Biowissenschaften Chemie

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Die Schaltkreise im Gehirn

DFG verlängert neurobiologische Forschungsgruppe an der Universität Göttingen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Förderung einer Forschungsgruppe in der Molekularen Neurobiologie an der Universität Göttingen um drei weitere Jahre verlängert. Die Forschungsgruppe „Entschlüsselung eines Gehirn-Schaltkreises: Struktur, Plastizität und Verhaltensfunktion des Pilzkörpers von Drosophila“ erforscht Nervenzellen, Synapsen und neuronale Schaltkreise beispielhaft an einem Teil des Gehirns der Taufliege Drosophila. Die beantragte Fördersumme liegt bei insgesamt rund 2,8 Millionen Euro. Wie schaffen es Gehirne, aktuelle Sinnesreize, zurückliegende Erfahrung und zukünftige Verhaltensoptionen zu…

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Weltkatalog der Spinnentiere fördert grenzenlose Forschung

Grenzenlose Spinnentierforschung: Mit dem Weltkatalog der Spinnentiere (World Arachnid Catalog, WAC) ist jetzt eine neue internationale Forschungsplattform für fast alle Spinnentiere an den Start gegangen. Dieses interaktive Arbeitsmedium soll der weltweit verbundenen arachnologischen Gemeinschaft als primäre Quelle zu taxonomischen Daten sowie neuster Literatur dienen und deren Forschung fördern. Das Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) hat als Kooperationspartner einen wesentlichen Beitrag zum Ausbau der Plattform geleistet. Der World Arachnid Catalog (WAC) gründet auf dem im Internet frei zugänglichen und 2014…

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Gen-Schere soll SARS-CoV2 und andere RNA-Viren zerstören

Quantensprung im Kampf gegen Viren: Wissenschaftler*innen aus Göttingen und Hannover überzeugen im ersten bundesweiten Innovationswettbewerb SprinD-Challenge „Ein Quantensprung für neue antivirale Mittel“ der Bundesagentur für Sprunginnovation. Ihre Idee im Kampf gegen Viruserkrankungen wird mit bis zu 700.000 Euro für das erste Jahr gefördert. Warum nicht einfach das Virus zerschneiden und auf diese Weise unschädlich machen? Das ist die Idee für eine innovative antivirale Therapie. Erste Ergebnisse in der vorklinischen Anwendung sind vielversprechend. Damit haben Wissenschaftler*innen aus Göttingen und Hannover die…

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Catch me if you can: Wie mRNA-Therapeutika in Zellen gelangen

Forscher entdecken, wo und wie mRNA in eine Zelle gelangt, um dort genetische Informationen zu verändern oder zu übermitteln – ein zentraler Aspekt für die Entwicklung neuer Therapien. In den letzten Jahren hat sich die Ribonukleinsäure (RNA) in ein vielversprechendes Molekül für die Entwicklung neuer Therapien entwickelt. Die RNA kopiert die genetische Information, die in unserem Erbgut, der DNA, enthalten ist, und dient dann als Vorlage für den Aufbau von Proteinen, den Bausteinen des Lebens. Aber die Einbringung von RNA…

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Abwehr oder Reparatur: Wie Immunzellen bei der Wundheilung kontrolliert werden

Wissenschaftler:innen zeigen erstmals einen kausalen Zusammenhang zwischen der Gewebereparatur, dem mitochondralen Stoffwechsel und der Aktivierung und Funktion von Makrophagen (Fresszellen) / Veröffentlichung in „Cell Metabolism“. Ein Kölner Forschungsteam hat entdeckt, dass der Stoffwechsel von Mitochondrien, den Energielieferanten der Zellen, in Makrophagen die Wundheilung maßgeblich koordiniert. Makrophagen gehören zu den weißen Blutkörperchen und sind auch als Fresszellen bekannt. Professorin Dr. Sabine Eming und ihre Mitarbeiter:innen und Kolleg:innen am CECAD Exzellenzcluster für Alternsforschung der Universität zu Köln zeigten, dass Wund-Makrophagen während der…

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Gasblasen in Gesteinsporen – Wiege des Lebens auf der frühen Erde

