Wichtige Grundlage für biomedizinische Forschung geschaffen. Proteine kontrollieren und organisieren fast jeden Aspekt des Lebens. Die Gesamtheit aller Proteine in einem Lebewesen, einem Gewebe oder einer Zelle ist das Proteom. Mittels Massenspektrometrie charakterisieren Forschende an der TUM School of Life Sciences das Proteom, also das Eiweiß-Komplement des Genoms, in wichtigen Modellorganismen. 2014 hat ein Team an der Professur für Proteomik und Bioanalytik erstmals das menschliche Proteom beschrieben, 2020 das von der Modellpflanze Arabidopsis thaliana und 2022 folgte nun das der…
Auf der Suche nach virtuellen Früchten nutzten Schimpansen Landschaftsmerkmale als Orientierungshilfe. Mit Hilfe von Touchscreens durchquerten sechs Schimpansen aus dem Zoo Leipzig eine virtuelle Landschaft um zu einem weit entfernten Baum zu gelangen, unter dem sie verschiedene Früchte fanden. Sie gelangten sogar von verschiedenen Ausgangspositionen aus dorthin. Geleitet von Forschenden der University of St. Andrews in Großbritannien und der University of Michigan-Dearborn in den USA belegt die aktuelle Studie erstmals empirisch, wie Schimpansen in einer dem Freiland nachempfundenen virtuellen Umgebung…
Kryo-Elektronenmikroskopie macht zelluläre Strukturen sichtbar. Einem Team unter Leitung von Forschenden der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist es gelungen, einen grundlegenden Vorgang der Molekularbiologie aufzuklären: den Einbau der sogenannten 21. Aminosäure Selenocystein in sogenannte Selenoproteine. Diese besonderen Eiweiß-Konstrukte sind für Säugetiere, Menschen, aber auch einige Mikroorganismen lebensnotwendig. Wie sie im Körper entstehen und zusammengefügt werden, war bislang unbekannt. Im Fachmagazin Science* beschreiben die Autoren erstmals im Detail, wie eine spezielle Bindungstasche im Zusammenspiel mit verschiedenen weiteren Faktoren diesen Vorgang ermöglicht….
Sensor mit Trennwirkung: Gelbsucht-Diagnose anhand von Tränenflüssigkeit. Menschliche Tränenflüssigkeit enthält viele Proteine, Metabolite und andere Moleküle, deren Konzentrationen sich bei bestimmten Krankheiten stark ändern. Ein Forschungsteam hat jetzt ein handliches Testkit für Tränen entwickelt, mit dem Gelbsucht-Patienten identifiziert werden konnten. Weg zum Erfolg war ein hybrider Sensor, der zugleich störende Verunreinigungen aus der Probe abtrennt. Der Ansatz könnte neue Wege für Früherkennung und Diagnostik anhand komplexer Körperflüssigkeiten aufzeigen, wie das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie darlegt. Ein besonderer Vorteil…
Flechten bilden unter anderem Stoffe mit biotischer Wirkung, die für die Pharmazie von großem Interesse sind – sogenannte sekundäre Flechtenstoffe. Forscher:innen der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) fanden in Kooperation mit Wissenschaftler:innen der LMU München durch Genomanalysen eine unerwartet hohe Zahl an bisher unbekannten Genabschnitten, die für die Bildung von wichtigen sekundären Flechtenstoffen, die Polyketide, verantwortlich sind. Neue Forschungsergebnisse zeigen das große versteckte Potenzial von Flechten. Möglicherweise beherbergen die Organismen deutlich mehr Wirkstoffe für Arzneimittel wie z.B. Antibiotika, Entzündungshemmer oder Zytostatika…
Schwerpunktprogramm zur Stickstoffumwandlung: Uni Ulm erforscht nachhaltige Ammoniaksynthese. Mit nachhaltiger Ammoniaksynthese die Düngemittelproduktion und letztlich die Welternährung verbessern. Dieses und weitere Fernziele verfolgt ein neues Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Stickstoffumwandlung. Ein Anwendungsbereich ist die Ammoniaksynthese: Diese Chemikalie steckt in vielen unverzichtbaren Produkten – darunter Düngemittel. Forschende um Professor Dirk Ziegenbalg von der Universität Ulm waren bei der Ausschreibung hocherfolgreich: In den kommenden zunächst drei Jahren bearbeiten sie drei von insgesamt elf Projekten zur nachhaltigen und vor allem dezentralen Ammoniakherstellung….
