametern herausgefunden. Erst seit wenigen Jahren laufen die biochemischen Prozesse in der Elbmündung wieder natürlich ab. Die Ergebnisse erschienen jüngst in der Zeitschrift Limnology and Oceanography. Flussmündungen können sich von langjähriger Verschmutzung erholen, wenn man ihnen die Zeit dafür gibt. Das…
BAM entwickelt in einem Gemeinschaftsprojekt Druckspeicher mit besserer CO2-Bilanz. Wasserstoff-Druckbehältern kommt eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung zu: Sie sollen als „Treibstofftanks“ dienen für emissionsfreie LKWs, Busse, Züge, Schiffe und Flugzeuge sowie für die Speicherung und den Transport von Wasserstoff. Doch die carbonfaserverstärkten Kunststoffe (CFK), aus denen die Speicher gefertigt werden, sind aufgrund ihrer energieintensiven Herstellung mit einem großen CO2-Fußabruck belastet. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erforscht in einem Gemeinschaftsprojekt, wie sich die Speicher klimaschonender produzieren und über…
…für den afrikanischen Markt. Der Kasseler Produktdesigner Johannes Kastner will im Senegal eine Recyclingwerkstatt gründen, um Plastikmüll zu verringern. Unmengen von Plastikmüll stellt einen klassischen Fall von globaler Umweltverschmutzung dar. Bis zu 13 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle landen jährlich vom Land aus in den Ozeanen. Für den Kunsthochschulabsolventen Johannes Kastner gehen die Bestrebungen zur Eindämmung von Plastikmüll zu langsam vorwärts: „Die Bewegungen rund um die Themen Plastikmüllreduzierung und mehr Recycling empfinde ich als schleppend. Besonders im globalen Süden zeichnen sich die…
Nachwuchsgruppe entwickelt Modelle für industrielle Produktion. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die neue Emmy-Noether Nachwuchsgruppe „Hybride Thermodynamische Modelle“ an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) für sechs Jahre mit rund zwei Millionen Euro. Geleitet wird sie von Carl-Zeiss-Stiftungs-Juniorprofessor Dr. Fabian Jirasek. Die Gruppe entwickelt thermodynamische Modelle, um Stoffeigenschaften von Mischungen vorherzusagen. Das ist etwa für die chemische Industrie wichtig, um Prozesse zu optimieren, aber auch, um neue Produktionsverfahren zu etablieren, die auf nachwachsende statt auf fossile Rohstoffe setzen. Bei der…
Regionale Wärmepumpen-Potenziale und ein Einzelgebäude-Rechner. +++ Wärmepumpen-Ampel, ein Online-Informationsangebot der FfE (Forschungsstelle für Energiewirtschaft), wurde umfangreich weiterentwickelt +++ Die aktualisierte Web-site bietet ab sofort neue Funktionen, die das Potenzial unterschiedlicher Wärmepum-pen-Technologien für Wohngebäude in Deutschland aufzeigen +++ Die Wärmepumpen-Ampel wurde im September 2022 veröffentlicht. Das gleichnamige Modell ermittelt auf Basis frei verfügbarer Daten deutschlandweit und gebäudescharf, ob Wohngebäude im Bestand mit Wärmepumpen versorgt werden können. Über ganz Deutschland hinweg beträgt das Potenzial für die untersuchten Technologien Luft-Wärmepumpe, Erdsonden-Wärmepumpe, Erdkollektor-Wärmepumpe und…
Fundamentale Beobachtung in der Materialwissenschaft. Metallische Gläser sind Legierungen, die bei schnellem Abkühlen nicht kristallisieren. Ihre Atome verleihen dem Material Eigenschaften, die ganz anders sind als die eines Materials aus denselben Grundstoffen, das langsamer abgekühlt wurde. Dieser so genannte Glasübergang steht im Mittelpunkt von Isabella Gallinos Forschungen. Gemeinsam mit einem internationalen Team konnte sie nun herausfinden, dass sich unterschiedlich große Proben aus denselben Grundstoffen anders verhalten – wenn sie eine gewisse Größe nicht überschreiten. Diese Erkenntnis ebnet den Weg für…
Bekämpfung multiresistenter Bakterien durch hochauflösende Strukturdarstellungen. Ein europäisches Forschungsteam unter Leitung des Fachbereichs Chemie der Universität Hamburg präsentiert in einer Studie Strukturen von 17 verschiedenen Antibiotika-Ribosom-Verbindungen mit hoher Detailauflösung. Das Wissen könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger Antibiotika zur Bekämpfung multiresistenter Bakterien ebnen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Nature Structural & Molecular Biology“ veröffentlicht. Ribosomen sind große Molekülkomplexe, die in den Zellen von Pflanzen, Tieren, Menschen sowie Bakterien vorkommen und Proteine herstellen. Deshalb sind sie wichtige Ziele für Antibiotika,…
