Zellen reagieren auf Hunger oder Stress indem sie die Zusammensetzung der Proteine auf der Zelloberfläche verändern. Forschende vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln haben jetzt herausgefunden, dass ein Proteinkomplex, mTORC1 genannt, ein zentraler Koordinator dieses Prozesses ist. Diese Erkenntnisse könnten in Zukunft wichtig sein für die Entwicklung von Therapien für Krankheiten, bei denen die Aktivität dieses Proteinkomplexes bekanntermaßen fehlreguliert ist, wie zum Beispiel bei Krebs, neurologischen oder metabolischen Störungen oder im Alter. Unsere Zellen kommunizieren mit ihrer Umgebung…
Der Pflanzenforschung steht ein potentes neues Werkzeug zur Verfügung: Im Journal Science Advances zeigt ein Würzburger Forschungsteam, wie man die Stomata der Blätter durch Lichtpulse schließen kann. Pflanzen besitzen an der Oberfläche ihrer Blätter mikroskopisch kleine Poren, die sogenannten Stomata. Mit deren Hilfe regulieren sie den Einstrom von Kohlendioxid für die Photosynthese. Mit deren Hilfe verhindern sie auch, dass sie bei Trockenheit zu viel Wasser verlieren oder gar verdorren. Die Stomata sind von jeweils zwei Schließzellen umlagert. Sinkt der Innendruck…
Die Proteomik produziert enorme Datenmengen, deren Analyse und Interpretation sehr komplex sein kann. Die kostenlose Software-Plattform MaxQuant hat sich in den letzten 13 Jahren als äußerst hilfreich für die Datenanalyse in der Shotgun-Proteomik erwiesen. Nun stellen Jürgen Cox, Gruppenleiter am MPI für Biochemie, und sein Team die neue Version 2.0 vor. Sie bietet einen verbesserten, computergestützten Workflow für die datenunabhängige Erfassung (DIA) von Proteomik-Daten, der MaxDIA genannt wird. Durch die Zusammenführung von DIA und DDA in eine gemeinsame Arbeitsumgebung ist…
Krebsstudie liefert Ansätze für neue Immuntherapien. Forschende der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen haben im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Vorhabens Glioblastome, die aggressivsten Hirntumoren bei Erwachsenen, untersucht und dort erstmals Stammzellen des blutbildenden Systems entdeckt. Das Team des DKTK-Partnerstandorts Essen/Düsseldorf fand heraus, dass diese Blutstammzellen die Teilung der Krebszellen fördern und die Immunabwehr gegen den Tumor unterdrücken. Ihre Entdeckung könnte helfen, wirksamere Immuntherapien gegen die Hirntumoren zu entwickeln. Die Studie wurde in Nature Communications publiziert und in…
Wissenschafter_innen am IST Austria verjüngen Mäusegehirne mit Ketamin oder flackerndem Licht. In frühen Entwicklungsphasen kann das Gehirn die Verbindungen zwischen seinen Neuronen viel freier umgestalten als im erwachsenen Zustand. Ein Team von Forscher_innen um Professorin Sandra Siegert am Institute of Science and Technology (IST) Austria haben nun zwei Methoden entdeckt, um diese Plastizität wiederherzustellen: wiederholte Behandlung mit Ketamin und nichtinvasives 60-Hertz-Lichtflimmern. Die Zeitschrift Cell Reports hat nun ihre Ergebnisse veröffentlicht, die das Potenzial haben, ein auf den Menschen übertragbares therapeutisches…
Konstanzer Forschende entschlüsseln die genetischen Mechanismen der Bildung von Flossenstacheln bei verschiedenen Fischgruppen. Viele Fischarten haben im Zuge der Evolution Teile ihrer Flossen zu scharfen, nadelförmigen Elementen – sogenannte Flossenstacheln – weiterentwickelt, die dem Schutz der Fische vor Fressfeinden dienen. Derartige Stacheln haben sich unabhängig voneinander in verschiedenen Abstammungslinien entwickelt und werden als eine evolutionäre Triebkraft der Fischvielfalt angesehen. In einer in PNAS veröffentlichten Studie zeigt ein Forscherteam der Universität Konstanz, wie Flossenstacheln aus weichen Flossenstrahlen entstehen und wie sie…
Werden Pflanzen überschwemmt, fehlt ihnen Sauerstoff und ihre Zellen übersäuern. Ein Sensorprotein bemerkt das und setzt eine Stressantwort in Gang. Details dazu stellt ein Forschungsteam jetzt in Current Biology vor. Durch den Klimawandel kommt es in Nordeuropa, aber auch in vielen anderen Teilen der Welt, verstärkt zu Überschwemmungen und langanhaltender Staunässe. Das kann Wiesengräser, Feldfrüchte oder andere Pflanzen schädigen – ihre Blätter sterben ab, die Wurzeln faulen. Die Schäden entstehen durch Sauerstoffmangel und die Anhäufung von Säuren. Wie nehmen Pflanzen…
Schlüsselprozesse der frühen Gehirnentwicklung aufgeklärt… Um die Schichtstruktur der Hirnrinde aufzubauen, wandern Nervenzellen nach einem fein regulierten Muster zu ihrem Bestimmungsort. Einem Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist es nun gelungen, die zugrunde liegenden molekularen und zellulären Mechanismen im Detail nachzuvollziehen. Wie jetzt im Fachmagazin Science Advances* beschrieben ist, kommt es dabei auf die genaue zeitliche Abfolge von zwei Schlüsselprozessen an, die durch dasselbe Regulatorprotein gesteuert werden. Es sorgt dafür, dass Nervenzellen im geeigneten Moment ihre Wanderung starten, um…
