Biowissenschaften Chemie

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Antikörper als unerkannte Hauptakteure bei Thrombosen

– neue Therapieansätze ohne Blutungsrisiko. Eine bahnbrechende Studie von Wissenschaftlern am LMU Klinikum München und des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung hat gezeigt, dass Antikörper und das Komplementsystem zentrale Rollen bei der Entstehung von Thrombosen spielen. Diese Entdeckung könnte zu neuen Behandlungsstrategien führen, die ohne das Blutungsrisiko herkömmlicher Antikoagulanzien auskommen. Venöse Thromboembolien (VTE) sind lebensbedrohliche Blutgerinnsel, deren Häufigkeit trotz präventiver Maßnahmen weltweit zunimmt. Die Rolle von Antikörpern in der Immunabwehr ist seit Langem bekannt, doch diese Studie bringt überraschende neue Erkenntnisse:…

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Natürliche Nanopartikel-Bildung bei Regenfällen im Amazonas

Niederschläge im Amazonas-Regenwald lassen massenhaft natürliche Nanopartikel entstehen, die zur Bildung von Wolken und weiteren Regenfällen führen können. Atmosphärische Aerosolpartikel sind für die Bildung von Wolken und Niederschlag essenziell und beeinflussen so den Energiehaushalt, den Wasserkreislauf und das Klima der Erde. Der Ursprung von Aerosolpartikeln in sauberer Luft über dem Amazonas-Regenwald während der Regenzeit ist bisher jedoch nicht geklärt. Eine neue Studie unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz zeigt, dass Regenfälle zur Neubildung großer Mengen von Nanopartikeln…

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Nanotechnologie: Flexible Biosensoren mit modularem Design

LMU-Forschende haben eine Strategie entwickelt, mit der Biosensoren einfach für vielfältige Einsatzmöglichkeiten angepasst werden können. Biosensoren spielen in der medizinischen Forschung und Diagnostik eine Schlüsselrolle. Derzeit müssen sie allerdings in der Regel für jede Anwendung eigens entwickelt werden. Ein Team um den LMU-Chemiker Philip Tinnefeld hat nun eine allgemeine, modulare Strategie zum Aufbau von Sensoren entwickelt, die einfach an verschiedene Zielmoleküle und Konzentrationsbereiche angepasst werden können. Wie die Forschenden im Fachmagazin Nature Nanotechnology berichten, hat ihr neuer modularer Sensor das…

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Vorhersage für Behandlungserfolg bei chronisch-entzündlicher Darmerkrankung möglich

Biomarker zeigt Wirksamkeit einer das Immunsystem modulierenden Therapie vorab an. Therapien gegen chronisch-entzündliche Darmerkrankungen schlagen nicht bei allen Betroffenen gleich gut an. Was individuell funktioniert, muss im Behandlungsprozess ausgetestet werden. Einem Forschungsteam unter Leitung der Charité – Universitätsmedizin Berlin ist es nun zusammen mit Kolleg:innen in Berlin und Bonn gelungen, einen Biomarker ausfindig zu machen, der anzeigt, ob die Therapie mit einem bestimmten immunmodulierenden Medikament erfolgreich sein wird oder nicht. Er erlaubt einen gezielteren Einsatz der Therapie, wie die Forschenden…

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Wasseraufbereitung: Nanoröhren fangen Steroidhormone

Steroidhormone gehören zu den verbreitetsten Mikroverunreinigungen im Wasser. Sie schaden der menschlichen Gesundheit und stören das ökologische Gleichgewicht von Gewässern. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscherinnen untersucht, wie der Abbau von Steroidhormonen in einem elektrochemischen Membranreaktor mit Kohlenstoffnanoröhren-Membran funktioniert. Sie stellten fest, dass die Adsorption der Steroidhormone an den Kohlenstoff-Nanoröhren ihren nachfolgenden Abbau nicht einschränkt. Über ihre Studie berichten die Wissenschaftlerinnen in Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-024-52730-7). Menschen weltweit mit sauberem Wasser zu versorgen, gehört zu den großen Herausforderungen…

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Neue Erkenntnisse zu Zelltypen und Interaktionen bei der Multiplen Sklerose

