Biowissenschaften Chemie

Wissenschaftler*innen dreier Max-Planck-Institute (MPI), des MPI für medizinische Forschung in Heidelberg, des MPI für Marine Mikrobiologie in Bremen und des MPI für Biophysik in Frankfurt und der Radboud Universität in Nimwegen ist es gelungen, die Struktur des Enzyms zu bestimmen, das einen großen Teil des Nitrats auf der Erde produziert. Mikroorganismen nutzen dieses Enzym, genannt NXR oder Nitrit-Oxidoreduktase, um giftiges Nitrit in Nitrat umzuwandeln. Sowohl Nitrit als auch Nitrat sind Formen von Stickstoff, die einen großen Einfluss auf unsere Umwelt…

Ökologen der Uni Osnabrück untersuchen Teamwork in der Natur. Indem sie eine Symbiose mit einem anderen Organismus eingehen, können Bakterien neue Nahrungsressourcen nutzen. Durch diese Pärchenbildungsstrategie vergrößern sie zumeist auch ihren Lebensraum. Zu diesem Ergebnis kommt die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Christian Kost vom Fachbereich Biologie/Chemie der Uni Osnabrück. Sein Team hatte die Bedeutung partnerschaftlicher Wechselbeziehungen für das Nahrungsmanagement am Beispiel von fünf verschiedenen Bakterienarten untersucht. Die Studie ist unter dem Titel „Obligate cross-feeding expands the metabolic niche of bacteria“…

Unser Körper stellt normalerweise selbst Antikörper her, um Viren wie SARS-CoV-2 zu bekämpfen. Bei Patient*innen mit Vorerkrankungen und älteren Menschen ist die Bildung der Antikörper oftmals verlangsamt oder nicht mehr möglich. Dann sind sie auch nach einer Impfung nicht geschützt. Ihnen kann jedoch durch Gabe geeigneter Antikörper geholfen werden. Einen solchen Antikörper haben in enger Kooperation die TU Braunschweig, das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und die Biotech-Firma YUMAB GmbH entwickelt. Der Antikörper COR-101 befindet sich aktuell in Phase-Ib/II-Studien für die Behandlung…

Gemeinsame Presseinformation: NABU Niedersachsen und Julius Kühn-Institut (JKI) führen erste Feldstudien zur Nachverfolgung seltener Wildbienenarten durch. Die Mooshummel ist eine in Niedersachsen selten gewordene Hummelart. Daher hat der NABU Niedersachsen zusammen mit dem Wildbienenexperten Rolf Witt ein Schutzprojekt für seltene Hummelarten ins Leben gerufen. Ziel des Projektes ist es, dass unter anderem auch Mooshummeln langfristig in ihren früheren Verbreitungsgebieten wiederangesiedelt werden. „Bisher liegen noch keinerlei Erfahrungen zur Umsiedelung von Mooshummeln vor“, so Rolf Witt. „Es ist ein vorsichtiges Herantasten an…

Hohlkörper aus DNA-Material könnten Viren einfangen und unschädlich machen. Bisher gibt es gegen die meisten Virus-Infektionen keine wirksamen Gegenmittel. Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) hat nun eine neue Strategie entwickelt: Mit der Methode des DNA-Origami aus Erbgut-Material maßgeschneiderte Nano-Kapseln schließen Viren ein und machen sie so unschädlich. Die Strategie wurde bereits gegen Hepatitis- und Adeno-assoziierte Viren getestet. Sie könnte auch gegen Corona-Viren erfolgreich sein. Gegen gefährliche Bakterien gibt es Antibiotika – gegen die meisten Virus-Infektionen gibt es…

Schnelle Anpassung erfordert großen Genpool und Schutz auf Landschaftsebene. Wie schnell sich Pflanzen und Tiere von einer Generation zur nächsten an Umweltveränderungen anpassen können, hängt stark von der Größe ihres Genpools auf Landschaftsebene ab, haben Forschende der Universität Birmingham in Großbritannien, der Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven) in Belgien und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) herausgefunden. Anhand von Wasserflöhen zeigten sie, dass eine Population mit einer hohen genetischen Variation sich schnell an Umweltveränderungen anpassen kann. Das verbessert beispielsweise…

Die Eigenschaften von Pflanzen derselben Art können je nach Herkunft unterschiedliche genetisch Ursachen haben. Das zeigt eine aktuelle Studie der Universität Würzburg. Was für Zoologen die Taufliege, ist für Botaniker die Ackerschmalwand. Das weit verbreitete Kraut mit dem botanischen Namen Arabidopsis thaliana dient ihnen als Modellorganismus, aus dem sich Erkenntnisse für andere Pflanzen gewinnen lassen. Es ist daher äußerst gut erforscht – auch genetisch. So weiß man heute etwa, dass das Erbgut der Ackerschmalwand (ihr Genom) rund 125 Millionen Basenpaare…

Gründe für einen dramatischen Krankheitsverlauf… Forschende haben herausgefunden, wie sich die nichtalkoholische Fettlebererkrankung zu einer lebensbedrohlichen Komplikation entwickeln kann. Ihre Erkenntnisse werden die Suche nach Therapiemöglichkeiten beschleunigen. Die Studie wurde vom Helmholtz Zentrum München in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Heidelberg und dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung geleitet. Die nichtalkoholische Fettlebererkrankung ist die häufigste Lebererkrankung weltweit und tritt bei etwa 25 Prozent der Weltbevölkerung auf. Mehr als 90 Prozent der Übergewichtigen, 60 Prozent der Personen mit Diabetes und bis zu 20…

