Archaeen besiedeln extreme Lebensräume, so auch den Verdauungstrakt von Wirbeltieren. Was bislang jedoch unklar war: Die verschiedenen Stämme sind spezifisch für den Wirt. Archaeen, das sind einzellige Lebewesen, stehen am Anfang der Entwicklungsgeschichte und existieren somit bereits seit Milliarden Jahren. Dennoch entdecken Wissenschaftler_innen erst jetzt, im 21. Jahrhundert, immer neue Stämme – und zwar jene, die im Verdauungstrakt des Menschen und anderer Wirbeltiere leben. Einen Überblick über die artspezifische Besiedlung mit Archaeen liefert eine kürzlich erschiene Studie, an der Forschende…
Der Klimawandel wird auch Einfluss auf die Vererbung von Pflanzen haben. Ein Team unter Leitung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg hat nun in Studien untersucht, wie die Meiose in Pflanzenzellen der Art ‚Arabidopsis thaliana‘ unter erhöhten Temperaturen abläuft. Die Folge ist, dass sich der Zeitablauf der Meiose verändert und Rekombinationsdefekte auftreten. Der Klimawandel wird das Leben auf der Erde auf vielfältigste Art und Weise beeinflussen. Eine Veränderung, die nicht sofort sichtbar ist, möglicherweise aber sehr weitreichende Folgen hat, ist…
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie konnten erstmals zeigen, dass Gehirnorganoide ein geeignetes Modellsystem sind, um zu erforschen, wie sich Stress auf die menschliche Gehirnentwicklung auswirkt. Die Simulation einer stressigen Umwelt beeinträchtigt die neuronale Entwicklung in den Gehirnorganoiden und führt zu einer Aktivierung von Genen, die mit verschiedenen psychischen Erkrankungen wie Depression in Verbindung stehen. Die Ergebnisse der Studie wurden jüngst im American Journal of Psychiatry veröffentlicht. Zu viele Stresshormone während der Schwangerschaft, hervorgerufen durch Umweltfaktoren wie Stress der Mutter im…
Rein biologisch: Forschende identifizieren einen neuen Weg zur Bildung von reinem Kohlenstoff durch Mikroorganismen. Kohlenstoff kommt auf der Erde in verschiedenen Strukturen und Formen vor. Elementarer Kohlenstoff entsteht meist durch hohen Druck und hohe Temperaturen. Nun haben Forschende erstmals Mikroorganismen identifiziert, die elementaren Kohlenstoff bilden. Das Team, dem auch Dr. Gunter Wegener vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie Bremen angehört, hat nun seine Ergebnisse dazu in der Zeitschrift Science Advances…
Forschende entdecken die interne Zielkarte des Gehirns, die es Tieren ermöglicht, präzise zu einem gewählten Ort zu navigieren. Tiere, darunter Nagetiere und Menschen, können zu einem gewünschten Ort navigieren, indem sie sich auf die interne kognitive Karte des Gehirns verlassen. Während frühere Studien spezialisierte Neuronen identifiziert haben, die uns helfen, unsere eigene Position und Richtung im Raum zu bestimmen, ist die Frage, ob das Gehirn eine genaue Schätzung eines zukünftigen Zielortes verarbeiten kann, seit langem ungelöst. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für…
Biologische Zellen investieren einen großen Teil ihrer Ressourcen in die Produktion von Enzymen, die die Umwandlung von Substraten in Produkte katalysieren. Ein internationales Team von Bioinformatikern und -physikern unter der Leitung von Prof. Dr. Martin Lercher von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) fand nun heraus, dass diese Katalyseprozesse besonders effizient sind, wenn ein bestimmtes Verhältnis zwischen den intrazellulären Konzentrationen von Enzymen und Substraten vorliegt. Sie beschreiben diese Entdeckung in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift PLOS. Ohne Enzyme geht es nicht. Sie…
Wichtiger Schritt in der Erforschung von Katalysatoren: An der TU Wien gelang es, mikroskopische und makroskopische Betrachtungsweisen zu verbinden – und dadurch ein altes Rätsel zu lösen. Chemische Reaktionen kann man auf unterschiedlichen Ebenen betrachten: Auf der Ebene einzelner Atome und Moleküle zeigt sich, welche neuen Verbindungen möglich sind. Auf der Ebene von winzigen Teilchen auf Nano- und Mikrometer-Skala kann man verstehen, wie Katalysator-Materialien in die chemische Reaktion eingreifen. Und wenn man die chemische Reaktion großtechnisch nutzen will, braucht man…
Nickelkatalysierte Kreuzkupplung von aromatischen Ethern verläuft über ein Nickelat-Ion. Sie helfen bei der Herstellung von Arzneimitteln und Farbstoffen, bei Kleb- und Kunststoffen: Metallkatalysatoren. Forscher haben jetzt eine besondere Eigenschaft von Nickel als Katalysator entdeckt. Dieses Metall katalysiert als Nickelat, als negatives Ion, die Verknüpfung von aromatischen Kohlenwasserstoffen. In diesem Ion liegen die beiden Metalle Lithium und Nickel in einer ungewöhnlichen Beziehung, heißt es in der Veröffentlichung in der Zeitschrift Angewandte Chemie. Beim Aufbau von Kohlenstoffgerüsten setzen Chemiker:innen gerne auf Katalysatoren…