Das ATR-Protein spielt als Regulator der DNA-Schadensreaktion (DDR) eine wichtige Rolle bei der Reaktion auf Replikationsstress und kontrolliert die Zellgesundheit. Mutationen von ATR führen beim Menschen zu neurologischen Symptomen, ein Hinweis auf eine noch unbekannte Rolle in postmitotischen Zellen. Forscher des Leibniz-Instituts für Alternsforschung (FLI) und Universitätsklinikums Jena zeigten, dass der ATR-Verlust in Neuronen die Entwicklung und Bildung des Gehirns nicht beeinträchtigt, aber die neuronale Aktivität verstärkt und Epilepsie-Anfälligkeit erhöht. Eine neue physiologische Funktion von ATR bei der Regulierung der…
…basiert auf der Variation männlicher Sexuallockstoffe. Max-Planck-Forschende entschlüsseln die Duftsprache, die der Paarung in 99 Arten der Gattung Drosophila zugrunde liegt. Mittels Genom-Analysen von 99 Taufliegenarten sowie der Auswertung ihrer chemischen Duftprofile und ihres Sexualverhaltens zeigen Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, dass sich Sexualpheromone und die entsprechenden Geruchskanäle im Insektenhirn schnell und unabhängig voneinander entwickeln. Mittels Genom-Analysen von 99 Taufliegenarten sowie der Auswertung ihrer chemischen Duftprofile und ihres Sexualverhaltens zeigen Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, dass sich Sexualpheromone…
Neurobiolog*innen der Universität Stuttgart und in Österreich, der Schweiz und den USA untersuchen in der Amygdala, ob wir uns fürchten oder nicht. Welche Nervenzellen im Gehirn sind an der Entstehung von Angst beteiligt und wie legen sie diesen Schalter um, wen die Gefahr vorbei ist? Diese Frage interessiert die Forschende um Prof. Ingrid Ehrlich am Institut für Biomaterialien und Biomolekulare Systeme (IBBS) der Universität Stuttgart / Abteilung Neurobiologie. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftler*innen vom Friedrich Miescher Institut in Basel (Schweiz), dem…
Methyltransferase Dnmt1 ist nicht nur für „Instandhaltung“ zuständig. Oft lässt sich die Biologie nicht eindeutig kategorisieren. Auch ein Enzym, dem Forschende bisher eine klare Aufgabe zugedacht hatten, wächst mit einer neuen Publikation über sich hinaus. Es erhält nicht nur den epigenetischen Zustand des Genoms aufrecht, sondern kann virusartige Erbgutabschnitte gezielt stumm schalten. Es ist die verbotene Abteilung in der Bibliothek des Lebens: Manche Teile des Erbguts enthalten schädliche Informationen. Methyltransferase-Enzyme versehen diese mit chemischen Warnhinweisen, die daraufhin von der Zelle…
Die Alzheimer-Krankheit ist eine der komplexesten Erkrankungen des menschlichen Gehirns. Vor allem der Beginn der Erkrankung erweist sich als extrem schwer zu untersuchen. Dieser liegt 15 bis 30 Jahre vor dem Zeitpunkt, ab dem Patientinnen und Patienten durch kognitive Ausfälle vor allem im Sprach- und Gedächtnisbereich klinisch auffällig werden. Bekannt ist, dass ein gestörtes Calcium-Gleichgewicht in Neuronen am Beginn Krankheit vorliegt und wohl zu den frühen Gedächtnisausfällen beiträgt. Wie der Calcium-Haushalt aus dem Ruder läuft, das haben Professor Martin Korte…
Wasser in Zeolithen hilft bei der Umwandlung von Biomasse in Biosprit. Zeolithe sind extrem poröse Materialien: Zehn Gramm davon können eine innere Oberfläche von der Größe eines Fußballfeldes besitzen. Ihre Hohlräume lassen sich nutzen, um chemische Reaktionen zu katalysieren und damit Energie zu sparen. Ein internationales Forschungsteam hat nun neue Erkenntnisse über die Rolle von Wassermolekülen in diesen Prozessen gewonnen. Eine wichtige Anwendung ist die Umwandlung von Biomasse in Biosprit. Treibstoff aus Biomasse gilt zwar als klimaneutral, dennoch benötigt man…
Nicht nur Tiere und Menschen, sondern auch Pflanzen beherbergen eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen. Nun beleuchten Forschende an der ETH Zürich in zwei neuen Studien grundlegende Aspekte dieser engen – und bisher oft übersehenen – Beziehungen. In und auf den Blättern und Wurzeln von Pflanzen leben Hunderte von verschiedenen Bakterienarten, die das Forschungsteam um Julia Vorholt vom Institut für Mikrobiologie der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus Deutschland vor sechs Jahren erstmals inventarisiert und katalogisiert hat. Damals…
Seit einer Milliarde Jahren läuft dieser eine zelluläre Prozess ab und doch sind wir weder in der Lage, ihn nachzubilden, noch ihn vollständig zu verstehen. An der Mitose, diesem für das Leben so wichtigen Mechanismus der Zellteilung, sind im Kern mehr als 100 Proteine beteiligt. Nun ist es der Gruppe um Prof. Andrea Musacchio vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund (MPI) gelungen, den Motor der Mitose-Maschinerie, das Kinetochor, vollständig nachzubauen. Dies ist der erste Schritt zur Herstellung künstlicher Chromosomen,…
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