Maschinelles Lernen legt Blick auf erstaunliches Phänomen bei Aminosäure Tyrosin frei. Roaming ist ein Phänomen unter Reaktionsdynamiken von Molekülen, welches kürzlich erstmals direkt beobachtet werden konnte. Dabei löst sich ein Atom eines Moleküls, wandert um das Molekül herum und lagert sich plötzlich an einer anderen Stelle wieder an. Theoretischen Chemiker*innen um Philipp Marquetand von der Universität Wien ist es nun gelungen, dieses Roaming bei der Aminosäure Tyrosin, einem wichtigen körpereigenen Baustein von Peptiden und Proteinen, zu detektieren. Ihre Studie erschien…
Forschende entdecken körpereigene, entzündungshemmende Substanz. Ein Team von Wissenschaftler*innen um Professor Karsten Hiller vom Braunschweiger Zentrum für Systembiologie BRICS hat eine körpereigene, entzündungshemmende Substanz entdeckt: Mesaconsäure. Dieses Molekül könnte ein Wirkstoffkandidat sein, der sich zur Behandlung eines Schocks in Folge einer Blutvergiftung und bei Autoimmunerkrankungen wie Schuppenflechte und chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) weiterentwickeln lässt – ohne die bekannten Nebenwirkungen bisher im Einsatz befindlicher entzündungshemmender Medikamente. Das Team von Karsten Hiller beschäftigt sich schon seit vielen Jahren mit Stoffwechselprodukten, die bei der…
Lehren aus der Vergangenheit: Neue MARUM-Studie: Nahrung und Sauerstoff haben größten Einfluss auf das Überleben. Korallen reagieren auf Veränderungen ihrer Umgebung – das gilt sowohl für tropische wie für Kaltwasserkorallen und schließt zum Beispiel Änderungen von Temperatur, Salzgehalt und pH-Wert ihrer Umgebung ein. Jetzt haben Forschende des MARUM unter der Leitung von Dr. Rodrigo da Costa Portilho-Ramos in einer Studie untersucht, wie sich wärmere Temperaturen im Zuge der Klimaerwärmung auf Kaltwasserkorallen auswirken. Dafür haben sie genauer betrachtet, wie Korallen in…
Magnetfallen für Seltenerd-Ionen könnten zu praktischer Trenntechnologie führen. Damit die Energiewende gelingt, werden große Mengen an Rohstoffen benötigt. Dazu gehören viele Seltene Erden, bei denen Versorgungsengpässe drohen und für die einfache Ersatzmöglichkeiten fehlen. Da es in Europa derzeit keinen nennenswerten Bergbau von Seltenen Erden gibt, ist das Recycling von Elektronikschrott eine wichtige Quelle. Die Kehrseite der Medaille: Bei der Anreicherung des wertvollen Materials werden umweltgefährdende Chemikalien eingesetzt. Forschende am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf könnten eine Lösung für dieses Problem gefunden haben, wie…
Forschende des Instituts für Entwicklungsgenetik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) untersuchten molekulare Faktoren, die den Erhalt der Stammzellen in Pflanzen steuern. Dass wesentliche Bereiche der darin involvierte Transkriptionsfaktoren der sogenannten PLETHORA-Familie eine Prion-ähnliche Struktur haben, beschreiben sie in der Titelgeschichte der Fachzeitschrift EMBO reports vom 7. Juni 2022. Aus den sogenannten Stammzellen entwickeln sich im Laufe des Lebens alle Organe eines Organismus. Auch Pflanzen besitzen solche Stammzellen, mit denen sie – im Gegensatz zu uns Menschen – während ihres ganzen Lebens…
Bielefelder Forschende veröffentlichen Studie in Nature Communications. Wie funktionieren Proteine, durch die ein Bakterium zum Krankheitserreger wird? Und wie injizieren Bakterien die krankheitserregenden Moleküle in menschliche Zellen? Mit diesen Fragen befassen sich der Biochemiker Professor Dr. Hartmut Niemann von der Universität Bielefeld und seine Arbeitsgruppe. Das in vielen krankheitserregenden Bakterien zu findende Sekretionssystem (T3SS) schießt Virulenzproteine durch eine winzige Nadel in Wirtszellen. In einer Studie untersuchten die Forschenden diesen molekularen Injektionsapparat von Yersinia enterocolitica, einem Erreger für Magen-Darm-Beschwerden. Die Studie…
Forscherinnen und Forschern der TU Chemnitz, der Humboldt Universität zu Berlin und der Philipps-Universität Marburg gelingt die Synthese eines Moleküls, das eigentlich nicht existieren sollte. Wie viele Atome kann ein aromatischer Ring haben, wenn er lediglich zwei Elektronen aufweist? Seit kurzem lautet die Antwort: Fünf! Einem Team aus der Chemie gelang erstmals durch die Kombination von Experiment und Theorie die Synthese und Beschreibung eines fünfgliedrigen Aromaten – einer wichtigen Stoffklasse in der Chemie. Damit ist erreicht, was seit Jahrzehnten probiert…
Erkenntnissprung bei Peptid-Nanofibrillen… Viren helfen Forschenden dabei, Gene in Zellen zu schleusen – damit diese beispielsweise pharmazeutische Wirkstoffe herstellen. Spezielle Peptide kurbeln den Vorgang an. Verstanden allerdings war die Effizienzsteigerung bislang kaum. Ein Forscherteam des MPI für Polymerforschung, der Universität Ulm, der britischen Universität Cambridge und der niederländischen Wageningen University konnte nun Licht ins Dunkel bringen und zudem ein kostengünstiges Peptid entwickeln. Seine Ergebnisse veröffentlichte das Team im Magazin „Advanced Functional Materials“. Biochemiker brauchen „Taxis“ der besonderen Art: Diese sollen,…