Auf welche Therapie Darmkrebs-Fernmetastasen ansprechen, könnten neue Biomarker vorhersagen. Wie Forschende von MDC, Charité sowie Industriepartnern im Fachblatt „Molecular Cancer“ berichten, haben sie die molekularen Signaturen mit Maus- und 3D-Modellen identifiziert. Mit der chirurgischen Entfernung des Primärtumors ist es meist nicht getan. Jede zweite Darmkrebspatientin oder Darmkrebspatient entwickelt Fernmetastasen. Bei etwa 30 Prozent entstehen sie im Bauchfell – dem Peritoneum. Und das ist tückisch. „Normalerweise fordern Metastasen ab einer bestimmten Größe Raum. Das führt dann etwa zu Schäden in der…
Der Abbau von Pflanzenabwehrstoffen durch Insekten-Verdauungsenzyme kann die Vorliebe der Insekten für bestimmte Futterpflanzen beeinflussen, zeigt eine neue Studie nun erstmals. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster, der Universität Bern (Schweiz) und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena untersuchten dieses Phänomen bei Larven des Maikäfers und ihrer Futterpflanze Löwenzahn. Pflanzen sind ihren Fraßfeinden nicht schutzlos ausgeliefert. Oft sorgen chemische Abwehrstoffe dafür, dass die Pflanzen ungenießbar oder sogar giftig sind und Insekten sowie andere hungrige Tiere einen Bogen…
Bisher galt Interleukin-12 – ein Botenstoff der Immunzellen – als einer der Auslöser für die Entstehung von Schuppenflechte. Nun zeigen Forschende der Universität Zürich, dass Interleukin-12 die Hautkrankheit nicht verursacht, sondern davor schützt. Das erklärt auch, weshalb gängige Schuppenflechte-Medikamente, die diesen Botenstoff blockieren, kaum wirken. Schuppenflechte, auch Psoriasis genannt, ist eine chronisch-entzündliche Autoimmunkrankheit, die sich durch gerötete, schuppende Hautveränderungen manifestiert. Sie ist nicht ursächlich behandelbar, aber die Symptome können mit modernen Therapiemethoden deutlich gelindert werden. Komplexe Veränderungen in den Netzwerken…
Immunologen der Universitätsmedizin Magdeburg haben eine neue Rolle von Stickstoffoxid bei der Abwehr von Krankheitserregern entschlüsselt. Stickstoffoxid (NO) kommt im menschlichen Körper als natürlicher Botenstoff vor. Es gilt als Alleskönner, da es zahlreiche wichtige regulative Funktionen übernimmt, auch bei der Immunabwehr gegen Krankheitserreger. Die genaue Wirkungsweise dieses Moleküls hat der Immunologe Prof. Dr. Andreas Müller vom Institut für Molekulare und Klinische Immunologie der Universitätsmedizin Magdeburg gemeinsam mit Wissenschaftler:innen des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung Braunschweig jetzt aufgedeckt. Die Erkenntnisse sind entscheidend für…
Neuzugang im Molekülzoo: Eine Forschungsgruppe aus der Marburger Chemie hat herausgefunden, wie Cluster-Verbindungen aus drei Typen von Metallatomen zustande kommen. Dabei entdeckte das Team, dass ein exotisches Nebenprodukt entsteht, das überschüssige Elektronen auffängt. Die Marburger Professorin Dr. Stefanie Dehnen, ihr Kollege Professor Dr. Florian Weigend und ihre Koautoren berichten in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ über ihre Ergebnisse. Verbindungen mit mehreren Metallatomen tragen als Modelle dazu bei, die Entstehung von Legierungen zu verstehen. Das Team untersuchte Cluster, die Zinn und Antimon…
Forschungsteam beobachtet veränderte Strukturen im Inneren. Menschen sind eine Ansammlung von Billionen lebender Zellen, die alle aus einer einzigen befruchteten Eizelle hervorgegangen sind. Die Zellteilung ist eine der grundlegendsten Prozesse des Lebens ist. Form und mechanische Eigenschaften von Zellen verändern sich bei der Teilung. Bislang war jedoch wenig darüber bekannt, was genau im Inneren der Zelle während der Zellteilung vor sich geht. Ein in Göttingen und Münster ansässiges Forschungsteam hat herausgefunden, dass das Innere der Zelle weicher und flüssiger wird,…
Bakterien verändern mobile Teile ihres Erbgutes sehr schnell, um Resistenzen gegen Viren zu entwickeln. Bakterielle Viren, so genannte Phagen, greifen unentwegt Bakterien an. Ein Forschungsteam um Martin Polz, Mikrobiologe an der Universität Wien, hat nun untersucht, wie sich Bakterien gegen die Räuber verteidigen. Die Studie zeigt, dass sie über austauschbare Erbgutelemente verfügen, die spezifisch auf die Virenverteidigung ausgelegt sind. Eine Bakterienpopulation kann ihre angeborene Immunität auf diese Weise erstaunlich schnell umstellen. Die Frage, wie und wie schnell Bakterien Resistenzen gegen…
Das Hautbakterium Staphylococcus aureus entwickelt oft Antibiotika-Resistenzen. Es kann dann schwer zu behandelnde Infektionen verursachen. Forschende der Universität Bonn haben aufgeklärt, wie raffiniert sich ein bestimmter Staphylococcus aureus-Stamm gegen das wichtige Antibiotikum Vancomycin schützt. Die Ergebnisse sind nun in der Fachzeitschrift Microbiology Spectrum erschienen. Die Forschenden untersuchten in der Studie die Resistenzentwicklung bei einem Staphylococcus aureus-Stamm, der für den Menschen ungefährlich ist. Sie züchteten ihn dazu im Labor in Nährmedien an, denen sie sukzessiv steigende Mengen Vancomycin zugaben. Staphylokokken mutieren…
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