Biowissenschaften Chemie

Das Kleinhirn ist vorwiegend dafür bekannt, Bewegungen zu steuern. Nun haben Forschende der Universität Basel herausgefunden, dass das Kleinhirn auch beim Erinnern von emotionalen Erlebnissen eine wichtige Rolle spielt. Die Studie erscheint im Fachjournal PNAS. Sowohl positive als auch negative emotionale Erlebnisse bleiben besonders gut im Gedächtnis abgespeichert. Dieses Phänomen ist überlebenswichtig, weil wir uns beispielsweise an Gefahrensituationen erinnern müssen, um sie künftig zu vermeiden. Aus bisherigen Studien wusste man, dass eine Hirnstruktur namens Amygdala, die für die Verarbeitung von…

Lichtkraft im Mini-Reaktor: Synthetische – also künstlich hergestellte Zellen – können bestimmte Funktionen biologischer Zellen nachahmen. Diese könnten in Zukunft neue medizinische Möglichkeiten erlauben. Im Labor können solche Zellen als „Mini-Reaktoren“ bereits heute bei chemischen Prozessen helfen, die auf einem Miniaturmaßstab ablaufen. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun eine Methode entwickelt, um den Ablauf dieser chemischen Prozesse mit Hilfe von Licht zu steuern. Die in biologischen Zellen ablaufenden Prozesse sind komplex: Chemische Reaktionen tragen zum Beispiel dazu bei, bestimmte…

Ein von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der University of Birmingham geführtes EU-Forschungsprojekt entwickelt Nanobeschichtungen, die Viren und Bakterien inaktivieren. So sollen Kontaktinfektionen über Oberflächen vermieden und der Gesundheitsschutz erhöht werden. An dem Projekt STOP (Surface Transfer of Pathogens) sind 15 europäische Partner aus Industrie und Wissenschaft beteiligt. Oberflächen in hoch frequentierten Bereichen, wie beispielsweise Türöffner oder Haltegriffe in öffentlichen Verkehrsmitteln, Türklinken in Arztpraxen oder auch PIN-Pads an Bankautomaten können die Übertragung und Verbreitung von Viren oder…

Verschiedene Ebenen der Gen-Steuerung erlauben es, neue Informationen flexibel ins Erbgut einzubauen. Gene und ihre genetischen Schalter sind in funktionellen Einheiten organisiert, um sie je nach Bedarf an- oder auszuschalten. Eine Störung dieser Strukturen kann zu Krankheiten führen. Eine neue Studie macht nun jedoch deutlich, dass diese Einheiten robuster und flexibler sind als bisher angenommen: Ein internationales Forschungsteam fand heraus, dass ein Gen auch dann noch funktionieren kann, wenn neue DNA-Abschnitte in dieselbe genomische Organisationseinheit eingefügt werden. Ganze zwei Meter…

Heidelberger Neurobiologen gewinnen neue Erkenntnisse zur Bildung von Nervenzellen. Im Gehirn von erwachsenen Säugetieren sorgen neurale Stammzellen dafür, dass kontinuierlich neue Nervenzellen, also Neuronen, gebildet werden. Dieser als adulte Neurogenese bezeichnete Vorgang trägt bei Mäusen dazu bei, den Geruchssinn der Tiere zu erhalten. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Francesca Ciccolini vom Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) der Universität Heidelberg hat nun eine zweite Stammzellpopulation im Mäusehirn entdeckt. Nicht der bisher bekannte, sondern der neue Typ von Stammzellen ist…

Ein interaktiver Atlas zeigt aktive Bereiche bei Wut, Ärger oder Verzweiflung. Am 6. Oktober eröffnet im Museum für Kommunikation eine Ausstellung zum Thema Streit. Die Arbeitsgruppe Gehirnsimulation am Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) steuert einen berührungsgesteuerten Bildschirm bei, auf dem Gefühle sichtbar werden, die beim Streiten eine Rolle spielen: Wut, Ärger, Neid oder Resignation entstehen in bestimmten Netzwerken des Gehirns, die Besucher*innen gezielt aufleuchten lassen können. Von außen sieht das Gehirn aus wie eine halbe Walnuß: Tiefe…

Wasserqualität und Kreislaufwirtschaft Die Industrie hat unter allen Wirtschaftssektoren Deutschlands den größten Wasserbedarf. Umso bedeutsamer ist es für sie, über effiziente Technologien zur Reinigung und Kreislaufführung des Wassers zu verfügen. Diese sollen idealerweise auch die Rückgewinnung von Energie und wertvollen Rohstoffen für den erneuten Einsatz in der Produktion ermöglichen. Fraunhofer-Forschende haben dafür nun eine Versuchs- und Technologie-Plattform entwickelt, die all diese Fragen praxisnah adressiert. Sie steht direkt auf dem Gelände eines Großklärwerks, das das Abwasser eines der größten europäischen Chemieparks…

Rot hat eine Signal- und Warnwirkung. Spiegelt sich diese farbliche Besonderheit auch im Gehirn wieder? Forschende des Ernst Strüngmann Institute (ESI) for Neuroscience sind dieser Frage nachgegangen. Leuchtet die Ampel rot, bleiben wir stehen. Reife Kirschen an einem Baum stechen durch ihre Farbe hervor. Der Farbe Rot wird eine Signal- und Warnwirkung zugeschrieben. Aber spiegelt sich diese auch im Gehirn wieder? Forschende des Ernst Strüngmann Institute (ESI) for Neuroscience sind dieser Frage nun nachgegangen. Sie wollten wissen, ob Rot Hirnwellen…