Etwas so Neues zu finden, dass es vielleicht in Lehrbüchern als grundlegendes Wissen aufgenommen wird, ist der Traum jedes Wissenschaftlers … sagt Prof. Dr. Jan Paradies von der Universität Paderborn. Der Chemiker hat vor Kurzem eine bisher unbekannte Reaktion entdeckt, bei der ein vollständiges Molekülfragment an einen anderen Ort im Teilchen wandert. „Solche Umlagerungen sind extrem selten, aber von unschätzbarem Wert, weil sie nur über einen ganz bestimmten Weg verlaufen und nur ein einziges Produkt liefern. Dadurch lassen sich in…
Biogasanlagen erzeugen Methan – und etwa 40 Prozent CO2, das bislang ungenutzt entweicht. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM wandeln dieses Abfallprodukt nun ebenfalls in Methan um und erhöhen die Methanausbeute von Biogasanlagen somit drastisch. Das Verfahren läuft, derzeit skaliert das Forscherteam die Demonstrationsanlage auf fünf Kubikmeter Methan pro Stunde hoch. Deutschland ist auf dem Weg zur Klimaneutralität, bereits bis 2030 sollen die Emissionen von Kohlenstoffdioxid um 65 Prozent sinken – verglichen mit den Werten von 1990. Ein…
Forscher*innen haben einen grundlegenden Mechanismus in menschlichen Zellen identifiziert: das Lipid PI(18:1/18:1) unterbricht typische Stressreaktionen und verhindert so unter anderem den Zelltod. Gerät dieser Vorgang aus dem Gleichgewicht, kann er schädliche Folgen haben und Krankheiten wie Krebs und Diabetes begünstigt. Die Wissenschaftler*innen um Andreas Koeberle vom Michael-Popp-Institut der Universität Innsbruck veröffentlichten ihre Studie im Fachjournal Nature Communications. Der programmierte Zelltod ist ein wichtiges Werkzeug, mit dem ein Organismus sich gesund hält. Wenn eine Zelle nicht so funktioniert wie sie sollte,…
Viren können Tiere und Menschen krank machen – oder gesund: Forschenden am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es gelungen, das Herpes-simplex-Virus Typ 1, das die schmerzhaften Lippenbläschen auslöst, gentechnisch so zu verändern, dass es sich künftig im Kampf gegen Krebs nutzen lässt. Viren sind einfach aufgebaut: Sie bestehen aus ein wenig Erbgut umhüllt von Proteinen und Lipiden. Lediglich 20 bis 200 Nanometer klein, lassen sie sich nur mit dem Elektronenmikroskop erkennen. Doch ihre Fähigkeit, lebende Zellen zu entern…
Letzte von drei Schiffsexpeditionen in Auftriebsgebiet vor Westafrika gestartet. Wirbel im Meer spielen eine wichtige Rolle bei der Durchmischung und dem Transport von Nährstoffen oder physikalischen Eigenschaften. Dadurch beeinflussen sie den Stofffluss oder auch das Artenvorkommen. Wissenschaftler:innen der heute gestarteten Expedition M182, die letzte einer Serie von drei Forschungsfahrten der Helmholtz-Initiative MOSES in das Auftriebsgebiet vor Mauretanien, untersuchen nun die Auswirkungen von Ozeanwirbeln genauer. Ihr Fokus liegt auf dem Kohlenstofftransport, den Mechanismen der biologischen Kohlenstoffpumpe und dem Export von Kohlenstoff…
Eine neue Studie zeigt, wie Deep Learning Gentherapien und antivirale Medikamente verbessern kann. Die mit der Genschere CRISPR assoziierte Nuklease Cas13b hat das Potenzial, künftig bei Erbkrankheiten eingesetzt zu werden, um unerwünschte Gene auszuschalten. Im Kampf gegen Infektionen wird sie zudem als antivirales Mittel erforscht, da Cas13b gezielt in das Erbgut von Viren eingreifen und diese unschädlich machen kann. Trotz dieser vielversprechenden Eigenschaften suchen Forscher:innen nach Nukleasehemmern, die diese Effekte regulieren oder unterbinden können. Der Grund: Sie wollen die Sicherheit…
Ein internationales Forschungsteam hat mit Hilfe der Radiokarbondatierung nachgewiesen, dass die menschliche Leber ein Leben lang jung bleibt und im Durchschnitt weniger als drei Jahre alt ist. Die Leber hat eine einzigartige Fähigkeit, sich nach einer Verletzung zu regenerieren. Es war jedoch unbekannt, ob diese Kapazität im Laufe des Lebens abnimmt. Internationale Forschende unter der Leitung von Dr. Olaf Bergmann vom Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) an der TU Dresden verwendeten eine Technik, die als retrospektive Radiokohlenstoff-Geburtsdatierung bekannt ist,…
Wiederbeschreibbare, UV-Licht-empfindliche Oberfläche aus dotierten TiO2-Nanokristallen. Forschende haben eine Beschichtung hergestellt, die mit UV-Licht beschreibbar ist und deren Schrift sich unter Luftsauerstoff wieder auslöscht. In vielen Fällen ließe sich damit Papierabfall vermeiden. Das Material besteht aus drei ungiftigen Grundkomponenten und wird durch einen einfachen Syntheseschritt hergestellt. Die Studie wird in der Zeitschrift Angewandte Chemie vorgestellt. Um mit Licht beschreibbare Oberflächen herzustellen, nutzten die Forschenden um Yadong Yin von der University of California, Riverside (USA) die Halbleitereigenschaften von Titandioxid aus. Nanokristallines…
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