Biowissenschaften Chemie

Neues Katalysatorsystem am LIKAT arbeitet mit Farben. Als Schlüssel zu umweltschonenden chemischen Reaktionen erweist sich zunehmend die Photochemie. Unter milden Temperaturen und Normaldruck sollen künftig Photonen – die Energie des Lichts – chemische Reaktionen bewirken. Ein Team um Esteban Mejía vom Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock, LIKAT, und Dengxu Wang von der Shandong Universität in Jinan hat jetzt ein modulares System entwickelt, mit dem sich wie aus einem Lego-Baukasten nahezu beliebig Photokatalysatoren für Verfahren in der organischen Chemie zusammenstellen lassen….

Wenn die Chemie nicht stimmt, bleibt die Wunde unversorgt: Das Enzym CK1α beeinflusst die Wanderung von Riesenfresszellen, die an der Immunabwehr des Körpers beteiligt sind. Das hat ein Team aus der Hochschulmedizin in Marburg und Münster herausgefunden, indem es bei Fruchtfliegen untersuchte, wie die molekulare Steuerung der Zellbewegung vonstattengeht. Die Forschungsgruppe um den Physiologieprofessor Dr. Sven Bogdan von der Philipps-Universität Marburg berichtet im Fachblatt „Journal of Cell Science“ über ihre Ergebnisse. Riesenfresszellen, genannt Makrophagen, gehören zum körpereigenen Immunsystem. Sie bilden…

Eine Reise auf den Spuren von Proteinen. Damit während der Entwicklung funktionelle Organe entstehen, müssen Zellen korrekt kommunizieren und Form und Grösse bis ins kleinste Detail richtig ausbilden. Ein Forschungsteam der Universität Basel hat das Flügelwachstum der Fruchtfliege untersucht und dabei ein langjähriges Dogma widerlegt. Anders als bislang angenommen, ist die räumliche Verteilung eines Signalmoleküls namens Dpp nur zu einem kleinen Teil dafür verantwortlich, dass die Fliege einen perfekten Flügel erhält. Wie die Entwicklung von Organen verläuft, wie sie ihre…

Mit stabilen Isotopen den Stoffwechsel solider Tumore untersuchen. Ein Kennzeichen von Tumoren ist, dass sie einen schnellen Stoffwechsel und deshalb einen hohen Energieverbrauch haben. Aber welche Stoffwechselwege in ihrem Inneren genau ablaufen und welche Faktoren den Stoffwechsel beeinflussen, lässt sich in Zellkulturversuchen nicht vollständig klären: Dazu muss der intakte Tumor analysiert werden. Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam, an dem auch der neu an die Medizinische Fakultät der Universität Duisburg-Essen berufene Prof. Dr. Dr. Alpaslan Tasdogan maßgeblich beteiligt ist, hat eine neue Methode…

Die Entwicklung von Antibiotika ist einer der bedeutendsten Durchbrüche in der Medizin. Allerdings entwickeln Krankheitserreger Resistenzmechanismen, die die Wirksamkeit von Antibiotika zunichtemachen. Rund 700.000 Menschen sterben jedes Jahr an solchen resistenten Bakterien. Dank Simulationsstrategien können Supercomputer dazu beitragen, die dringend benötigte Entwicklung neuer Antibiotikavarianten zu beschleunigen. Die Rechenprozesse wurden von einem internationalen Team unter der Leitung von Forschern des Exzellenzclusters Ruhr Explores Solvation, kurz RESOLV, umgesetzt. Die Ergebnisse werden am 16. November in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy…

PNAS-Publikation: In einem Laborversuch simulieren MARUM-Forschende alternative Kohlenwasserstoffbildung durch Reduktion von Essigsäure. Unter Druck und hoher Temperatur bilden sich im tiefen Ozeanboden Kohlenwasserstoffe, die auch ein wesentlicher Bestandteil von Erdöl und Erdgas sind. Im Guaymas-Becken im Golf von Kalifornien sind Forschende auf Spuren von Kohlenwasserstoffgasen gestoßen, die nicht auf herkömmliche Art und Weise entstanden sind. In ihrer Studie, die das Journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) jetzt veröffentlicht hat, zeichnen sie einen neuen Bildungsweg der Gase Ethan…

Aus einer befruchteten Eizelle entsteht in nur wenigen Wochen ein komplett neuer Organismus. Das eigentliche Wunder dabei ist, dass aus einem kleinen Haufen vollkommen identischer Stammzellen ganz unterschiedliche, spezialisierte Zelltypen werden. Das Team um Christian Schröter, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund, hat nun zeigen können, dass die Spezialisierung von Zellen während der Embryonalentwicklung nicht wie bisher angenommen ausschließlich vom Zufall abhängt, sondern vielmehr durch die Kommunikation der Zellen bestimmt wird. Stammzellen sind wahre Multitalente. Sie können sich…

Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen untersucht dichte Verbindungen. Die gemeinsame Bewegung von Zellen ist entscheidend für verschiedene biologische Prozesse in unserem Körper – zum Beispiel, damit Wunden heilen und sich der Organismus entwickeln kann. Diese Bewegung wird durch die Verbindungen zwischen einzelnen Zellen ermöglicht. Diese Verbindungen wiederum werden durch verschiedene Proteinkomplexe hergestellt und übertragen die notwendigen Kräfte zwischen benachbarten Zellen. Ein Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen und mit Beteiligung des Dresdener Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik hat…