Dresdner und Münchner Forscher entwickeln schlüssiges Szenario für die Entstehung von membranlosen Mikrotröpfchen auf der frühen Erde als Ursprung des Lebens. Wo und wie entstand Leben auf der frühen Erde vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren aus unbelebten chemischen Stoffen? Die Antwort auf diese Frage wird seit langem diskutiert und ist eine Herausforderung für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Mögliche Umgebungen, in denen Leben entstanden sein könnte, sind eine Möglichkeit, nach der Forscher suchen können. Eine wesentliche Voraussetzung für die ersten Zellen…

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In nur wenigen Minuten Zellstrukturen dreidimensional abbilden

Heidelberger Wissenschaftler arbeiten an einem schnellen Verfahren der 3D-Zellbildgebung. Virale Erreger wie das Coronavirus SARS-CoV-2 verändern die innere Struktur der Zellen, die sie befallen. Diese Veränderungen finden auf Ebene der einzelnen Zellbestandteile, der Organellen, statt und können Auskunft darüber geben, wie Viruserkrankungen entstehen. Sichtbar werden sie erst mithilfe von besonders leistungsstarken bildgebenden Verfahren, deren Einsatz jedoch mit hohem Daten- und Zeitaufwand verbunden ist. Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam unter Leitung von Dr. Venera Weinhardt vom Centre for Organismal Studies (COS) der Universität…

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Wenn Spinnengift die Nerven angreift

Forschungsgruppe untersucht Neurotoxin der Schwarzen Witwe… Im wahrsten Sinne des Wortes die Nerven verlieren – bei Spinnen geraten viele Menschen in Angst und Schrecken, doch nur wenige sind gefährlich. Die Schwarze Witwe hat es allerdings in sich: Sie schnappt sich ihre Beute mit Nervengift; genauer gesagt mit Latrotoxinen (LaTXs). Prof. Dr. Christos Gatsogiannis vom Institut für Medizinische Physik und Biophysik der Universität Münster hat sich der Substanz angenommen, auch im Hinblick auf medizinische Anwendungen. Mit Hilfe der sogenannten Kryo-Elektronenmikroskopie ist…

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Röntgenlaser zeigt Entstehung von Strahlungsschäden

Mit dem europäischen Röntgenlaser European XFEL hat ein internationales Forschungsteam neue Einblicke in die Entstehung von Strahlenschäden in biologischem Gewebe gewonnen. Die Untersuchung enthüllt erstmals im Detail, auf welche Weise Wassermoleküle durch energiereiche Strahlung in potenziell gefährliche Radikale und elektrisch geladene Ionen auseinanderbrechen, die im Organismus dann schädliche Reaktionen auslösen können. Das Team um Maria Novella Piancastelli und Renaud Guillemin von der Pariser Sorbonne, Ludger Inhester von DESY und Till Jahnke von European XFEL in Schenefeld bei Hamburg stellt seine…

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Der Weg zur Erhöhung des Ertragspotenzials hängt vom Ähren-Typ der Gerste ab

Um die Erträge von Getreide zu sichern und zu erhöhen, ist es wichtig, das Ertragspotenzial der jeweiligen Pflanzen zu kennen. Wissenschaftler des IPK Leibniz-Institutes haben herausgefunden, dass das maximale Ertragspotenzial von Gerstenlinien abhängig vom Genotyp und von den Wachsstumsbedingungen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien angelegt wird. Darüber hinaus zeigen ihre Ergebnisse, die jetzt im Magazin „Journal of Experimental Botany“ veröffentlich worden sind, dass bei zwei- und sechszeiliger Gerste jeweils unterschiedliche Ährenmerkmale wichtig sind, um das Ertragspotenzial ausschöpfen zu können. Das Wissen über…

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Flüssigkristalle für schnelle Schaltprozesse

Ein internationales Team hat eine neu synthetisierte  flüssigkristalline Verbindung untersucht, die Anwendungen in der Opto-Elektronik verspricht. Einfache stäbchenförmige Moleküle mit nur einem einzigen Chiralitätszentrum ordnen sich bei Raumtemperatur von selbst zu spiralförmigen Strukturen. Durch resonante Röntgenstreuung an BESSY II konnten die Forscher*innen nun die Ganghöhe der Helixstruktur bestimmen. Mit nur etwa 100 Nanometern ist diese extrem kurz, was besonders schnelle Schaltprozesse ermöglichen könnte. Flüssigkristalle sind zwar nicht fest, sondern flüssig, aber einige ihrer physikalischen Eigenschaften sind dennoch richtungsabhängig  wie in…