Aspergillus fumigatus passt sich an das Leben im Menschen an – und formt dessen Lungen-Mikrobiom. Aspergillus fumigatus-Stämme, die Menschen infizieren, haben einen deutlich veränderten Stoffwechsel im Vergleich zu anderen Stämmen in der Umwelt. Gleichzeitig führt eine Infektion mit dem Pilz offenbar zu einer Veränderung des menschlichen Lungenmikrobioms. Zu diesem Ergebnis kommen Forschende des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) anhand von Genom-Daten von etwa 250 Pilz-Stämmen und Lungenmikrobiom-Daten von 40 Patienten sowie darauf aufbauenden Machine-Learning-Modellen. Der Pilz Aspergillus fumigatus ist…
Auf Basis des 2020 für die Stromspeicherung nutzbar gemachten Vanillins entsteht in einem internationalen Projekt nun ein mit KI optimierter Prototyp eines umweltverträglichen Stromspeichers. Als „bahnbrechenden Erfolg im Bereich nachhaltiger Energiespeicher-Technologien“ bezeichnete Stefan Spirk vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik der TU Graz im Jahr 2020 die Forschungsleistung, mit der es ihm und seinem Team gelungen war, Redox-Flow-Batterien umweltfreundlicher zu machen (https://www.tugraz.at/tu-graz/universitaet/klimaneutrale-tu-graz/einzelansicht/a…). Sie hatten die redoxaktiven Elemente der Batterie durch herkömmliches Vanillin ersetzt, womit keine kritischen bzw. umweltschädlichen Rohstoffe…
Mehr Nachhaltigkeit und Wertschöpfung durch Digitalisierung: Uni Hohenheim, HfWU Nürtingen-Geislingen & Partner zeigen, wie dies auch kleinstrukturierten Betrieben gelingt. Über das Feld kreisen Drohnen und erkennen mit Hilfe spezieller Sensoren frühzeitig Pflanzenkrankheiten. Intelligente Kameras steuern automatisierte Hacken beim Unkrautjäten. Dies sind zwei Beispiele von vielen, die dazu beitragen, dass landwirtschaftliche Kleinbetriebe am digitalen Fortschritt teilhaben. Praktikable digitale Lösungen helfen zudem dabei, Pflanzenschutzmittel einzusparen und so Umwelt und Natur zu schützen. Entwickelt werden diese Technologien von der Universität Hohenheim in Stuttgart…
Hinweise auf hydrothermale Tiere im Pazifik. Bei einer Forschungsfahrt entdeckte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Meeresbiologin Monika Bright von der Universität Wien ein neues Ökosystem in der Tiefsee. Dieses befindet sich unter der Oberfläche von hydrothermalen Schloten eines gut untersuchten Unterwasservulkans am Ostpazifischen Rücken vor Mittelamerika. Monika Bright leitete die bahnbrechende 30-tägige Expedition an Bord des Forschungsschiffs Falkor (too) des Schmidt Ocean Institute und wurde von einem internationalen Wissenschaftsteam aus den Vereinigten Staaten, Deutschland, den Niederlanden, Frankreich, Costa…
Gekommen, um zu bleiben… Einmal infiziert – immer infiziert: Herpesviren schlummern im Körper und können durch bestimmte Umstände reaktiviert werden. Das Herpesvirus HCMV ist besonders weit verbreitet, gut verträgliche und effektive antivirale Medikamente oder Impfungen gibt es nicht. Doch ein Forscherteam von FMP und Charité hat jetzt einiges über die Interaktion zwischen HCMV und seinen Wirtszellen herausgefunden, was auch für die Entwicklung antiviraler Wirkstoffe nützlich sein könnte. Die Arbeit ist soeben im Fachmagazin „Nature Microbiology“ im erschienen. Herpesviren sind tückisch:…
Seit einigen Jahren weiss man, dass sich hinter «Multiple Sklerose» eine ganze Reihe unterschiedlicher Erkrankungen verbergen, die auch angepasste Therapien erfordern. Forschende der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel beschreiben nun eine weitere MS-ähnliche Erkrankung und erklären, wie sie sich diagnostizieren lässt. Typisch für Multiple Sklerose (MS) sind die Entzündungsherde im zentralen Nervensystem: Das Immunsystem richtet sich gegen körpereigene Strukturen und zerstört die Hülle der Nervenfortsätze, die sogenannte Myelinschicht. Das Bild, das die Forschung inzwischen von der Krankheit hat, ist…
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