Hoffnung auf neue therapeutische Ansätze für eine Verlangsamung des Krankheitsverlaufs. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Dr. Lucas Schirmer und Professor Dr. Julio Saez-Rodriguez von den Medizinischen Fakultäten der Universität Heidelberg, in Mannheim und Heidelberg, hat die Zellzusammensetzung in sogenannten subkortikalen Läsionen, Gewebeschädigungen tiefer Hirnstrukturen unterschiedlicher Stadien der Multiplen Sklerose (MS) untersucht und deren Kommunikation erforscht. Dabei haben sie tiefe Einblicke in die molekularen Mechanismen gewonnen, die das Fortschreiten dieser chronischen Erkrankung beeinflussen. Die Arbeit ist in der…

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Interstellares Methan als Aminosäure-Urahn?

Gammastrahlung setzt Methan zu Glycin und anderen komplexen Verbindungen um. Gammastrahlung kann Methan bei Raumtemperatur in eine Bandbreite verschiedener Produkte umsetzen, darunter Kohlenwasserstoffe, sauerstoffhaltige Verbindungen und Aminosäuren, wie ein Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet. Solche Reaktionen spielen wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Bildung komplexer organischer Moleküle im Universum – und möglicherweise für den Ursprung des Lebens. Außerdem eröffnen sie neue Strategien zur industriellen Umwandlung von Methan in Produkte mit hohem Mehrwert unter milden Bedingungen. Das Team um…

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Neuer Mechanismus: Wie Krebszellen dem Immunsystem entwischen

Ein internationales Team unter Federführung der Goethe-Universität Frankfurt hat einen innerzellulären Sensor identifiziert, der die Qualität sogenannter MHC-I-Moleküle überwacht. MHC-I-Moleküle helfen dem Immunsystem, kranke Zellen – zum Beispiel Tumorzellen – zu erkennen und abzutöten. Der Sensor sorgt dafür, dass defekte MHC-I-Moleküle im Zellinneren verbleiben und schließlich abgebaut werden. Überraschenderweise kann ein Fehlen dieser Qualitätssicherung dazu führen, dass mehr MHC-I-Moleküle an die Oberfläche von Krebszellen gelangen und so eine stärkere Immunantwort gegen den Tumor ausgelöst wird. Zellen kann man ihren Gesundheitszustand…

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Datenarchivierung mit Molekülen

Synthetische Polymere als Datenspeicher effizienter auslesen. Immer mehr Daten müssen, oft auch langfristig, gespeichert werden. Synthetische Polymere sind eine Alternative zu herkömmlichen Speichermedien, da sie gespeicherte Informationen mit deutlich geringerem Platz- und Energiebedarf aufrechterhalten. Das massenspektrometrische Datenauslesen beschränkt jedoch die Länge und damit die Speicherkapazität der einzelnen Polymerketten. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein Forschungsteam einen neuen Ansatz vor, der diese Limitierung überwindet und einen direkten Zugriff auf interessierende Bits ohne Auslesen der gesamten Kette ermöglicht. Täglich fallen Daten…

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Bakterien nutzen ein riesiges Repertoire an bisher unentdeckten Deacylasen

Eine bisher in Bakterien nur unvollständig untersuchte Enzymklasse konnte erstmals systemisch strukturell und funktionell erforscht werden. Dabei konnten tausende bakterielle Enzyme identifiziert und wichtige Hinweise für die evolutionäre Entwicklung dieser Enzyme gewonnen werden. Die Studie der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Michael Lammers vom Institut für Biochemie der Universität Greifswald wurde im November 2024 in einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI 10.1038/s41467-024-53903-0) veröffentlicht. Alle Organismen sind in der Lage, wichtige zelluläre Prozesse an den Stoffwechselzustand anzupassen. So wird exakt…

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Das schwerste bisher chemisch untersuchte Element

In Experimenten bei GSI/FAIR gelingt Bestimmung der Eigenschaften von Moscovium und Nihonium. Einem internationalen Team unter der Leitung von Wissenschaftler*innen von GSI/FAIR in Darmstadt, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und dem Helmholtz-Institut Mainz, ist es gelungen, die chemischen Eigenschaften der künstlich hergestellten superschweren Elemente Moscovium und Nihonium (Elemente 115 und 113) zu bestimmen. Moscovium ist damit das schwerste jemals chemisch untersuchte Element. Beide neu charakterisierten Elemente sind chemisch reaktiver als das bereits in der Vergangenheit bei GSI/FAIR untersuchte Flerovium (Element 114)….