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Mikroalge Stylodinium – ein geheimnisvoller Unbekannter aus dem Moor

Die Alge des Jahres 2022 … LMU-Biologe Marc Gottschling untersucht die Panzergeißler seit Langem. Einer ihrer bemerkenswertesten Vertreter wird jetzt zur Alge des Jahres 2022 gewählt. Die Mikroalge Stylodinium wird auf Vorschlag von LMU- und AWI-Forschern von der Sektion Phykologie in der Deutschen Botanischen Gesellschaft zur Alge des Jahres 2022 gewählt. Die Alge lebt vor allem als Aufsitzer auf anderen Algen, an die sie sich mit einem Stiel heftet. Der Einzeller ist auch im Plankton bayerischer Moorseen zu finden. Algenforscherinnen…

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Bahnbrechende Forschung an menschlichen Blastoiden und Auswirkungen auf IVF und Verhütung

Bahnbrechende Forschung an menschlichen Embryonenmodellen ebnet den Weg zur effizienteren In-Vitro-Fertilisation und zu einer neuen nicht-hormonellen Verhütungsmethode. Die Möglichkeit, Zellmodelle im Reagenzglas das machen zu lassen, was menschliche Embryonen normalerweise im Mutterleib tun, eröffnet neue Wege zur Verbesserung der In-vitro-Fertilisationsverfahren (IVF) und zur Entwicklung verträglicherer Verhütungsmittel. Hormonelle Verhütungsmittel werden seit langem eingesetzt und funktionieren bei vielen Frauen. Sie haben jedoch mitunter beträchtliche Nebenwirkungen, und ihre Wirksamkeit lässt nach, wenn sie nicht täglich eingenommen werden. Viele Brustkrebspatientinnen können nicht mit Hormonen…

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Wenn die Luft dünn wird

Wie das Immunsystem auf Sauerstoffmangel reagiert. Jede Zelle des menschlichen Körpers ist auf Sauerstoff angewiesen. Wie aber reagiert unser Immunsystem auf einen Sauerstoffmangel? Beeinflusst dieser Faktor Entzündungsreaktionen oder die Tumorentstehung? Mit einem neuen interdisziplinären Forschungsansatz in einer Höhentrainingskammer wollen Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen diese Fragen beantworten. Der Sauerstoffverbrauch in Zellen und Geweben wird durch den Hypoxie-induzierbaren Faktor (HIF) geregelt, für dessen Entdeckung der Nobelpreis für Medizin im Jahr 2019 vergeben wurde. Prof. Dr. Joachim Fandrey mit dem Team des Instituts…

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Polymere mit Helix-Blöcken

Domänenbildung bei supramolekularen Polymeren durch Bestrahlung mit UV-Licht. Künstliche Polymere sind die Grundstoffe aller Kunststoffe, und haben zumeist keinen geordneten Aufbau (im Gegensatz zu Biopolymeren wie Proteinen). Ein Forschungsteam hat nun ein Polymer entwickelt, das sich durch Bestrahlung mit UV-Licht differenziert in gefaltete (geordnete) und ungefaltete (ungeordnete) Bereiche auflösen lässt. Damit bieten sich neue Möglichkeiten für die Entwicklung von weichen Funktionsmaterialien, heißt es in der Zeitschrift Angewandte Chemie. Proteine bestehen aus langen molekularen Ketten, die sich falten oder schrauben können,…

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Verbindung zwischen Darmentzündung und Mikrobiom

Studie des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ klärt die entzündungshemmende Wirkung der von Darmbakterien gebildeten Fettsäure Butyrat auf. Etwa 500 bis 1.000 verschiedene Arten von Bakterien, Pilzen und anderen Mikroorganismen besiedeln unserem Darm. Alle zusammen bilden das Darmmikrobiom. Diese Mikroben sind, wie man heute weiß, eine wichtige Schaltstelle zur Gesunderhaltung. Das zeigt sich insbesondere dann, wenn die Zusammensetzung des Mikrobioms aus der Balance gerät, wie zum Beispiel bei Menschen mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Deren Darmmikrobiom umfasst im Vergleich zu Gesunden…

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