Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Universitätsklinikum Heidelberg konnten erstmals die Entstehung von erblichem Darmkrebs mit einer Schutzimpfung hinauszögern. Mäuse mit einer erblichen Veranlagung für Darmkrebs überlebten nach Impfung signifikant länger als ungeimpfte Artgenossen. Eine Kombination der Impfung mit einem entzündungshemmenden Medikament steigerte den Schutzeffekt. Bei den so genannten Mikrosatelliten-instabilen Krebsarten ist ein wichtiges zelluläres Reparatursystem ausgefallen, das normalerweise kleine Fehler im Erbgut korrigiert. Bleiben solche DNA-Defekte unkorrigiert, so kann die gesamte Bauanleitung des Proteins aus dem Takt geraten. Die…
Ein Chrom-Komplex als NIR-II-Emitter. Für vielfältige Anwendungen, von der faseroptischen Telekommunikation bis zu bildgebenden Verfahren für die Biomedizin werden im nahen Infrarot-Bereich (NIR) leuchtende Substanzen benötigt. Ein Schweizer Forschungsteam hat jetzt erstmals einen Chrom-Komplex entwickelt, der Licht im begehrten längerwelligen NIR-II-Bereich emittiert. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt das Team das zugrundeliegende Konzept vor: Eine drastische Änderung der elektronischen Struktur am Chrom durch speziell angepasste, das Chrom umfassende Liganden. Viele der NIR-Licht aussendenden Stoffe basieren auf teuren oder seltenen Metall-Komplexen….
Eine neue Organoid-on-Chip-Plattform ahmt die wichtigsten Merkmale der Entwicklung der menschlichen Bauchspeicheldrüse robust nach. Dies ist ein Meilenstein auf dem Weg, Bauchspeicheldrüsenkrebs künftig in einem frühen Stadium diagnostizieren zu können. Die Studie wurde von einem interdisziplinären Team aus Forschenden des Helmholtz Zentrums München, der Technischen Universität München (TUM) und des Universitätsklinikums Ulm durchgeführt. Das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDAC) ist eine äußerst aggressive Krebserkrankung, die häufig erst zu spät diagnostiziert wird und nur schlecht behandelt werden kann. PDAC macht mehr…
Ein aus Quantensystemen bekanntes Phänomen wurde nun auch im Zusammenhang mit biologischen Systemen beschrieben: In einer neuen Studie, die in Physical Review X veröffentlicht wurde, zeigen Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) in Göttingen, dass der Begriff des topologischen Schutzes auch für biochemische Netzwerke gelten kann. Da diese zwar sehr komplex sind, jedoch sehr stabil gegenüber Veränderungen bleiben, kann die Topologie bei der Entstehung von robusten Schwingungen helfen. Das neu entwickelte Modell macht den Werkzeugkasten, der typischerweise nur…
Am Anfang der Entwicklung eines jeden Medikaments steht die Suche nach einem Wirkstoff, der gezielt Schlüsselspieler krankheitsauslösender Prozesse angreift. Doch das perfekte Medikament, das nur ein Ziel im Körper ausschaltet, gibt es nicht: keine Wirkung ohne Nebenwirkung, wie auch den meisten Beipackzetteln zu entnehmen ist. Forschende um Prof. Herbert Waldmann und Dr. Slava Ziegler am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund haben nun für eine Gruppe von bereits charakterisierten Wirkstoffen eine unerwartete Wirkung identifiziert: Sie fehlregulieren allesamt den Cholesterinstoffwechsel, ein…
Heidelberger Chemikern gelingt erstmals die Synthese und vollständige Charakterisierung. Das Halbmetall Silizium tritt in seiner natürlichen Form mit vier Bindungen zu anderen Elementen auf und hat in seiner dreidimensionalen Struktur die Form eines Tetraeders. Ein zweidimensionales Pendant – geometrisch gesehen ein Quadrat – zu synthetisieren und zu charakterisieren, schien lange Zeit nicht möglich. Nun ist es Chemikern der Universität Heidelberg gelungen, einen kristallinen Komplex mit einer solchen Konfiguration zu erzeugen. Er weist überraschende physikalische und chemische Eigenschaften auf und wird…
Darmkrebs ist deutschlandweit die zweithäufigste Tumorerkrankung bei Frauen und die dritthäufigste bei Männern. Nicht selten bilden Tumoren des Darms gefährliche Metastasen in anderen Organen aus. Ein Team unter Leitung von Wissenschaftlern am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) in Dresden und Heidelberg und vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) hat nun einen neuen molekularen Angriffspunkt gegen besonders aggressive Formen von Darmkrebs entdeckt: Durch das Ausschalten eines bestimmten Protein-Komplexes ließen sich Krebszellen in Tumormodellen gezielt bekämpfen. Zugleich entdeckten die Wissenschaftler eine bislang unbekannte Substanz…
Ressourcensparende Synthese von Polyacrylat- und Polymethacrylatharzen aus biologischen Rohstoffen. Trotz vieler Anstrengungen zur Nachhaltigkeit sind die meisten Kunststoffe bislang noch Produkte der Erdölindustrie. Forschende haben nun eine ressourcensparende Methode für die Herstellung von biobasierten Acrylharzen entwickelt. Ihre Veröffentlichung in der Zeitschrift Angewandte Chemie zeigt, wie alle Teilschritte der Synthese, vom Grundbaustein bis zur Polymerisation, in einem einzigen Reaktor durchgeführt werden können. Dies hält den ökologischen Fußabdruck sehr klein. Die meisten Lacke und ein Großteil der wasserbasierten Klebstoffe und Anstriche bestehen…