Einzelzellsequenzierung entschlüsselt krankmachende Interaktion von Immunzellen in entzündlichen Pseudotumoren des Gehirns. IgG4-assoziierte Erkrankungen (IgG4-RD, Immunglobulin G4-related diseases) gelten als Systemerkrankungen: Sie können praktisch alle Organe und Gewebe des Körpers betreffen. Entzündungen und tumorartige Schwellungen (Pseudotumoren) in den betroffenen Geweben, die zur Vernarbung neigen, sind typisch für die chronische Autoimmunkrankheit. Sie entstehen durch spezielle Antikörper produzierende Zellen des Immunsystems, Immunglobulin G4-produzierende B-Zellen, die in die Gewebe einwandern und sich dort vermehren. In seltenen Fällen kann auch das Gehirn betroffen sein, was…

Kommunikation zwischen Immunzellen bestimmt Ansprechen auf Impfung. Immunsupprimierte Patienten können nach einer Impfung oft keinen guten Schutz aufbauen, weil bei Ihnen die notwendigen Zellen des Immunsystems schlechter funktionieren oder gar nicht vorhanden sind. Dies ist besonders bei der medikamentösen Therapie der rheumatoiden Arthritis untersucht worden. Unter welchen Umständen für diese Personengruppe trotzdem erfolgreich geimpft werden kann, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom TWINCORE und der Medizinischen Hochschule Hannover nun im Journal Annals of the Rheumatic Diseases veröffentlicht. Auf Basis ihrer Daten…

H-BRS mit in Verbundprojekt zur Bekämpfung. Die Bedrohung durch Kartoffelkrebs besteht schon sehr lang, eine Lösung gibt es immer noch nicht: In einem Verbundprojekt zusammen mit dem Julius-Kühn-Institut (JKI) und der Hochschule Osnabrück beteiligt sich die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) nun an der Bekämpfung des Kartoffelkrebses. Schon vor rund 100 Jahren erging eine gesetzliche Verordnung zur Abwehr und Einschleppung des Krankheitserregers. Und auch heute fürchten Kartoffelbauern den tückischen Befall mit dem Pilz, der die Pflanzenkrankheit auslöst und nicht nur zu Ernteausfällen…

– komplexe Interaktionen von Zellen und Gewebe. Beim natürlichen Wachstum, aber auch bei der Tumorentstehung spielen in menschlichen Organen wie Niere, Lunge oder Brustdrüse neben chemischen auch mechanische Einflüsse eine wichtige Rolle. An Organoiden, im Labor gezüchten, dreidimensionalen Modellsystemen solcher Organe, konnte ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) dies nun im Detail zeigen. Organoide sind dreidimensionale Modellsysteme für unterschiedliche Organe des Menschen, die im Labor gezüchtet werden und ähnliche Eigenschaften wie das echte Körpergewebe aufweisen. Sie bieten der Wissenschaft…

Wenn sich fluoreszierende Farbstoffmoleküle perfekt aneinanderschmiegen, entsteht etwas völlig Neues: Ein über viele Moleküle verteilter angeregter Zustand. Solche «kollektiven Anregungen» lassen sich vielfältig nutzen – etwa für organische Solarpanels, in Sensoren, für ultraschnelle Datenübertragung oder in der Mikroskopie. Empa-Forschern ist es gemeinsam mit Kollegen der ETH Zürich, der EPFL, des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der IBM Research Zürich gelungen, solche chemischen Lichtverstärker zehnfach effizienter zu machen als bisher. «Was wir hier sehen, ist eine Energieübertragung, die wesentlich schneller abläuft…

Dieses Jahr der Pandemie hat uns an unser Zuhause gebunden und daran gehindert, die Welt zu bereisen und Freunde zu treffen. Einige winzige Bakterien im Ozean hatten keine solchen Probleme: Weltweit tun sie sich mit Muscheln aus der Familie der Mondmuscheln zusammen, die unbemerkt im Sand unter blau schimmernden Küstengewässern leben. Diese Partnerschaft ermöglicht den Muscheln eine weltweite Verbreitung. Aber auch die Bakterien kommen weit herum. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen und der Universität Wien zeigen nun…

Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz federführend bei der Entwicklung und klinischen Testung des ersten wirksamen Medikaments – Ein Forscherteam hat unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Dr. Detlef Schuppan, Direktor des Instituts für Translationale Immunologie der Universitätsmedizin Mainz, einen neuartigen medikamentösen Wirkstoff zur Behandlung der Glutenunverträglichkeit (Zöliakie) entwickelt: den Transglutaminase-Hemmer ZED1227. Das Medikament basiert auf einem erkrankungsspezifischen Wirkmechanismus. Die bisher einzige wirksame Therapieoption für Betroffene ist eine streng glutenfreie Diät. Im Rahmen einer klinischen Phase 2a-Studie haben die Mainzer Wissenschaftler gemeinsam…

Transsexueller Seetang gibt Einblicke… Forschende am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und ihre Kollaborationspartner*innen beschreiben einen Stamm von Riesentang, der genetisch männlich ist, aber phänotypisch als weiblich erscheint. Ihre Ergebnisse erlauben Rückschlüsse darauf, wie die sexuelle Entwicklung bei dieser Art auf molekularer Ebene eingeleitet wird. Die Ergebnisse erscheinen bald in der Zeitschrift New Phytologist und sind schon online abrufbar. Riesentang kann, wie die meisten Tiere und viele Pflanzen, männlich oder weiblich sein. Ähnlich wie auch bei anderen Braunalgen verläuft der…