Biowissenschaften Chemie

Kaum bekannter Transkriptionsfaktor RFX7 hat zentrale Bedeutung bei Wachstum und Krebs. In der Krebsforschung stehen Proteine im Fokus, die oft verändert in Tumoren auftreten und eine wichtige Rolle bei Krebserkrankungen spielen können. Das RFX7-Protein, ein weitgehend unbekannter Transkriptionsfaktor, wurde kürzlich mit Lymphdrüsenkrebs in Verbindung gebracht. Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung (FLI) in Jena konnten nun die Funktionsweise dieses Proteins teilweise aufklären. RFX7 fungiert als Tumorsuppressor und wirkt der Entstehung von Krebs entgegen. Nach eigener Aktivierung aktiviert er weitere Tumorsuppressoren und…

Forschende der ETH Zürich, aus den USA und Uganda entdeckten das Gen, das in gewissen Maniok-​Kultivaren eine Resistenz gegen die gefürchtete Maniok-​Mosaikkrankheit vermittelt. Für die Züchtung resistenter Pflanzen ist das ein wichtiger Schritt. Maniok (oder Cassava) ist für fast eine Milliarde Menschen ein Grundnahrungsmittel und eine wichtige Rohstoffquelle. Insbesondere in Afrika sichert diese Nutzpflanze Kleinbauern ein Einkommen. Maniok ist genügsam, er braucht kaum Dünger und wächst auch in Trockengebieten. Allerdings erschweren zahlreiche Schädlinge und Krankheiten dessen Anbau. Besonders gefürchtet ist…

Wissenschaftler der Universität Paderborn veröffentlichen Ergebnisse in Nature Chemistry. Ionen sind in der Natur allgegenwärtig. Die elektrisch geladenen Teilchen in Atomen oder Molekülen beeinflussen die Faltung und Entfaltung von Proteinen und Enzymen, chemische Gleichgewichte, sind für die Übertragung von Nervensignalen verantwortlich und bestimmen die Effizienz elektrochemischer Reaktionen. Bei den meisten Prozessen spielen starke Wechselwirkungen zwischen Ionen und Wassermolekülen eine zentrale Rolle. Einer von ihnen ist die sogenannte Solvatisierung. Sie verändert die physikalischen sowie chemischen Eigenschaften von u. a. Wasser. Bisher…

Supramolekularer Klebstoff mit einer Temperaturbandbreite von 400 Grad Celsius. Forschende haben einen supramolekularen Hochleistungsklebstoff entwickelt, der recycelt werden kann und höchste Haftleistungen im Temperaturbereich von flüssigem Stickstoff (-196 °C) bis Backofentemperatur (200 °C) erreicht. Wie das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, trägt eine außergewöhnlich enge Verzahnung der molekularen Komponenten während des Aushärtens zu dem breiten Klebespektrum bei. Anders als normale Klebstoffe haften supramolekulare Klebstoffe nicht durch Quervernetzung der molekularen Komponenten. Vielmehr lagern sich die Moleküle beim Aushärten des…

Rostocker Forscher mit Vision: In großen Teilen Ostasiens und Zentralamerikas dienen Algen bereits seit Jahrhunderten als Rohstoff für die Produktion von nachhaltiger Energie oder Nahrungsmitteln – man denke etwa an Sushi. Auch in Norddeutschland finden sich an den Küsten hervorragende Bedingungen für die Errichtung von Algenfarmen. Rostocker Forscher arbeiten nun in einem Projekt zur Landwirtschaft im Meer. Denn „im Zuge der zunehmenden Klimakrise und Knappheit von fossiler Energie wird es immer wichtiger, die Möglichkeiten nachhaltiger Energieproduktion voll auszuschöpfen“, so Klaus…

Forscher*innen entdecken evolutionären Ursprung der Körperachse. Eine neue Studie beschreibt die Entstehung der Körperachse im unsterblichen Süßwasserpolypen Hydra. Verantwortlich dafür ist der sogenannte Hippo-Signalweg, ein molekularbiologischer Vorgang, der unter anderem dafür sorgt, dass unsere Organe nicht unbegrenzt weiterwachsen. Das Institut für Zoologie der Universität Innsbruck war maßgeblich an der Forschung beteiligt und lieferte wichtige Daten. Geleitet wurde die Studie vom Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute in Toronto und der Washington University School of Medicine. Die Körperstruktur der allermeisten Tiere orientiert sich an…

Das Biomolekül Diphthamid ist unerlässlich für die richtige Bildung von Proteinen in Zellen. Bei Infektionen des Menschen mit Diphtherie wird Diphthamid durch das Diphterietoxin verändert, sodass lebensbedrohliche Komplikationen entstehen können, indem die Bildung von Proteinen zum Erliegen kommt. Bislang war das Vorkommen von Diphthamid nur bei Tieren und Hefepilzen nachgewiesen. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Ute Krämer, Inhaberin des Lehrstuhls Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen der Ruhr-Universität Bochum, konnte nun nachweisen, dass das Biomolekül auch in Pflanzen vorkommt. Die Forschenden…

… für den zielgenauen Molekültransport in lebende Säugetierzellen. Ein neuartiges, an den Universitäten Bayreuth und Bristol entwickeltes Peptid eignet sich hervorragend zum zielgenauen Transport von Molekülen, beispielsweise von Wirk- und Farbstoffen, in die Zellen von Säugetieren. Das Peptid zeichnet sich durch eine Doppelfunktion aus: Es kann von außen in die Zelle eindringen und hier mit einem Partnerpeptid interagieren. Das Partnerpeptid wird zuvor im Zellinneren exakt dort platziert, wo die transportierten Moleküle wirksam werden sollen. Das in der Zeitschrift „Nature Chemical…

