Forschende der Ruhr-Universität Bochum haben eine ultraschnelle Schaltung auf der Basis von Wasser entwickelt. Durch einen kurzen, aber starken Laserpuls lässt das Wasser sich innerhalb weniger als einer billionstel Sekunde (10-12 Sekunden) in einen leitenden Zustand versetzen und verhält sich in dieser Zeit fast wie ein Metall. Damit ist die Schaltung schneller als die bisher schnellste bekannte Schaltgeschwindigkeit eines Halbleiters. Adrian Buchmann, Dr. Claudius Hoberg und Dr. Fabio Novelli vom Exzellenzcluster Ruhr Explores Solvation, kurz RESOLV, berichten in der Zeitschrift…
Forschende der Charité und des Max Delbrück Centers bringen europäischen Verbund auf den Weg. Was wäre, wenn Krankheiten gar nicht erst entstünden? Wie genau verläuft der Übergang von Gesundheit zu Krankheit? Was sagen uns entzündliche Vorboten von Erkrankungen? Und wie beeinflussen Ernährung und Darmmikrobiom zusammen das Immunsystem? Unter der Leitung von Forschenden der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max Delbrück Centers suchen Teams in Deutschland und mehreren europäischen Ländern nach Strategien der Gesunderhaltung sowie nach Möglichkeiten, Krankheiten frühzeitig zu…
WNT-Botenstoffe sind für eine Vielzahl von Zellfunktionen entscheidend. Im Skelettmuskel kann ein bestimmter WNT-Botenstoff die Muskelmasse erhöhen und die Regeneration verbessern. Das macht ihn zu einem aussichtsreichen Kandidaten für die Behandlung von Krankheiten, die mit Muskelschwund einhergehen. Aufgrund der enormen Größe des Moleküls und seiner Klebrigkeit ist die therapeutische Anwendung bisher schwierig. Forschende des Jenaer Leibniz-Instituts für Alternsforschung und der BTU Cottbus-Senftenberg konnten nun zeigen, dass bereits ein kleiner Bestandteil dieses Botenstoffes ausreicht, um die volle Funktion zu vermitteln. Dies…
Wie Erbgutschäden durch den Naturstoff Methyleugenol in Leberzellen zum Zelltod führen. Der Naturstoff Methyleugenol kommt in verschiedenen Gewürzpflanzen vor und gelangt über die Nahrung in unseren Körper. In der Leber wird er durch den Fremdstoffwechsel aktiviert und kann so bekanntermaßen dort Erbgutschäden verursachen. Einem Forscherteam der Technischen Universität Kaiserslautern um Professor Jörg Fahrer ist es nun gelungen, den durch die Erbgutschäden ausgelösten Zelltodmechanismus aufzuklären. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Protein p53, das maßgeblich das Zelltodprogramm aktiviert und so das…
Biotechnologische Mikrobengemeinschaft als Kohlenstoffsenke. Die Natur besitzt mit der Photosynthese ein leistungsfähiges System, um der Atmosphäre Kohlendioxid zu entziehen und zu speichern (sequestrieren). Der Aufbau von Biomasse allein nutzt das Potenzial jedoch nicht aus. Ein chinesisches Forschungsteam hat durch genetisches Engineering eine Mikrobengemeinschaft erzeugt, die als lebende Kohlenstoffsenke dienen könnte. Darin wird Kohlendioxid erst durch Photosynthese in Zucker und dann in nützliche Chemikalien umgewandelt. Die Studie wurde in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht. Verschiedene Bakterienstämme werden biotechnologisch genutzt, um bestimmte…
Nichtmetallische Nitride sind Verbindungen, in denen Stickstoff und nicht-metallische Elemente durch kovalente Bindungen verknüpft sind. Wegen ihrer technologisch interessanten Eigenschaften sind sie immer mehr in den Fokus der Materialforschung gerückt. Ein internationales Team mit Forscher*innen der Universität Bayreuth stellt in der Zeitschrift „Chemistry – A European Journal“ bisher unbekannte, unter sehr hohen Drücken erzeugte Phosphor-Stickstoffverbindungen vor. Sie enthalten Struktureinheiten, deren Existenz zuvor nicht empirisch nachgewiesen werden konnte. Die Studie zeigt beispielhaft die großen, noch ungenutzten Potenziale der Hochdruckforschung für die…
Rolle der Sinus-Endothelzellen der Leber bei der Entstehung der Atherosklerose aufgedeckt. Noch immer sind Herzkreislauf-Erkrankungen (kardiovaskuläre Erkrankungen) in Deutschland und den meisten entwickelten Nationen die häufigste Ursache für Todesfälle. Mit Hochdruck werden daher neuartige Therapieoptionen zur Behandlung und Prävention kardiovaskulärer Erkrankungen erforscht. Für eine Vielzahl von kardiovaskulären Folgeerkrankungen ist die Atherosklerose, eine komplexe, degenerative Erkrankung der arteriellen Gefäßwände, ursächlich verantwortlich. Wissenschaftler:innen der Universitätsmedizin Mannheim (UMM) haben nun in den Scavenger-Rezeptoren Stabilin-1 und Stabilin-2 einen neuen Ansatzpunkt für die Behandlung der…
Ohne sie wäre gezielte Bewegung unmöglich: Nur dank spezieller Sensoren in den Muskeln und Gelenken weiß das Gehirn, was der Rest des Körpers tut. In „Nature Communications“ beschreibt ein Team um Niccolò Zampieri molekulare Marker dieser sensorischen Neurone, um ihre Funktionen besser zu verstehen. Sehen, hören, riechen, schmecken, fühlen – mit diesen fünf Sinnen, die wohl jedem von uns geläufig sind, nehmen wir Menschen unsere Umwelt wahr. Ähnlich wichtig, aber weit weniger bekannt, ist der sechste Sinn. „Seine Aufgabe ist…