Afrikanische Graupapageien lehnen eine sofortige Belohnung mit Aussicht auf eine bessere eher ab als Aras. Sie können also möglicherweise eine Belohnung länger herauszögern als Aras. Dies haben Wissenschaftler*innen um Auguste von Bayern vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen herausgefunden. Die Vögel, die sich mit auf- und abgehen ablenkten, hielten das Warten am längsten durch. Der Marshmallow-Test ist ein bekanntes Experiment zu Impulskontrolle und Belohnungsaufschub aus den frühen 1970er Jahren. Er misst das Vermögen, auf eine Belohnung zu warten, wenn diese…

Ein Forscherteam um Nicole Pogodalla und Prof. Dr. Christian Klämbt vom Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster wies nun erstmals eine zweite Barriere im Gehirn von Taufliegen (Drosophila melanogaster) nach – neben der bereits bekannten Blut-Hirn-Schranke. Die im Gehirn liegenden Nervenzellen sind auf komplexe Weise über besondere Schaltstellen, die Synapsen, verknüpft. Sie benötigen eine stets gleichbleibende Umgebung, um verlässlich zu funktionieren. Um dies zu gewährleisten, ist das Gehirn von einer sogenannten Blut-Hirn-Schranke umgeben. Sie sorgt zum…

Die Nachwuchsgruppe »H2Organic« arbeitet unter Leitung von Dr. Daniel Siegmund an einem »grünen« elektrochemischen Prozess. Am Anfang stand ein Wettbewerb. Mit seiner Idee, innovative Materialien für die elektrokatalytische Hydrierung von organischen Chemikalien einzusetzen, bewarb sich Dr. Daniel Siegmund beim »BMBF Nachwuchswettbewerb NanoMatFuture«. Ziel der Maßnahme: im Sinne einer Exzellenzförderung dem wissenschaftlichen Nachwuchs im Bereich Werkstoff- und Nanotechnologie gute Startbedingungen zu ermöglichen. Einige Monate später dann die Bestätigung: Daniel Siegmund, Gruppenleiter »Elektrokatalyse« am Fraunhofer UMSICHT sowie Habilitant bei Prof. Dr. Ulf-Peter…

Team mit Beteiligung der Universität Göttingen sequenziert Erbgut. Brachsenkräuter sind Wasserpflanzen, die zu einem uralten Stamm von sogenannten Gefäßpflanzen gehört. Diese Pflanzen besitzen Gewebe zum Transport von Wasser, Pflanzensaft und Nährstoffen. Dieser Stamm hat sich vor mehr als 400 Millionen Jahren von anderen Gefäßpflanzen evolutionär abgespalten. Ein internationales Forschungsteam, an dem auch die Universität Göttingen beteiligt ist, hat nun das gesamte Genom dieser Pflanze sequenziert und dabei die Geheimnisse ihrer einzigartigen Art der Photosynthese gelüftet. Zudem hat es die unterschiedliche…

Seegraswiesen bieten einen vielseitigen Lebensraum an vielen Küsten. Zudem speichern sie große Mengen Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre im Ökosystem. Um zu wachsen, brauchen die Seegräser Nährstoffe, vor allem Stickstoff. Bisher glaubte man, dass die Pflanzen den Stickstoff vorwiegend aus dem Wasser und Sediment aufnehme – die allerdings extrem nährstoffarm sind. Nun zeigt eine in Nature veröffentlichte Studie von Forschenden des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, dass Seegras im Mittelmeer in seinen Wurzeln eine Symbiose mit einem Bakterium unterhält, welches…

Zelluläre Immuntherapien sind bei Non-Hodgkin-Lymphomen bisher wenig wirksam. Einen möglichen Grund hat ein Team um den MDC-Forscher Armin Rehm entdeckt. Wie es in „Cell Reports“ berichtet, verändern die Krebszellen große Blutgefäße, über die Immunzellen normalerweise in die Lymphknoten einwandern. Aus der modernen Krebsbehandlung sind Immuntherapien nicht mehr wegzudenken. Besonders erfolgreich sind sie zum Beispiel bei Morbus Hodgkin, einer bösartigen Erkrankung des Lymphsystems. Bei aggressiven Non-Hodgkin-Lymphomen hingegen versagen vergleichbare Ansätze, bei denen das Immunsystem mit unterschiedlichen Strategien dazu gebracht wird, die…

Mithilfe gezüchteter Stammzellen sollen künftig neue Medikamente gegen bis-lang unheilbare Krankheiten wie etwa Alzheimer entwickelt werden. Im Fraunhofer-Projektzentrum für Stammzellprozesstechnik SPT wird an Verfahren für die Massenproduktion dieser Stammzellen gearbeitet. Dabei kommen neuartige Materialien zum Einsatz, um die Zellen künftig industriell mit hohen Qualitätsstandards herstellen zu können. Während der Messe MEDICA in Düsseldorf werden die Verfahren vom 15. bis zum 18. November 2021 erstmals der Öffentlichkeit präsentiert (Halle 3, Stand E74). Die Zellen eines heranwachsenden Embryos haben eine faszinierende Eigenschaft:…

Zellen müssen präzise kontrollieren, welche der vielen im Erbgut enthaltenen Gene sie nutzen. Dies geschieht in sogenannten Transkriptionsfabriken, molekularen Ansammlungen im Zellkern. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und am Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM) haben nun festgestellt, dass die Bildung der Transkriptionsfabriken der Kondensation von Flüssigkeiten ähnelt. Ihre Erkenntnisse können künftig zum Verständnis von Krankheitsursachen beitragen sowie die Entwicklung DNA-basierter Datenspeicher voranbringen. Originalpublikation: Molecular Systems Biology (DOI: 10.15252/msb.202110272). Das Erbgut des Menschen…