Oxidationsstufen von Übergangsmetallen beschreiben, wie viele Elektronen eines Elements bereits an Bindungen beteiligt sind und wie viele noch für weitere Reaktionen zur Verfügung stehen. Teams aus Berlin und Freiburg haben nun die höchste Oxidationsstufe von Rhodium entdeckt. Dies deutet darauf hin, dass Rhodium mehr Valenzelektronen in chemische Bindungen einbringen kann, als bisher angenommen. Diese Erkenntnis könnte für das Verständnis von katalytischen Reaktionen mit Beteiligung von Rhodium von Bedeutung sein. Das Ergebnis wurde von der Zeitschrift Angewandte Chemie als “Very Important…

Eine Forschungsgruppe der Philipps-Universität Marburg ist an der Entdeckung einer bislang unbekannten Funktion des Enzyms Aldehyd-Oxidoreduktase (AOR) beteiligt: Dieses nutzt demnach elementaren Wasserstoff, um organische Säuren Alkohol zu reduzieren. Die Ergebnisse haben Bedeutung für die chemische Verwertung von Biomasse. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um den Marburger Mikrobiologen Professor Dr. Johann Heider berichten im Fachblatt „ACS Catalysis“ über ihre Befunde. „Wasserstoff ist ein sauberer Brennstoff für die Energieerzeugung“, konstatiert Mitverfasser Johann Heider, der Mikrobiologie an der Philipps-Universität Marburg lehrt. „Außerdem taugt…

Theoretische Physiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz stellen Googles künstliche Intelligenz AlphaFold auf die Probe und finden die bisher komplexesten Proteinknoten. Die Frage danach, wie die chemische Zusammensetzung eines Proteins dessen 3-D-Struktur bestimmt, ist schon seit über einem halben Jahrhundert eine der größten Herausforderungen der Biophysik. Dieses Wissen um die sogenannte „Faltung“ von Proteinen ist zu Recht heiß begehrt, denn es trägt unter anderem maßgeblich zum Verständnis diverser Krankheiten und deren Behandlung bei. Aus diesen Gründen hat Googles Forschungsteam DeepMind die…

Stammzellen sind ein heißes Thema für die Entwicklung medizinischer Behandlungen. Allerdings verstehen Wissenschafter:innen immer noch nicht ganz genau, wie sie sich teilen oder differenzieren, um Organe zu erneuern. Forscher:innen haben nun einen neuen biophysikalischen Mechanismus gefunden, der die Stammzellen im Darm von Mäusen reguliert. Dort wird eine Stammzelle nicht nur durch intrinsische molekulare Marker definiert, sondern auch durch ihren Standort und Bewegungen in ihrer Umgebung. Dies könnte zu neuen Behandlungsmethoden führen. Der Darm ist ein wundersamer Ort. Eine spezielle Zellschicht,…

Ein internationales Forschungskonsortium stellt einen Katalog aus 7200 kaum erforschten Segmenten des menschlichen Genoms zusammen und präsentiert einen Fahrplan für ihre Integration in menschliche Genomdatenbanken. Ein Großteil der Gensegmente kodiert möglicherweise für Proteine und könnte erklären, was den Menschen von anderen Tieren unterscheidet. Die neue Studie in „Nature Biotechnology“ ebnet den Weg für neue Forschungsansätze im Bereich der menschlichen Gesundheit und Krankheit. Als Forschende im Jahr 2001 mit dem Humangenomprojekt das Erbgut des Menschen vollständig entschlüsselt hatten, gab es eine…

Menschen sind bekanntlich äußerst soziale Tiere. Aber sie sind nicht die einzigen, die sich mit Individuen der eigenen Art zusammenschließen, um ihre Ziele zu erreichen. Doch wie erkennt das Gehirn eines Tieres seine Artgenossen? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz, in Gründung, untersuchen diesen Prozess an jungen Zebrafischen. Sie entdeckten nun einen neuronalen Schaltkreis, der soziale Anziehung vermittelt. Eine spezialisierte Nervenbahn, die von der Netzhaut bis tief ins Gehirn führt, ermöglicht es Zebrafischen, Artgenossen zu erkennen und sich…

Etwa zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, rund 97 Prozent davon sind Salzwasser. Um den immer höheren Bedarf an Trinkwasser zu decken, muss die Entsalzung optimiert werden. Ein Team aus deutschen (Universität Duisburg-Essen, UDE), australischen und französischen Wissenschaftler:innen konnte mit seiner Forschung zu Graphenoxid jetzt zeigen, warum mehr und dicht nebeneinanderliegende Löcher in der Filtermembran nicht die Lösung sind. Die Ergebnisse wurden in Nano Letters veröffentlicht. Entsalzung basiert auf zwei unterschiedlichen Verfahren: entweder auf Verdampfung und anschließender Kondensation…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf haben in einer Fallstudie die T-Zell-Antwort einer an Krebs und zudem an COVID-19 erkrankten Patientin erforscht. Im peripheren Blut der Patientin konnten keine B-Zellen nachgewiesen werden, was anzeigt, dass sie keine Möglichkeit der Bildung von anti-SARS-CoV-2-Antikörpern hatte. Bei der Patientin waren nach der Infektion mit SARS-CoV-2 über fast drei Monate hinweg SARS-CoV-2 Viren nachweisbar. Das adaptive – sich an neue Krankheitserreger anpassende – Immunsystem des Menschen besteht…