Auf dem Weg zur sonnenlichtgetriebenen Produktion von Wasserstoff ist ein Fortschritt gelungen. Ein Team aus der Chemie präsentiert einen enzymähnlichen molekularen Katalysator für die Wasseroxidation. Die Menschheit steht vor einer zentralen Herausforderung: Sie muss den Übergang zu einer nachhaltigen und kohlendioxidneutralen Energiewirtschaft bewältigen. Wasserstoff gilt als vielversprechende Alternative zu fossilen Brennstoffen. Er lässt sich unter Einsatz von elektrischem Strom aus Wasser herstellen. Stammt der Strom aus regenerativen Quellen, spricht man von grünem Wasserstoff. Noch nachhaltiger wäre es aber, könnte man…

Forschende der FAU nutzen Adrenalin-Rezeptoren für hochwirksame Analgetika. Neuartige Substanzen, die Adrenalin- statt Opioid-Rezeptoren aktivieren, haben eine ähnliche schmerzlindernde Wirkung wie Opiate, jedoch keine negativen Folgen wie Atemdepression und Abhängigkeit. Das hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Lehrstuhls für Pharmazeutische Chemie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) gezeigt. Ihre Erkenntnisse, die jetzt im renommierten Wissenschaftsjournal Science veröffentlicht wurden, sind ein Meilenstein bei der Entwicklung nicht-opioider Schmerztherapeutika.* Für die Linderung starker Schmerzen sind sie ein Segen, doch sie haben auch gravierende Nachteile:…

iGEM2022: HHU-Projekt CosMIC Bereits zum siebten Mal nehmen Studierende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) am jährlichen „international Genetically Engineered Machine“-Wettbewerb (iGEM) teil, dem größten Wettbewerb der synthetischen Biologie. Innerhalb eines Dreivierteljahres planen und verfolgen die Studierenden ein eigenes Forschungsprojekt, um bestehende Probleme zu lösen und einen Beitrag zum wissenschaftlichen Fortschritt zu leisten. In diesem Jahr geht es um „Biotinte“ für 3D-Drucker, welche von Bakterien hergestellt wird. Das Team will ein unabhängiges und nachhaltiges System entwickeln, um an entlegenen Orten der Erde…

Passt, auch ohne zu schneiden: Das Bodenbakterium Pseudomonas oleovorans nutzt ein natürliches CRISPR-Cas-System, das zur Steuerung der Genaktivität taugt. Das berichtet eine Forschungsgruppe aus der Biologie und Chemie der Philipps-Universität Marburg, die den letzten bislang kaum beschriebenen Typus bakterieller CRISPR-Cas-Systeme charakterisiert hat. Das Team publizierte seine Ergebnisse im Fachblatt „Nature Microbiology“. CRISPR-Cas-Anwendungen dienen seit wenigen Jahren zur gezielten Veränderung der Erbsubstanz DNA; im Jahr 2020 erhielten die Molekularbiologinnen Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna den Nobelpreis für Medizin und Physiologie für…

Forschende der Jacobs University untersuchen Anwendungsspektrum von Wasserlinsen. In Asien wird die Wasserlinse, ebenfalls bekannt als „Entengrütze“, seit langem auch als Nahrungsmittel genutzt. Die Arbeitsgruppe „CritMET: Critical Metals for Enabling Technologies“ der Jacobs University Bremen fand nun heraus: Wasserlinsen sind nicht nur nährstoffreich, sie speichern außerdem in besonders hohem Maße Seltene Erden. Anna-Lena Zocher und die Arbeitsgruppe CritMET um Professor Michael Bau veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Science of the Total Environment“. „Wenn Wasserlinsen Seltene Erden aus…

Chemikerin der Universität Konstanz gelingt ein Schlüsselschritt zur Produktion nachhaltiger Chemikalien in lebenden Mikrofabriken. Fossile Rohstoffe sind begrenzt und nicht überall auf der Welt vorhanden und abbaubar – das wird uns am Beispiel fossiler Brennstoffe und aktuell steigender Energiepreise gerade schmerzhaft vor Augen geführt. Nachwachsende Rohstoffquellen werden daher künftig eine immer größere Rolle spielen: als Energieträger, aber idealerweise auch als Lieferant von Bausteinen für umweltverträglichere Chemikalien und Materialien. Um nachwachsende Rohstoffe – wie zum Beispiel Pflanzenöle – für die Produktion…

Zur Sanierung braucht es einen Anstoß von außen: Ein paar wenige Bakterien reichen aus, um eine Reifung des Immunsystems und den Umbau des Darmgewebes einzuleiten, was zur Beseitigung von Krankheitserregern führt. Das hat ein Forschungsteam um den Marburger Immunologen Professor Dr. Ulrich Steinhoff herausgefunden, indem es Bakteriengemeinschaften im Mäusedarm untersuchte. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten in der Fachzeitschrift „Microbiome“ über ihre Ergebnisse. Bakterien besiedeln zu Hunderttausenden den Darm. Ganz überwiegend sind sie harmlos, ja sie helfen sogar, zum Beispiel bei…

Forschende vom MPI-EB Plön und der CAU versprechen sich von neu beschriebener Art ein besseres Verständnis der Evolution der Gattung Bacteroides als Teil einer gesunden Mikrobiota. – Gemeinsame Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie Plön und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) – Ob Pflanze, Tier oder Mensch, lebende Organismen sind von einer Vielzahl an Bakterien besiedelt. Forschungsergebnisse der letzten Jahre zeigen, dass Bakterien mit ihrem Wirt nicht nur koexistieren, sondern wechselseitige Interaktionen in Form einer Symbiose eingehen, die sowohl dem Bakterium…