Ein Team um Prof. Dr. Frank Glorius vom Organisch-Chemischen Institut der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster stellt in der Fachzeitschrift „Nature Catalysis“ einen neuen, direkten Weg vor, auf dem unsymmetrische vizinale Diamine hergestellt werden können. Diese Strukturen sind für die Funktion von biologisch aktiven Molekülen, Naturprodukten und Arzneimitteln relevant. Zu den häufigsten Strukturen, die für die Funktion von biologisch aktiven Molekülen, Naturprodukten und Arzneimitteln relevant sind, gehören sogenannte vizinale Diamine – insbesondere unsymmetrisch aufgebaute Diamine. Vizinale Diamine enthalten zwei für die Stoffeigenschaften…
Harmlose Wildpflanze mutiert durch intensive Landwirtschaft zu allgegenwärtigem Unkraut. Intensive Landwirtschaft bewirkt einen evolutionären Wandel nicht nur auf dem Acker, sondern auch bei Wildpflanzen abseits der bewirtschafteten Felder. Eine in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie zeigt, wie der Aufstieg der modernen Landwirtschaft in Nordamerika den Raufrucht-Wasserhanf in ein landwirtschaftlich problematisches Unkraut verwandelt hat. Das internationale Forschungsteam entdeckte seit der Intensivierung der Landwirtschaft in mehreren hundert Genen Mutationen, die in besserer Toleranz gegenüber Trockenheit, Herbizidresistenz und schnellerem Wachstum resultieren. Forschende der…
Internationale Studie warnt vor voreiligen Schlussfolgerungen. Die Verbreitung von Mikro- und Nanoplastik in der Umwelt sowie die Aufnahme dieser Partikel in den menschlichen Organismus werden weltweit intensiv erforscht. Eine internationale Arbeitsgruppe des EU-Projekts „PlasticsFatE“ hat unter Federführung von Prof. Dr. Christian Laforsch an der Universität Bayreuth die weltweite Forschungsliteratur zu diesen Fragen ausgewertet. Die in der Zeitschrift „NanoImpact“ vorgestellten Ergebnisse zeigen: Hinsichtlich der Risiken für den Menschen gibt es weniger gesicherte Erkenntnisse, als es das breite Spektrum der Veröffentlichungen nahelegen…
… für die umweltfreundliche Herstellung von Wirkstoffbausteinen. Biochemiker der Universitäten Greifswald und Wuhan (China) sowie dem Helmholtz-Zentrum Berlin haben ein neues Konzept entwickelt, mit dem es möglich ist, maßgeschneiderte hochselektive Biokatalysatoren zu erzeugen, die sich für die Synthese wichtiger Zwischenstufen von Medikamenten eignen. Dieser Forschungserfolg wurde in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-35228-y) veröffentlicht. Die chemische Herstellung neuer Wirkstoffe für Medikamente ist ein komplexer Prozess, bei dem es vor allem darauf ankommt biologische wirksame Moleküle mit hoher…
Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie in Tübingen erbringen erstmals den Nachweis, dass die Zähne des Fadenwurms Pristionchus pacificus aus Chitin bestehen. Damit beantworten sie nicht nur die seit Jahrzehnten offene Frage nach der Zusammensetzung der Zähne, sondern eröffnen auch neue Perspektiven auf die Evolution der bis zu 10 Millionen verschiedenen Fadenwurmarten. Die Forschungsergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift Current Biology. Fadenwürmer bevölkern nahezu die gesamte Erde, von Tiefseegräben bis hin zu Wüsten und Hochgebirgen. Oft finden sich mehr als eine…
Moderne eukaryotische Zellen beinhalten viele sogenannte Organellen, die einstmals eigenständige Bakterien waren. Um zu verstehen, wie diese Bakterien im Laufe der Evolution in die Zellen aufgenommen wurden und gesteuert werden, untersuchte ein Forschungsteam vom Institut für Mikrobielle Zellbiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) den einzelligen Flagellaten Angomonas deanei. der ein erst vor kurzer Zeit aufgenommenes Bakterium enthält. Die Biologen beschreiben jetzt in der Fachzeitschrift Current Biology, wie bestimmte Proteine des Flagellaten unter anderem den Zellteilungsprozess des Bakteriums steuern. Im Laufe der…
… und COVID-19-Patienten helfen. Wissenschaftler*innen vom Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) haben mit Kolleg*innen aus Deutschland und Großbritannien herausgefunden, dass ein häufig eingesetztes Lebermedikament auch die Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 beeinflusst. Es bewirkt, dass die Anzahl der ACE-2-Rezeptoren auf den Zellen sinkt, wodurch das Virus nicht mehr so leicht in die Zellen gelangen kann. Der Nachweis gelang den Forscher*innen sowohl bei verschiedenen gezüchteten Organoiden im Labor, als auch bei lebenden Tieren und bei Menschen, die das…
Ein komplexes Zusammenspiel von Genen, RNA-Molekülen und Proteinen steuert die Entwicklung von der ersten Zelle bis zum ganzen Organismus. Dieser Prozess wird zunächst indirekt durch die Mutter kontrolliert. Ab einem bestimmten Zeitpunkt sorgt dann das Protein GRIF-1 dafür, dass die Nachkommen sich von diesem Einfluss abkapseln und ihr eigenes Entwicklungsprogramm starten. Wie dieser Prozess im Detail abläuft, beschreibt ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) im Fachjournal “Science Advances”. Am Anfang der Entwicklung eines neuen Organismus hat die Mutter das Sagen:…
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