PSI-Forschende haben einen wichtigen Bestandteil im Auge aufgeklärt. Es handelt sich um ein Protein in den Stäbchenzellen der Netzhaut, die es uns ermöglichen, bei Dämmerlicht zu sehen. Das Protein sorgt als Ionenkanal in der Zellmembran dafür, dass das Sehsignal vom Auge ins Gehirn weitergeleitet wird; Menschen, bei denen das Molekül aufgrund einer Erbkrankheit nicht richtig funktioniert, erblinden. Die Forschenden haben die dreidimensionale Struktur des Proteins entziffert und so dabei mitgeholfen, den Weg für eine zukünftige Heilungsmethode zu ebnen. Die Studie…
Bis zu 3000 Komponenten kann das Gift einer einzigen Spinne enthalten. Aus den Bestandteilen, meist Peptiden, lassen sich vielversprechende Wirkstoffkandidaten für die Behandlung von Krankheiten entwickeln. Auch in der Schädlingsbekämpfung kann Spinnengift eingesetzt werden – als biologisches Pflanzenschutzmittel. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME und der Justus-Liebig-Universität Gießen widmet sich vor allem den bisher kaum beachteten einheimischen Spinnen und ihrem Giftmix. Die Forschungsergebnisse zur Biologie der Toxine – insbesondere zum Gift der Wespenspinne – wurden in…
Wenn zu Jahresbeginn die Sektkorken knallen, ist die Mikrobe des Jahres 2022 beteiligt: Die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae produziert neben Wein – der Grundlage von Sekt – und Bier auch Kuchen und Brot. Hefen sind winzige Einzeller und zählen zu den Mikroben, auch wenn sie – anders als Bakterien – einen Zellkern besitzen (Eukaryoten). Diese Verwandtschaft mit Menschen macht sie zu einem idealen Forschungsobjekt. Als kleine „Zellfabriken“ stellen sie Medikamente und Rohstoffe in industriellem Maßstab her. Diesen für unseren Genuss und…
Untersuchungen am FRM II helfen bei der Entwicklung von mRNA-Medikamenten. Die Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München (TUM) spielt eine wichtige Rolle bei der Untersuchung von mRNA Nanopartikeln, ähnlich zu denen die im Covid-19-Impfstoff der Firmen BioNTech und Pfizer eingesetzt werden. Mit Hilfe des in Garching verfügbaren hohen Neutronenflusses gelang es den Forschenden am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ), unterschiedliche Formulierungen für den mRNA-Impfstoff zu charakterisieren und damit Grundlagen für die Verbesserung von deren Wirksamkeit zu schaffen. Messenger-RNA…
Forschende der Universität Bonn haben eine Methode vorgestellt, mit der sich der schwerere Wasserstoff-„Bruder“ Deuterium gezielt in viele verschiedene Moleküle einführen lässt. Die so erhaltenen deuterierten Verbindungen sind stabiler gegenüber dem Abbau durch bestimmte Enzyme. Medikamente, die mit dieser Methode hergestellt werden, können dadurch länger wirksam sein, sodass sie niedriger dosiert oder seltener eingenommen werden müssen. Der Artikel ist nun in der Zeitschrift “Angewandte Chemie” veröffentlicht. Wasserstoff (abgekürzt „H“ für Hydrogenium) ist das leichteste aller Elemente. Es besteht in der…
… und nutzt Phagen für die Weitergabe seiner Gene. InfectoGnostics-Forscher des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena haben einen neuen Bakterienstamm charakterisiert, der genetische Eigenschaften von mehreren Stämmen vereint. Der Erreger zählt zu den Methicillin-resistenten Staphylokokken (MRSA) und enthält ein weiteres, spezielles Resistenzgen, welches über Bakteriophagen – Viren, die Bakterien abtöten – mobilisiert und verbreitet werden kann. Die Ergebnisse der Analyse wurden im November 2021 im Fachjournal „Frontiers in Genetics“ (DOI: 10.3389/fgene.2021.723958) publiziert. Beim Screening eines schwerkranken Patienten wurde…
DNAzyme sind hochpräzise Biokatalysatoren, die gezielt ungewollte RNA-Moleküle zerstören. Für den medizinischen Einsatz gibt es aber noch eine große Hürde. Ein Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat zusammen mit dem Forschungszentrum Jülich (FZJ) und der Universität Bonn die genaue Funktionsweise der DNAzyme in Echtzeit untersucht. Diese wichtigen Grundlagenerkenntnisse hin zur Anwendung stellen sie in der renommierten Zeitschrift Nature vor. Physikalische Biologie: Publikation in Nature DNAzyme – ein Kunstwort aus DNA und Enzym – sind katalytisch aktive DNA-Sequenzen. Sie bestehen aus…
Mit gezielter Gammastrahlung haben Forschende des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung das Auftreten und die spezifische Rolle von Nanopartikeln bei der Bildung von Mesokristallen aufgedeckt. Damit liefern sie entscheidende Erkenntnisse für die Entwicklung und das Design neuer mesokristalliner Materialien. Wäre es nicht praktisch, wenn sich die Ziegel eines Hauses von allein zusammensetzen würden? In der Natur geschieht dies schon seit Millionen von Jahren in Form von Mesokristallen. Diese faszinierenden Materialien verbinden nanostrukturelle Merkmale mit dem Aussehen großer Kristalle, weil sich…
