Biowissenschaften Chemie

SPRIND finanziert Ausgründung Plectonic. Die Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND wird in den kommenden Jahren die Arbeit von Plectonic Biotech finanzieren. Das Start-up, eine Ausgründung der TUM, hat einen Nanoschalter entwickelt, der Immunzellen mit Tumorzellen verbindet. So sollen Immuntherapien gegen Krebs gezielter und mit weniger Nebenwirkungen möglich werden. Für die Behandlung von Krebserkrankungen gelten sogenannte Immuntherapien als ein besonders zukunftsweisender Ansatz. Dabei wird das körpereigene Immunsystem gegen Krebszellen gerichtet. Eine große Herausforderung ist es, dabei eine hohe Wirksamkeit der Immunantwort auf…

Reaktionen im reduktiven Krebszyklus funktionieren auch mit Meteoritenpulver. Natürlich ablaufende chemische Reaktionen könnten sich zu den heute bekannten biochemischen Prozessen fortentwickelt haben. Ein Forschungsteam hat nun entdeckt, dass eine Reaktionsabfolge im sogenannten reduktiven Krebszyklus, einem fundamentalen biochemischen Prozess, auch ohne Enzymkatalyse möglich ist. Metalle und sogar pulverförmiges Meteoritenmaterial katalysieren die Hydrierungsreaktionen, schreibt das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie. Zellen gewinnen Energie und molekulare Bausteine durch ihren Stoffwechsel. Dabei werden in universellen biochemischen Prozessen mit der Hilfe von Enzymen molekulare…

Kopffüßler sind hochintelligente Tiere mit komplexem Nervensystem. Dessen Evolution ist mit der Entwicklung von auffällig viel neuer microRNA verbunden, zeigt ein Team um Nikolaus Rajewsky vom Max Delbrück Center in „Science Advances“. Geht man in der Evolution weit zurück, ist der gemeinsame Vorfahre von Mensch und Oktopus eine recht primitives wurmartiges Tier ohne große Intelligenz und mit simplen Augenflecken. Später lässt sich das Tierreich einteilen in Organismen mit Rückgrat – und ohne. Während sich bei Vertebraten, speziell bei Säugetieren und…

In einer wenig erforschten Hirnregion identifizierten Wissenschaftler Nervenzellen, die das Stresshormon CRH (Corticotropin-releasing hormone) produzieren. Sie zeigten, dass das CRH dieser Region bei Reaktionsbereitschaft, Bewegungsaktivierung und Vermeidungsverhalten eine Rolle spielt. Die Erkenntnisse könnten für das Verständnis psychiatrischer Erkrankungen wichtig sein. Jan Deussing, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Psychiatrie (MPI), und sein Team haben im Gehirn von Mäusen eine Region identifiziert, in der Nervenzellen das Stresshormon CRH bilden. Diese so genannte IPACL-Region (lateral interstitial nucleus of the posterior limb of the anterior…

Sonderforschungsbereich der Universität Oldenburg zur Magnetwahrnehmung erhält Förderung für weitere vier Jahre. Die erstaunlichen Navigationsleistungen von Vögeln, Fledermäusen und Fischen und ihre Fähigkeit, sich am Magnetfeld der Erde zu orientieren, stehen seit vier Jahren im Mittelpunkt des Sonderforschungsbereichs (SFB) „Magnetrezeption und Navigation in Vertebraten“ an der Universität Oldenburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat dem Vorhaben nun erneut Mittel bewilligt: Bis zu 9,2 Millionen Euro erhält das vom Oldenburger Biologen Prof. Dr. Henrik Mouritsen geleitete Projekt von 2023 bis 2026 für…

Die Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium ist der Beginn neuen Lebens. Die mütterliche und väterliche Erbinformation, die DNA, wird neu kombiniert und speichert den Aufbau des Lebewesens. Sie liegt nach der Befruchtung noch inaktiv im Zellkern vor. Während die erste Teilung der befruchteten Eizelle noch mit Hilfe der in der Eizelle eingelagerten mütterlichen Faktoren funktioniert, ist für die weitere Entwicklung eines Embryos die Synthese neuer embryonaler Produkte notwendig, was den Zugang zur DNA des Embryos erfordert. Kikuë Tachibana und…

Genomforschung deckt neue Großgruppe der Pilze auf. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Botanischen Gartens Berlin hat unter den bisher bekannten Pilzen und Flechten eine neue Großgruppe identifiziert: Mithilfe von Genom-Sequenzierung konnte nachgewiesen werden, dass über 600 Arten einen gemeinsamen Ursprung haben. Sie waren zuvor sechs verschiedenen taxonomischen Klassen zugeordnet. Es ist in der Mykologie das erste Mal, dass eine Großgruppe in dieser Form neu erkannt wurde. Die Neuentdeckung dürfte nicht nur für die beteiligten Wissenschaftler*innen eine Überraschung sein. Im…

– Protein-Schere aktiviert Verteidigungsfunktion. Seit einigen Jahren sorgt die Genschere CRISPR/Cas9 in Wissenschaft und Medizin für Furore. Ihren Ursprung hat dieses neue Werkzeug der Molekularbiologie in einem uralten, bakteriellen Immunsystem. Es schützt Bakterien vor einem Angriff sogenannter Phagen, also Viren, die Bakterien infizieren. Forschende des Instituts für Strukturbiologie am Universitätsklinikum Bonn (UKB) und die Medizinische Fakultät der Universität Bonn haben in Kooperation mit der Partneruniversität St Andrews in Schottland und des European Molecular Biology Laboratory in Hamburg nun eine neue…