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Neue Erkenntnisse zur Herzschwäche

Protein Dysferlin schützt und formt die Membran von Herzmuskelzellen. Forscher*innen aus dem Herzzentrum der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) unter der Leitung von Priv.-Doz. Dr. Sören Brandenburg haben ein Protein identifiziert, das eine zentrale Rolle bei der Anpassung des Herzens an erhöhte Belastungen spielt. Die Ergebnisse der Studie wurden im renommierten Fachjournal „Circulation Research“ veröffentlicht. Priv.-Doz. Dr. Sören Brandenburg, Oberarzt in der Klinik für Kardiologie und Pneumologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG). Foto: umg/hzg, Florian Rusteberg Der Herzschlag wird von speziellen Herzmuskelzellen ausgeführt,…

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Gesichert gesundes Krabbeln

Krankheitserreger in Insektenfarmen schnell erkennen. Es ist Bewegung gekommen in unsere Eiweißversorgung – Bewegung auf sechs Beinen: Insekten sind eine Proteinquelle, die zu erschließen in jeder Hinsicht ressourcenschonender ist als herkömmliche Alternativen. Um die Sicherheit der Insektenzucht und ihrer Produkte zu gewährleisten, haben Fraunhofer-Forschende ein System entwickelt, das Krankheitserreger zuverlässig detektiert – umgehend, kostengünstig und automatisierbar. Kleine Krabbler, großes Potenzial: Egal ob Grillen, Käfer oder Wanderheuschrecken, Insekten sind eine nachhaltige Alternative zu Proteinen aus Fleisch oder Fisch. Selbst wenn sie…

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Ein Bienen-Gen spezifiziert kollektives Verhalten

Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) untersuchten zusammen mit Kollegen aus Frankfurt, Oxford und Würzburg, wie das komplexe, kooperative Verhalten von Honigbienen (Apis mellifera) genetisch programmiert ist, so dass es an nachfolgende Generationen weitergegeben werden kann. Sie fanden die Antwort im sogenannten doublesex-Gen (dsx), wie sie in der Fachzeitschrift Science Advances erläutern. Bienenforschung: Veröffentlichung in Science Advances Verhaltensinteraktionen zwischen Organismen sind grundlegend und vielfach angeboren. Jeder Mensch und jedes Tier interagieren auf die eine oder andere Art durch ihr Verhalten mit…

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Ursprung des Lebens: Ein neues Szenario zur Replikation

LMU-Forschende entdecken eine plausible geologische Konstellation, die die Entstehung des Lebens auf der Erde ausgelöst haben könnte. Die Entstehung des Lebens auf der Erde ist immer noch ein ungelöstes Rätsel, aber eine gängige Theorie besagt, dass die Replikation genetischen Materials – der Nukleinsäuren DNA und RNA – ein zentraler und entscheidender Prozess war. RNA-Moleküle können genetische Information speichern und sich durch die Bildung doppelsträngiger Helices selbst replizieren. Die Kombination dieser Fähigkeiten ermöglicht es ihnen, zu mutieren, sich weiterzuentwickeln, sich an…

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Neuer Wirkmechanismus gegen Krebs kommt ohne Sauerstoff aus

Das ermöglicht die Behandlung von Tumoren auch unter schwierigen Bedingungen. Im Inneren von Tumoren gibt es oft sauerstoffarme Bereiche, die bisherige Therapien häufig überstehen. Denn die eingesetzten Medikamente brauchen Sauerstoff, um zu wirken. Ein internationales Forschungsteam hat einen neuartigen Wirkmechanismus entwickelt, der ohne Sauerstoff auskommt: Polymerverpackte Nanokatalysatoren suchen das Tumorgewebe selektiv auf und schalten dort das Gluthation aus, das die Zellen zum Überleben brauchen. Die Gruppe um Dr. Johannes Karges aus der Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität Bochum…

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