Die Entdeckung, dass Pflanzen ihre wichtigsten Gene schützen, verändert unser Verständnis von Evolution. DNA-Mutationen treten nicht so zufällig auf, wie bisher angenommen wurde. Dies zeigen neue Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und der University of California Davis in den USA. Die Ergebnisse, die jetzt in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurden, haben das Potenzial, unsere Sichtweise der Evolution drastisch zu verändern. Die Erkenntnisse haben weitreichende Auswirkungen, von besseren Kenntnissen über die Domestizierung von Nutzpflanzen bis hin zu Vorhersagen über die…
Mitte Dezember 2021 startete das vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt ReliefVR in eine rund zweijährige Erprobungsphase. Bei dem Vorhaben, an dem das Uniklinikum und die Universität Würzburg als wissenschaftliche Partner maßgeblich beteiligt sind, soll Virtuelle Realität zur Behandlung chronischer Schmerzen genutzt werden. Ausgangspunkt ist der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahr 2020 gestartete Wettbewerb für Soziale Innovationen „Gesellschaft der Ideen“. Seither wurden aus über 1.000 eingereichten Ideen in mehreren Schritten die neun überzeugendsten Projekte ausgewählt, die am 15….
„Den Ausbau der Erneuerbaren Energien drastisch zu beschleunigen“ – das haben SPD, Grüne und FDP im Koalitionsvertrag vereinbart. Viele Windenergie-Ausbauprojekte werden allerdings durch Klagen aus der Bevölkerung verzögert oder gar gestoppt. Damit in Zukunft weniger Projekte scheitern, soll im Forschungsprojekt „WindGISKI“ ein Geoinformationssystem entwickelt werden, das mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz die Erfolgsaussichten vorhersagt. In das System sollen auch demografische und soziologische Daten einfließen. Ein Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft arbeitet im Projekt „WindGISKI“ eng zusammen, beteiligt sind diverse Disziplinen…
In Materialien, die aus fünf oder mehr Elementen zusammengesetzt sind, liegen effiziente Elektrokatalysatoren verborgen, die zum Beispiel für die Erzeugung von grünem Wasserstoff gebraucht werden. Ein Team der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Universität Kopenhagen hat eine effiziente Methode entwickelt, die aussichtsreichen Kandidaten in den unzähligen möglichen Materialien ausfindig zu machen. Dazu kombinierten die Forschenden Experimente und Simulation. Sie berichten in der Zeitschrift „Advanced Energy Materials” vom 5. Januar 2022. Millionen Systeme sind denkbar Hochentropielegierungen, kurz HEAs, sind chemisch komplexe…
Ein internationales Team unter Leitung der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Markus Gühr im Institut für Physik und Astronomie der Universität Potsdam hat Ladungsbewegungen in lichtangeregten Molekülen von Thiouracil, einer modifizierten Nukleobase, beobachtet. Diese Klasse von Molekülen hat eine Vielzahl von medizinischen Anwendungen, einschließlich möglicher neuer Krebstherapien. Die Ergebnisse der am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY durchgeführten Laserexperimente wurden jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications publiziert. Sie eröffnen neue Möglichkeiten, die Ladungsflüsse innerhalb der Moleküllandschaft zu kartieren. Nahezu alle Energiequellen sind auf die…
Eine von Mikrobiologen der TU Dresden geleitete Studie zeigt, dass methanogene Archaeen nicht immer Methan bilden müssen, um zu überleben. Es besteht die Möglichkeit, die Methanogenese mit dem scheinbar einfacheren und umwelttechnisch günstigeren acetogenen Energiestoffwechsel zu umgehen. Diese neuen Erkenntnisse liefern Beweise dafür, dass Methanogene nicht annähernd so stoffwechselbeschränkt sind wie bisher angenommen, und legt nahe, dass sich die Methanogenese aus dem Acetyl-CoA-Weg entwickelt haben könnte – ein wichtiger Schritt zum umfassenden Verständnis der Ökologie, Biotechnologie und Evolution von Archaeen….