Gleiche Rechte im Gehirn? Ein wissenschaftlicher Artikel zeigt, dass die Forderung nach Gleichberechtigung auch einen der kleinsten Bestandteile des Gehirns betrifft: die Dendriten. Das sind die Abschnitte der Nervenzellen, die Reize empfangen und weiterleiten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht. Wir wissen, dass unterschiedlich geformte Neuronen Informationen unterschiedlich verarbeiten. Aber tragen die unterschiedlichen Formen andererseits auch dazu bei, dass ihre Funktionen ähnlicher werden? Hermann Cuntz, Forscher am Ernst Strüngmann Institut (ESI) für Neurowissenschaften, und Kolleg:innen berichten, dass Neuronen…
Forschungsteam der Universität Tübingen beobachtet den Aufprall fallender Tropfen auf Blätter von Salvinia molesta mithilfe von Hochgeschwindigkeitskameras – Freier Luftaustausch an den Öffnungen. Der tropische Schwimmfarn Salvinia molesta hat ausgeklügelte Strukturen entwickelt, um auch bei starken Regenfällen das Wasser zügig von seinen Blättern abperlen zu lassen. Dadurch werden die an der Wasseroberfläche schwimmenden Blätter entlastet, aber vor allem auch die Spaltöffnungen für den Luftaustausch frei gehalten. So kann der Farn ungehindert Kohlendioxid aufnehmen für die Fotosynthese. Das wurde in einem…
Sie stehen im Kampf gegen Viren, Bakterien und entarteten Zellen an vorderster Front: die T-Zellen unseres Immunsystems. Doch je älter wir werden, desto weniger T-Zellen produziert unser Körper. Wie lange wir gesund bleiben, hängt also auch davon ab, wie lange sie überleben. Forschende der Universität Basel haben nun einen bisher unbekannten Signalweg aufgedeckt, der T-Zellen lange am Leben erhält. Wie wir Menschen versucht auch jede Zelle unseres Körpers dem Tod möglichst lange zu entkommen. Dies trifft insbesondere auf eine bestimmte…
Zwei X-Chromosomen sind eigentlich eines Zuviel. Die weiblichen Zellen von Säugetieren schalten daher kurzerhand eines davon ab – allerdings nur, wenn die Zellen beginnen, sich zu Geweben zu spezialisieren. Wie Zellen ihre Chromosomen „zählen“ und gleichzeitig wahrnehmen, in welchem Entwicklungsstadium sie sich befinden, hat nun ein Berliner Forschungsteam herausgefunden. Die Zellen weiblicher Säugetiere haben ein Dosisproblem, denn sie besitzen doppelt so viele X-Chromosomen wie im Körper gebraucht werden. Schon während der frühen embryonalen Entwicklung wird daher eines der beiden zufällig…
Adenoviren besitzen ein Protein, das ihr Erbmaterial schützt, bis es zum Zellkern der infizierten Zelle gelangt. Dort streift das Virus seine Hülle ab und das schützende Protein löst sich von der Virus-DNA. Erst dann wird diese in den Zellkern importiert – die Voraussetzung für die Bildung neuer Viren. Dieser von Forschenden der Universität Zürich entschlüsselte Prozess ist zentral für diverse Covid-19-Impfstoffe. Adenoviren sind typische Erkältungsviren, die bei Menschen vor allem zu Erkrankungen der Atemwege führen. Seit vielen Jahren werden die…
Der pflanzliche Wirkstoff Anemonin könnte neue Ansätze zur Behandlung von Malaria liefern. Forschende aus Äthiopien und Deutschland fanden ihn in einem Hahnenfußgewächs, das in einigen afrikanischen Ländern traditionell als Heilpflanze bei Malaria gebraucht wird. Extrakte der Pflanze linderten die Symptome von infizierten Mäusen deutlich, wie das Team der Arba Minch University (AMU), der Addis Ababa University (AAU) und der Martin-Luther-Universität Halle–Wittenberg (MLU) im Fachjournal “Molecules” berichtet. Ein Tee aus den Blättern des Hahnenfußgewächses Ranunculus multifidus wird in manchen Teilen Afrikas…
Moose und Flechten in tropischen Regenwäldern emittieren hochreaktive und partikelbildende Moleküle, die Luftqualität, Klima und Ökosystemprozesse beeinflussen. Tropische Regenwälder sind weltweit die bedeutendste Quelle biogener flüchtiger organischer Verbindungen (BVOCs). Diese Verbindungen haben großen Einfluss auf die Konzentration von oxidativen Stoffen und somit auf die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre. Zudem tragen sie zur Partikelbildung bei und beeinflussen über Wolkenbildung und Niederschlag das Erdklima. Bislang nahm man an, dass die Blätter der Urwaldbäume die wichtigste Quelle dieser Emissionen sind. Nun aber fanden Wissenschaftlerinnen…
Eines der berüchtigtsten invasiven marinen Lebewesen ist die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi. Um den Invasionserfolg dieser Art genauer zu beleuchten, nutzte ein internationales Team unter Leitung des GEOMAR und des DTU Aqua Daten aus Vollgenom-Analysen. In ihrer Studie, die im Fachmagazin PNAS veröffentlicht wurde, kommen die Forschenden zu dem Schluss: Genetische Vielfalt an sich ist nicht der entscheidende Grund für den Invasionserfolg. Stattdessen ergaben Rekonstruktionen der Populationen, dass das Ausmaß der Invasionsereignisse sowie wiederholte Einführungen bestimmend sind. Biologische Invasionen – die…
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