Biowissenschaften Chemie

Die Räuber-Beute-Verhältnisse unter Bakterien könnten Ideen für neue antibakterielle Strategien liefern. Räuberische Bakterien, die sich von anderen Bakterien ernähren, nimmt das Forschungsteam um Dr. Christine Kaimer vom Lehrstuhl Biologie der Mikroorganismen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) unter die Lupe. Durch mikroskopische Untersuchungen und Proteinanalysen konnten sie die Strategien beobachten, die das Bodenbakterium Myxococcus xanthus anwendet. Es kombiniert mehrere Mechanismen, je nachdem, wie das Beutebakterium beschaffen ist, und arbeitet, wenn nötig, auch in Gruppen. Die Erkenntnisse könnten künftig helfen, antibakterielle Strategien zu…

Wasser ist Voraussetzung für alles Leben, aber seine Verfügbarkeit kann begrenzt sein. In Gebieten, in denen saisonale Trockenzeiten vorkommen, versammeln sich viele Tiere in der Nähe der wenigen Süßwasserstellen und erreichen dort oft große Dichten. Diese Orte könnten also eine Art Schlüsselstelle für die Übertragung von Krankheitserregern innerhalb und zwischen den Arten sein, wenn Tierviren im Wasser stabil sind und infektiös bleiben. Ein internationales Wissenschaftsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) bestätigt dies nun in einem…

Lipide sind die Bausteine für die Hülle von Zellen, die Zellmembran. Manche Lipide haben neben dieser strukturellen Funktion aber auch regulatorische Wirkungen und üben entscheidenden Einfluss auf das Wachstum von Zellen aus. Das zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in einer neuen Studie. Die Wirkung hängt insbesondere davon ab, wie diese Lipide auf der Zellmembran verteilt sind. Die Studie wurde in “The Plant Cell” veröffentlicht. Wenn Pflanzenzellen sich bewegen wollen, müssen sie wachsen. Ein besonderes Beispiel hierfür ist…

Forscher der WWU und des Max-Planck-Instituts für Biochemie haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Anordnung und Dichte von einzelnen Proteinen in Zellen bestimmen lassen. So wiesen sie die Existenz eines aus drei Proteinen bestehenden Adhäsionskomplexes nach. Die Zellen von Organismen sind aus Untereinheiten aufgebaut, die sich aus einer Vielzahl einzelner Moleküle zusammensetzen. Wie sich diese unterschiedlichen Proteine auf molekularer Ebene anordnen, ist in vielen Fällen allerdings noch unverstanden, da es an geeigneten Analyseverfahren mangelt. Forscherinnen und Forscher an der…

Mit zwei marktverfügbaren Hemmstoffen lässt sich bei der kindlichen Tumorerkrankung Neuroblastom der Zellzyklus der Krebszellen an einer Schlüsselstelle so stören, dass die Tumorzellen sterben. Neuroblastome sind bösartige solide Tumoren, die vor allem im frühen Kindesalter auftreten. Sie entstehen aus entarteten unreifen Zellen des sympathischen Nervensystems. Ein Anhaltspunkt, mit dem sich die Bösartigkeit des Tumors abschätzen lässt, ist das MYCN-Onkogen. Hochrisikopatienten des Neuroblastoms haben oft eine Amplifikation von MYCN, also sehr hohe Mengen dieses Proteins, was das unkontrollierte Tumorwachstum antreibt. Im…

Passgenaue Wirkstoffe gegen Epilepsie oder Herzkreislauferkrankungen Damit ein Medikament an den richtigen Stellen im Körper wirksam wird, wollen Wissenschaftler möglichst genau vorhersagen können, wie die Moleküle des Wirkstoffs mit den menschlichen Zellen interagieren. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt ist es Wissenschaftlerinnen des Sonderforschungsbereichs 1423 an der Universität Leipzig und der chinesischen Akademie für Wissenschaften in Shanghai gelungen, eine solche Struktur aufzuklären, und zwar die des Neuropeptid-Y-Rezeptors Y2 mit einem seiner Liganden. Damit liegt erstmalig ein molekularer Bauplan für diesen Rezeptor vor,…

Freiburger Forschende zeigen, wie das Membranprotein CD20 antikörperproduzierende Zellen des Immunsystems im Zaum hält Das gegen das Membranprotein CD20 gerichtete Krebsmedikament Rituximab war der erste zugelassene therapeutische Antikörper gegen B-Tumorzellen. Immunologinnen und Immunlogen der Universität Freiburg lösen nun ein Rätsel um seine Wirkweise: Ein Team um Prof. Dr. Michael Reth der Universität Freiburg untersuchte mittels Zellkultur und an gesunden Zellen sowie an Zellen von erkrankten Personen, wie CD20 die Nanostrukturen der Zellmembran der so genannten B-Zellen des Immunsystems ordnet. Fehlt…

Bislang unbekannter genetischer Mechanismus verursacht angeborene Fehlbildungen. Ein internationales Forschungsteam hat eine seltene genetische Erkrankung entdeckt, die sich in schweren Fehlbildungen der Gliedmaßen äußert. Wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature beschreiben, liegt der Krankheit ein epigenetischer Mechanismus zugrunde, an dem Teile des Genoms mit bis dato unbekannter Funktion beteiligt sind. Der Prozess könnte auch die Ursache von anderen angeborenen Krankheiten sein. Nachdem vor 20 Jahren das erste menschliche Genom sequenziert wurde, gab es zunächst eine große Überraschung. Man konnte…