– mit weniger Aufwand! Forschende des Instituts für Wasser- und Energiemanagement (iwe) der Hochschule Hof wollen den Arbeits- und Materialeinsatz unter anderem bei der Bewirtschaftung von Teichanlagen senken. Gelingen soll dies mit Hilfe biologisch abbaubarer, sogenannter „Aufwuchskörper“ zur Wasserreinigung. Diese könnten konventionelle Reinigungselemente aus Plastik schon bald ersetzen und somit auch Mikroplastik in Wasser und Fischen reduzieren. Das Forschungsprojekt dazu läuft seit April 2021. Die Aquakultur gehört zu dem am schnellst wachsendem Lebensmittelsektor mit einer jährlichen Produktion im Wert von…
Erblich bedingte Krankheiten, aber auch Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen könnten mit einem Phänomen in Zusammenhang stehen, das in der Wissenschaft als genomische Prägung bezeichnet wird. Dabei ist entweder nur das mütterlich vererbte oder das väterlich vererbte Gen aktiv. Ein Forschungsteam mit Beteiligung der Technischen Universität München (TUM), des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik (MPIMG) in Berlin und der Harvard University in Cambridge (USA) hat nun untersucht, welche Mechanismen für diese Stummschaltung der Gene verantwortlich sind. In unseren Zellen befindet sich sowohl die…
… weniger Wasserverbrauch, keine Schadstoffe. Mode und nachhaltige Materialien – eine interdisziplinäre Masterarbeit an der FH Bielefeld: Anne-Marie Sust entwickelte für ihre Abschlusskollektion innovative und umweltfreundliche Farbpasten auf Mikroalgenbasis. Bei der Entwicklung unterstützte sie die Arbeitsgruppe „Fermentation und Formulierung von Zellen und Wirkstoffen“. Die Arbeit wurde jetzt für den „Green Concept Award“ nominiert. Bis ein T-Shirt bei uns im Kleiderschrank liegt, hat es oft eine lange und umweltschädliche Reise hinter sich. Bereits bei der Produktion der Baumwollfasern werden enorme Mengen…
Wechselwirkungen zwischen Aerosolen, Grenzschichtentwicklung und Monsunzirkulation verstärken die Bildung von niedrigen Wolkendecken in Südostasien. Wolken spielen eine Schlüsselrolle in der Energiebilanz der Erde. Tiefe Wolken wie Stratocumulus, Cumulus und Stratus bedecken etwa 30 Prozent der Erde und haben einen Netto-Kühlungseffekt auf unser Klima. Was einerseits der globalen Erwärmung entgegenwirkt, kann andererseits wirtschaftliche Folgen haben: Eine lang anhaltend dichte und niedrige Wolkendecke über Land kann die landwirtschaftliche Produktion und die Erzeugung von Solarstrom mindern. Versteht man die Faktoren besser, die zur…
Das Empa-Spin-off «viboo» hat einen selbstlernenden Algorithmus zur Regelung des Raumklimas entwickelt. Dadurch lassen sich Gebäude vorausschauend kühlen oder heizen und so rund ein Drittel Energie einsparen. Nach erfolgreichen Experimenten im NEST, dem Forschungs- und Innovationsgebäude von Empa und Eawag, werden nun erste Pilotprojekte mit Industriepartnern umgesetzt. Herkömmliche Thermostate, die heute in vielen Wohngebäuden verbaut sind, reagieren erst, wenn die Temperatur einen gewissen Schwellenwert unter- oder überschreitet. Die Reaktion ist deshalb immer zu spät und erst noch abrupt und heftig,…
Permafrost-Forschende analysieren die Triebkräfte für die schnellen Veränderungen arktischer Küsten und die Auswirkungen für Mensch und Umwelt. Arktische Küsten zeichnen sich durch Meereis, Permafrost und Bodeneis aus. Das macht sie besonders empfindlich für die Auswirkungen des Klimawandels, der die ohnehin schon sehr schnelle Küstenerosion noch weiter beschleunigt. Die steigende Erwärmung beeinflusst Uferstabilität, Sedimente, Kohlenstoffspeicher und Nährstoffmobilisierung. Um Prognosen und Anpassungsstrategien für die arktischen Küsten zu verbessern, ist es unabdingbar, die Wechselwirkungen zwischen diesen Veränderungen zu verstehen. In einer Sonderausgabe des…
Medizinischer Fortschritt durch humanrelevante Krankheitsmodelle. Weltweit wächst die Überzeugung, dass die biomedizinischen Wissenschaften mit weniger Tierversuchen vorankommen können, indem In-vivo-Experimente durch In-vitro-Modelle mit menschlichen Zellen oder Geweben ersetzt werden. Wenn es allerdings darum geht, Krankheitsmechanismen, insbesondere auf Organ- und Systemebene, oder die Wirksamkeit und Sicherheit von Arzneimitteln und Medizinprodukten zu klären, sind Tiermodelle bisher noch unverzichtbar. Daher arbeiten Forschende – auch am Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM – daran, neue humanrelevante Krankheits- und Prüfmodelle gemäß dem 3R-Prinzip in…
Einem Team von Forscher*innen aus Deutschland, Frankreich, dem Vereinigten Königreich und Schweden ist es gelungen, die Nichtlinearitäten äußerst komplexer Terahertz-Laser zu vermessen. Damit können Lasertechnologien weiterentwickelt werden, die Anwendungen in der modernen Telekommunikation, Medizin oder Biochemie in Aussicht stellen. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift “Light: Science & Applications” veröffentlicht. Aus der Welt der Musik sind die vielfältigen Klangfarben verschiedener Instrumente nicht wegzudenken. Ohne sie würde Musik linear und facettenlos wirken – ein einfaches Klavier und ein hochwertiger…
Ein internationales Team von Astronomen, darunter eine Reihe von Wissenschaftlern aus dem Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie, gibt die Ergebnisse einer umfassenden Suche nach einem niederfrequenten Gravitationswellenhintergrund bekannt. Gravitationswellen mit Wellenlängen von mehreren Lichtjahren im Nanohertzbereich werden von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Sie durchdringen die gesamte Raumzeit und könnten von Verschmelzungen der massereichsten schwarzen Löcher im Universum oder von Ereignissen kurz nach der Entstehung des Universums im Urknall herrühren. Das „International Pulsar Timing Array“ (IPTA), an dem mehrere Kollaborationen von Astrophysikern…
Eine neuartige, einfache und extrem kompakte Strahlungsquelle für Terahertz-Wellen wurde an der TU Wien entwickelt. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig. Terahertzstrahlung hat eine Wellenlänge von typischerweise etwas unter einem Millimeter – und das ist ein technisch schwieriger Bereich. Elektromagnetische Wellen mit größerer Wellenlänge kann man mit gewöhnlichen elektronischen Bauteilen (wie Transistoren) und Antennen erzeugen. Kleinere Wellenlängen erhält man mit gewöhnlichen Lichtquellen, etwa mit Lasern oder LEDs. Der dazwischen liegende Terahertzbereich ist allerdings bis heute eine technische Herausforderung. Dabei kann gerade Strahlung…
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