Mit dem molekularen Werkzeug CRISPR-Cas9 lassen sich erbliche Blutleiden behandeln. Dabei kann es zu ungewollten Veränderungen im Erbgut kommen. Ein Team um die MDC-Forscher Klaus Rajewsky und Van Trung Chu stellt jetzt in „Science Advances“ eine Methode vor, die solche Folgen minimiert. Die Hoffnungen, die in die Genschere CRISPR-Cas9 gesetzt werden, sind groß. Denn mit dem molekularen Skalpell lassen sich krankhaft veränderte Gene, die zum Beispiel zu Erbleiden führen, punktgenau herausschneiden und reparieren. Doch so präzise das Werkzeug sein Ziel…
Organoide ahmen humane Großhirnrinde in ihrer Entwicklung und bei Krankheiten nach: „Outer Radial Glia“ (oRG)-Zellen sind Stammzellen des Nervensystems und für die Entwicklung der menschlichen Großhirnrinde von entscheidender Bedeutung. Im Labor sind sie bisher nur äußerst schwer zu kultivieren. Nun ist es einem Team von Max-Planck-Forschenden aus Berlin gelungen, Gehirnorganoide zu erzeugen, die mit diesen Stammzellen angereichert sind. Dafür haben sie bestehende Verfahren für die Mini-Organe optimiert und standardisiert. Organoide – das sind neuartige dreidimensionale Zellkulturen, in denen Miniatur-Versionen von…
… neue Netzwerke im menschlichen Gehirn. Die Analyse des menschlichen Gehirns ist ein zentrales Ziel der Neurowissenschaften. Aus methodischen Gründen hat sich die Forschung jedoch weitgehend auf Modellorganismen, insbesondere die Maus, konzentriert. Nun haben Neurowissenschaftler*innen anhand von Gewebe, das bei neurochirurgischen Eingriffen entnommen wurde, neue Erkenntnisse über die neuronalen Schaltkreise des Menschen gewonnen. 3D elektronenmikroskopische Daten zeigten eine Zunahme des hemmenden Interneuron-Netzwerks beim Menschen. Die Entdeckung dieser auffälligen Netzwerkkomponente in der menschlichen Hirnrinde sollte in detaillierten Analysen ihrer Funktion bei…
Forschende der Universität Bern haben eine Therapiemöglichkeit entwickelt, die das körpereigene Abwehrsystem gegen schwarzen Hautkrebs aktiviert. Bestandteile eines Mykobakteriums (BCG) werden in Gel gebettet und direkt im Bereich des Tumors appliziert. Im Modell zeigte sich, dass das mit BCG-beladene Gel das Tumorwachstum verringert, die Überlebenszeit verlängert und die Bildung von Lungenmetastasen unterdrückt. Das Gel hat das Potenzial, das Wachstum und die Verbreitung des Tumors in andere Organe zu hemmen und dadurch das Überleben von Krebspatient:innen zu verlängern. Das Projekt wurde…
Brustkrebstumore bilden hauptsächlich dann Ableger, wenn die Betroffenen schlafen – dies zeigt eine neue Studie unter Leitung von ETH-Forschenden. Die Erkenntnisse könnten die Art, wie Krebs zukünftig diagnostiziert und behandelt wird, stark verändern. Brustkrebs ist gemäss der Weltgesundheitsorganisation WHO eine der häufigsten Krebsformen: Pro Jahr erkranken weltweit rund 2,3 Millionen Personen daran. Erkennen Ärztinnen und Ärzte Brustkrebs früh genug, können sie ihn meist gut behandeln. Schwieriger wird es hingegen, wenn der Tumor bereits Ableger gebildet hat. Solche Metastasen entstehen, wenn…
Wie stark können Insekten zubeißen? Wer über einen kräftigen Kauapparat verfügt, kann härtere Nahrung zerkleinern und auch besser im Kampf gegen Feinde bestehen. Biologen der Universität Bonn stellen nun ein mobiles System (forceX) zur Messung der Beißkräfte von kleinen Tieren einschließlich der Auswertungs-Software (forceR) vor. Damit wird es möglich nachzuvollziehen, wie Beißkräfte, zum Beispiel von Insekten, in Abhängigkeit von der Umwelt evolvierten. Die finale Fassung ist nun im Journal “Methods in Ecology and Evolution” veröffentlicht. Die Gottesanbeterin zappelt ein wenig…
ETH-Forschende entdecken im Meerwasser anhand von DNA-Daten nicht nur neue Bakterienarten, sondern auch unbekannte Naturstoffe, die dereinst nützlich sein könnten. Im Meerwasser tummeln sich unzählige Lebewesen, vom grössten Tier der Erde, dem Blauwal, bis hin zu winzigen Mikroorganismen. Diese sind nicht nur sehr zahlreich, sondern auch wichtig für das Funktionieren des gesamten Öko- und Klimasystems. So produzieren photosynthetisch aktive Mikroorganismen wie Cyanobakterien rund 50 Prozent des in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoffs. Auch entziehen solche Kleinstlebewesen der Atmosphäre Kohlendioxid und wirken…
Darmzellen und Milchsäurebakterien schützen gemeinsam vor Candida-Infektionen. Die Anwesenheit von Probiotika wie Milchsäurebakterien verändert die Umgebung im Darm und zwingt den Hefepilz Candida albicans, seinen Stoffwechsel umzustellen, wodurch er weniger infektiös wird. So können Probiotika eine Verbreitung von Pilzinfektionen im Darm eindämmen oder verhindern. Forschende des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) haben außerdem herausgefunden, dass Darmzellen das Bakterienwachstum aktiv fördern, um sich vor dem Pilz zu schützen. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht. Der Hefepilz Candida…
Wissenschaftler*innen von Senckenberg am Meer und der Universität Tel Aviv haben eine neue Korallenart entdeckt. Die Oktokoralle Swiftia phaeton wurde auf der weltweit größten Tiefwasserkorallenhügelkette vor der Küste Mauretaniens während verschiedener Tauchgänge in Tiefen zwischen etwa 400 und 600 Metern gefunden. Dort bildet sie „Korallengärten“ – dichte Ansammlungen von einer oder mehreren Korallenarten. Die Neubestimmung erfolgte mittels Mikro-Computertomographie. Die Forschenden warnen in ihren in den Studien vor der Gefährdung der gerade erst entdeckten Art – in ihrem Ökosystem wird Kohlenwasserstoff…
Forschende des 2. Physikalischen Instituts an der Universität Stuttgart und des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung sind auf dem Weg zur künstlichen Zelle einen Schritt weiter: Es ist ihnen gelungen, funktionsfähige DNA-basierte Zytoskelette in zellgroße Tröpfchen einzubringen und verschiedene Zellfunktionen nachzuweisen. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht. Am Bau funktionsfähiger synthetischer Zellen arbeiten Forschende weltweit. Die Verwendung solcher synthetischen Zellen bei der Erforschung zellulärer Mechanismen in einer stark kontrollierten und vordefinierten Umgebung ist für das grundlegende Verständnis…
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