Mit einer neuen Methode lässt sich die Struktur besonders großer und komplexer Enzyme in ihrer natürlichen Form aufklären. Das zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Technischen Universität Berlin in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift “Cell Reports”. Sie haben einen Multienzymkomplex untersucht, der für den Stoffwechsel eine essenzielle Rolle spielt und dabei auch entdeckt, dass dieser anders funktioniert als bisher gedacht. Dieses hilft, bestimmte Erkrankungen besser zu verstehen. Mit einer neuen Methode lässt sich die Struktur…

Düsseldorfer und Göttinger Forscher identifizieren neuen Biomarker Hodentumoren stellen die häufigsten soliden Tumoren des jungen Mannes im Alter von 15 bis 44 Jahren dar. Ein Subtyp der Hodentumoren, der Dottersacktumor, zeigt sich besonders resistent gegenüber der Standard-Chemotherapie. Die molekularen Mechanismen, die zur Dottersacktumor-Entwicklung und deren Resistenz führen, sind nahezu unverstanden. Gefördert von der Wilhelm Sander-Stiftung konnten Düsseldorfer und Göttinger Forscher nun in Kooperation den Pionier- und Differenzierungsfaktor FOXA2 als Schlüsselgen dieser Tumorentwicklung identifizieren. Dies ermöglicht neben einem besseren Verständnis der…

Stickstoff ist ein Element, das für alle Lebensformen essenziell ist. Seine Verfügbarkeit beeinflusst die globalen biogeochemischen Kreisläufe. Stickstoffmangel, aber auch Stickstoffüberschuss können ganze Ökosysteme gefährden. Ein markantes Beispiel für dieses empfindliche Gleichgewicht sind Mikroalgen, die in Symbiose mit Korallen leben. Ein internationales Forscherteam unter Jülicher Leitung fand jetzt heraus, dass Mikroalgen sehr schnell Stickstoff in Form von Guanin-Kristallen speichern können. Das kristalline Guanin erweist sich dabei als ein evolutionär uraltes, multifunktionales Werkzeug der Natur. Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt…

Der Südliche Ozean rund um die Antarktis ist eine der Schlüsselregionen zum Verständnis des Klimasystems. Das Photosynthese-betreibende Plankton dort trägt erheblich zur Kontrolle der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Atmosphäre bei. Doch welche Faktoren begünstigen oder begrenzen das Planktonwachstum? Forscher*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel veröffentlichen jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications eine Studie, die erstmals zeigt, dass neben dem Mikronährstoff Eisen auch Mangan ein wichtige Rolle spielen kann. Die Ergebnisse haben unter anderem Auswirkungen auf das Verständnis von Eiszeiten in…

Universität Stuttgart und Robert-Bosch-Krankenhaus entwickeln Plattform für Tumorgewebe als Ersatz für Tierversuche. Um Tierversuche zu vermeiden, zu verringern und zu verbessern, hat das Land Baden-Württemberg am 8. Februar ein landesweites Hochschulnetzwerk zur Verbesserung des Tierschutzes in Forschung und Lehre gegründet und stellt 3,8 Millionen Euro zur Verfügung Zu den geförderten Projekten gehört auch das Netzwerk 3R-US der Universität Stuttgart und des Robert-Bosch-Krankenhauses Stuttgart: Die Partner entwickeln eine ex-vivo Tumorgewebe-Plattform als Ersatz für Tierversuche und setzen dabei auf molekulare Diagnostik, Biomaterialien…

Ergebnis in nur zwölf Minuten – Neues Testverfahren übertrifft ELISA-Methode – „Meilenstein in der Entwicklung der immunologischen Diagnostik“. Ein internationales Forschungsteam der Universitäten Paraná (Brasilien) und Tübingen hat einen Schnelltest entwickelt, der innerhalb von Minuten Antikörper gegen den Covid-19 Erreger SARS-Cov2 im Blut zuverlässig nachweisen kann. Wie die Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift ACS Sensors berichteten, lässt sich das neue Verfahren aufgrund eines einfachen Messprinzips ohne teure Instrumente durchführen und ist daher auch für mobile Teststationen oder für Labore…

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von TUD-Botaniker Prof. Stefan Wanke hat in einer aktuellen Studie, die Entstehung der Mega-Diversität pflanzenfressender Insekten untersucht. Diese machen ein Viertel der terrestrischen Vielfalt aus. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Darin zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass der evolutionäre Erfolg von Insekten mit wiederkehrenden Veränderungen der Wirtspflanzen zusammenhängen könnte. Das Verständnis der Interaktionen zwischen Organismen bei der Evolution von Arten ist ein wichtiges Thema in der Ökologie….

Kristalline Polymere für schnelle Detektion und effizienten Abbau von Ozon Ozon ist ein problematischer Luftschadstoff, der ernsthafte gesundheitliche Probleme verursacht. Ein neu entwickeltes Material zeigt nicht nur die Anwesenheit von Ozon rasch und selektiv an, sondern kann das Gas gleichzeitig unschädlich machen. Wie chinesische Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, funktionieren ihre porösen „2-in-1-Systeme“ auch bei hoher Luftfeuchtigkeit zuverlässig. Ozon (O3) kann gesundheitlich Probleme wie Atembeschwerden, Lungenschäden und Asthma-Anfälle auslösen. Entsprechende Arbeitsschutzvorschriften begrenzen daher die Konzentration, die am Arbeitsplatz…