Forschende der ETH Zürich haben einen Zellkulturtest entwickelt, um Substanzen zu erkennen, die Embryonen direkt oder indirekt schädigen. Es handelt sich dabei um die Weiterentwicklung eines Tests, der für neue Medikamente eingesetzt wird. Der Test soll helfen, Tierversuche zu reduzieren. Medikamente sollen nicht nur sicher sein für die Patientinnen und Patienten, sondern im Falle einer Schwangerschaft auch für das ungeborene Kind im Mutterleib. Bereits in einem frühen Stadium der Entwicklung neuer Medikamente werden Wirkstoffe daher in der Petrischale mit embryonalen…
Stoffwechsel des diabetischen Zebrafischs offenbart interessante Erkenntnisse. Können Fische einen Diabetes bekommen? In der Tat: Der Mexikanische Tetra (Astyanax mexicanus), auch Höhlensalmler genannt, speichert nach periodischer Nahrungsaufnahme die Glukose im Blut, um so längere Phasen eines Nahrungsmangels zu überstehen*. Professor Dr. Jens Kroll vom European Center for Angioscience der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg konnte in den vergangenen Jahren zeigen, dass Fische auch, wie der Mensch, Diabetes-induzierte Organschäden ausbilden können. Die Forscher erhoffen sich von den Fischen Antworten auf…
Der Wettstreit zwischen Zellen ist eine wichtige Qualitätskontrolle. Er stellt sicher, dass nur gesunde Zellen für die Entwicklung eines Organismus zum Einsatz kommen. Forschenden ist nun gelungen, besser zu verstehen, wie die Zellen miteinander konkurrieren und welche Faktoren darüber entscheiden, ob eine Zelle überlebt oder nicht. Hat eine Zelle beispielsweise eine defekte Energieproduktion, wird sie meist nicht überleben. Die Studie wurde vom Helmholtz Zentrums München und dem Imperial College London geleitet. Da mehrzelliges Leben auf Interaktionen zwischen Zellen beruht, ist…
Wasser verdankt seine besonderen Eigenschaften möglicherweise der Tatsache, dass es aus zwei verschiedenen Flüssigkeiten besteht. Wissenschaftler der Universität Innsbruck um Thomas Lörting haben diese These nun weiter untermauert, indem sie die Existenz von zwei unterschiedlich dichten Formen von glasartigem Wasser experimentell nachgewiesen haben. Sie berichten darüber in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Wasser ist die einzige Substanz, die in der Natur im festen, flüssigen und gasförmigen Zustand angetroffen werden kann. Insbesondere in der festen Phase existiert…
Dr. Barbara Schlögl hat im Westfälischen Institut für Bionik der Hochschulabteilung Bocholt eine Doktorarbeit geschrieben, in der sie der Wüstenameise Cataglyphis deren Fähigkeit abgekuckt hat, sich im Raum zu orientieren. Das hat sie auf Laufroboter übertragen. Die in Deutschland heimischen Ameisen haben’s leicht: Sie nutzen Ameisenstraßen zur Orientierung wie Menschen Landstraßen nutzen, um zum Ziel und wieder nach Hause zu finden. Die Wüstenameise Cataglyphis fortis steht dagegen vor viel größeren Problemen, um sich zu orientieren: In den ausgetrockneten tunesischen Salzseen…
Entschlüsselung des Mechanismus ermöglicht optimierte Wirkstoffe zur Tumorbekämpfung. Für Körperzellen ist es überlebenswichtig, dass sie das Eindringen von Viren erkennen, um sich vor ihnen zu schützen. Im Gegensatz zur menschlichen Zelle, deren Erbsubstanz aus Desoxyribonukleinsäure (DNA) besteht, ist der Informationsträger bei Viren oft die Ribonukleinsäure (RNA). Allerdings nutzt auch die menschliche Zelle RNA, etwa bei der Produktion von Proteinen. Daher ist es entscheidend zu erkennen, ob es sich um eigene oder „feindliche“ RNA handelt. Ein wichtiges Merkmal, wie sich virale…
Das Eis am Stiel in der Sommerhitze, der zugefrorene See im Frühling – üblicherweise schmelzen Materialien, wenn sie wärmer werden. Dabei werden kleine Teilchen wie Atome und Moleküle mobil: Sie sind nicht mehr an einem festen Ort verankert, sondern können sich ungeordnet bewegen. Wissenschaftler*innen der Fakultät für Chemie der Universität Bielefeld haben nun gezeigt, dass dieser Prozess auch umgekehrt funktioniert: Molybdänacetat-Moleküle, die bei Zimmertemperatur eine geordnete Struktur auf der Oberfläche von Kupfer bilden, werden nicht durch Erwärmen, sondern durch Kühlen…
Ein Forscherteam um Prof. Dr. Cornelia Denz von der Universität Münster hat eine vereinfachte Methode entwickelt, um die nötige Kalibrierung von optischen Pinzetten vorzunehmen. Die Verkürzung der Messzeit hilft, das Risiko einer Beschädigung von biologischen Proben durch lichtbedingte Erwärmung zu verringern. Messungen der biomechanischen Eigenschaften im Inneren lebender Zellen erfordern minimalinvasive Methoden. Besonders attraktiv ist die optische Pinzette als Werkzeug. Sie nutzt den Impuls von Licht, um mikro- oder nanoskalige Partikel einzufangen und zu manipulieren. Ein Forscherteam um Prof. Dr….
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