Uralte brachliegende Sequenzen im Genom greifen unerwartet in die embryonale Entwicklung ein: Das Säugergenom enthält retrovirale Sequenzen in einem „untoten“, aber überwiegend harmlosen Zustand. Ein internationales Forschungsteam fand nun heraus, wie manche dieser viralen Genfragmente die embryonale Entwicklung beeinflussen, wenn sie reaktiviert werden. Unerwarteterweise sind es nicht virale Proteine, sondern Kopien des Erbguts, die dann eine Imbalance in der Zelle verursachen. Über die Jahrmillionen der Evolution haben sich unzählige Viren in unserem Erbgut verankert. Ganze zehn Prozent der DNA von…

… bei der Berechnung von Elektronendynamik. Quantencomputer versprechen erheblich kürzere Rechenzeiten für komplexe Probleme. Aber noch gibt es weltweit nur wenige Quantencomputer mit einer begrenzten Anzahl so genannter Qubits. Quantencomputer-Algorithmen können aber auch auf konventionellen Servern laufen, die einen Quantencomputer simulieren. Ein HZB-Team hat damit nun am Beispiel eines kleinen Moleküls dessen Elektronenorbitale und ihre dynamische Entwicklung nach einer Laserpulsanregung berechnet. Die Methode eignet sich auch, um größere Moleküle zu untersuchen, die mit konventionellen Methoden nicht mehr berechnet werden können….

Ein­bli­cke in eine „hei­ße” Mi­kro­be, die Stick­stoff zum Wach­sen nutzt und wäh­rend­des­sen Me­than er­zeugt. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie kultivieren erfolgreich einen Mikroorganismus, der gleichzeitig Stickstoff (N2) fixiert sowie Methan (CH4) und Ammoniak (NH3) produziert und decken spannende Details seines Stoffwechsels auf.Kohlenstoff und Stickstoff sind die Grundbausteine des Lebens. Manche Organismen spielen eine entscheidende Rolle für den Kreislauf beider Elemente – beispielsweise Methanothermococcus thermolithotrophicus. Hinter diesem komplizierten Namen verbirgt sich eine komplizierte Mikrobe. M. thermolithotrophicus ist thermophil – sie…

Ein Forscherteam aus Dresden und Wien entdeckt Zusammenhang zwischen der Verbindung dreidimensionaler Gewebestrukturen und der Entstehung ihrer Architektur. Das ermöglicht selbstorganisierende Gewebe zu entwickeln, die menschliche Organe simulieren. Die Organe im menschlichen Körper bestehen aus komplexen Netzwerken flüssigkeitsgefüllter Gefäße und Schlaufen. Sie sind unterschiedlich geformt und ihre dreidimensionalen Strukturen sind je nach Organ unterschiedlich miteinander verbunden. Während sich ein Embryo entwickelt, bilden die Organe ihre Form und Gewebearchitektur aus einer einfachen Gruppe von Zellen heraus. Bislang fehlten Konzepte und Instrumente,…

Neutronen vom FRM II machen Kristallstruktur von Kohlensäure sichtbar. Die Existenz von Kohlensäure war in der Wissenschaft lange umstritten: theoretisch existent, praktisch kaum nachweisbar, denn an der Erdoberfläche zerfällt die Verbindung. Ein deutsch-chinesisches Team hat jetzt an der Forschungs-Neutronenquelle FRM II der Technischen Universität München (TUM) erstmals die kristalline Struktur von Kohlensäuremolekülen sichtbar gemacht. Jeder glaubt sie zu kennen, und doch ist sie eines der großen Geheimnisse der Chemie: Kohlensäure. Niemand hatte bisher je die Molekülstruktur der Verbindung aus Wasserstoff,…

… verbessert Analyse der kardiorespiratorischen Fitness. Bei der Gesundheit und Arbeitsfähigkeit eines Menschen spielen sowohl die Funktionalität des Immunsystems als auch die sogenannte kardiorespiratorische Fitness, kurz CRF, eine wichtige Rolle. Forschende am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) haben den Einfluss des Immunalters auf die kardiorespiratorische Fitness genauer untersucht. Dem Team der Immunologie ist es dabei gelungen, ein vereinfachtes Verfahren zur Feststellung des Immunalters zu entwickeln und damit die Vorhersage der CRF zu verbessern. Die kardiorespiratorische Fitness ist…

… in der Genomic Encyclopedia of Bacteria and Archaea. Groß angelegte vergleichende Analyse identifiziert biosynthetische Gencluster für neuartige Sekundärmetaboliten mit hohem Anwendungspotential. Die mikrobielle Vielfalt auf unserem Planeten ist immens, doch ein Großteil davon ist noch unbekannt. Seit mehr als einem Jahrzehnt arbeiten Forschende aus aller Welt mit dem Joint Genome Institute (JGI) des US-Energieministeriums (DOE) am Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) zusammen, um diese Wissenslücken zu schließen. In einer Studie, die am 11. November 2022 in der Fachzeitschrift…

WissenschafterInnen der Forschungsgruppe von Joanna Loizou am CeMM, dem Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, sowie der Medizinischen Universität Wien, konnten in einer aktuellen Studie das Enzym POLΘ und seine Rolle im DNA-Reparaturmechanismus genauer charakterisieren. Die Studie, publiziert in Cell Reports, zeigt erstmals, dass POLΘ zum „Lückenfüller“ beim DNA-Einzelstrangbruch wird, und belegt damit seine wichtige Rolle für das „Überleben“ von BRCA1-mutierten Krebszellen. Das Inhibieren von POLΘ stellt somit einen neuen Ansatz für die Entwicklung spezifischer Therapien für…