Wissenschaftler:innen klären die Struktur von glasbildenden Proteinen in Schwämmen auf. Schwämme gehören zu den ältesten Tierarten der Erde, die in vielen verschiedenen Gewässern leben, von Seen bis hin zu tiefen Ozeanen. Bemerkenswert ist, dass das Skelett einiger Schwämme aus einem Netzwerk hochsymmetrischer Glasstrukturen besteht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Dresden und der Synchrotron Lichtquelle Schweiz am Paul Scherrer Institut in der Schweiz erstmals die dreidimensionale (3D) Struktur eines Proteins aufgeklärt, das für die Glasbildung in Schwämmen verantwortlich ist. Sie erklären,…
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München haben gemeinsam mit einer europäischen Forschungsgruppe eine neue tierversuchsfreie Methode entwickelt, um den toxischen Effekt von Nanopartikeln in der menschlichen Lunge vorauszusagen. Ziel ist es, damit die Entwicklung sichererer industrieller Materialien zu erleichtern. Über die Luft nehmen unsere Lungen täglich eine Vielzahl gefährlicher Partikel auf. Aufgrund ihrer geringen Größe können Nanopartikel besonders tief in die empfindlichen Alveolar-Regionen der Lungen eindringen und dort bereits bei erstmaligem Kontakt Entzündungen auslösen. Bei längerer Belastung der Lunge…
Team unter Göttinger Leitung entwickelt alternative Peptid-Modifizierung. Die Modifizierung von Peptiden ist von großem Wert insbesondere für die Entwicklung von Wirkstoffen und Medikamenten. Bisherige Erfolge durch die Aktivierung reaktionsträger Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen zielten zumeist auf die Bildung neuer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung der Universität Göttingen haben nun einen alternativen Ansatz gefunden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift CHEM erschienen. Das Team um Prof. Dr. Lutz Ackermann von der Fakultät für Chemie der Universität Göttingen schlägt als alternative Strategie die Knüpfung…
Forschende haben im internationalen Projekt STURGEoNOMICS unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) einen molekularen Marker zur Geschlechtsidentifizierung bei Stören entdeckt. Dies ist ein wissenschaftlicher Durchbruch für die Evolutionsbiologie, den Artenschutz und die kaviarproduzierende Aquakultur. Der genetische Nachweis charakterisiert das älteste bekannte System genetischer Geschlechtsbestimmung bei Wirbeltieren mit mikroskopisch nicht unterscheidbaren Geschlechtschromosomen. Die kurze geschlechtsspezifische DNA-Sequenz wurde bei mehreren Störarten nachgewiesen und geht auf einen gemeinsamen Stör-Vorfahren vor 180 Millionen Jahren zurück. Schon lange wird international nach geschlechtsgebundenen…
Spurenelemente wie Eisen oder Zink spielen als Mikronährstoffe eine essenzielle Rolle für alle Organismen. Unter Eisschilden, die rund zehn Prozent der irdischen Landfläche bedecken, werden größere Mengen dieser Stoffe mobilisiert als bisher angenommen. Das zeigen neue Daten aus Grönland und der Antarktis, die ein Forschungsteam um Jon Hawkings vom Deutschen GeoForschungsZentrum und der FSU (USA) erhoben und analysiert hat. Sie geben wichtige Einblicke in bislang unbekannte Prozesse an der Grenze von Eis, Schmelzwasser und Gestein und neue Ausblicke auf die…
Die COVID-19-Pandemie verzeichnet weltweit bereits 57 Millionen Infizierte, in Österreich sind es laut aktueller Daten mehr als 220.000 laborbestätigte Fälle. Für die Suche nach Impfstoffen und Therapien ist das genaue Verständnis des Virus, seiner Mutationen und der Übertragungsmechanismen entscheidend. Einen wichtigen Beitrag leistet dazu eine aktuell veröffentlichte Studie der Forschungsgruppe von Andreas Bergthaler am CeMM, im renommierten Journal Science Translational Medicine. Die hohe Qualität der epidemiologischen Daten in Österreich ermöglichte zusammen mit modernster Genomsequenzierung erstmals detaillierte Analysen zum Mutationsverhalten und…
Eine verringerte Nahrungsaufnahme, „Dietary Restriction“, verlängert die Lebenszeit bei vielen Tieren und hat auch positive Effekte auf die menschliche Gesundheit. Die Grundlagen wie „Dietary Restriction“ diese positiven Effekte erzielt sind noch nicht gut verstanden. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns haben eine mögliche Erklärung bei Taufliegen gefunden: Sie identifizierten ein Protein namens Sestrin, das die positiven Effekte der verringerten Nahrungsaufnahme zu vermitteln scheint. Durch die Erhöhung der Menge an Sestrin in Fliegen konnten die Forscher deren Lebenszeit verlängern. Das…
Bioinformatiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben gemeinsam mit Kollegen aus Finnland und den USA eine weltweit einmalige Methode entwickelt, bei der alle Metaboliten in einer Probe berücksichtigt werden können und sich somit der Erkenntnisgewinn bei der Untersuchung solcher Moleküle erheblich vergrößert. Über seinen Erfolg berichtet das Team aktuell im renommierten Fachjournal „Nature Biotechnology“. Alles, was lebt, hat Metabolite, produziert Metabolite und verbraucht Metabolite. Diese Moleküle gehen als Zwischen- und Endprodukte aus chemischen Prozessen innerhalb des Stoffwechsels eines Organismus hervor. Damit haben…
LMU-Forscher gewinnen detaillierte Einblicke in den komplizierten Zusammenbau der Proteinfabriken in menschlichen Zellen. Beteiligt sind auch Proteine, die in einfachen Modellorganismen, aus deren Untersuchung die Erkenntnisse bislang meist stammen, nicht vorkommen. In jeder Zelle setzen Tausende von Ribosomen im Sekundentakt neue Proteine zusammen. Die Produktion dieser lebenswichtigen zellulären Proteinfabriken selbst ist ein äußerst komplexer Vorgang, an dem mehr als 200 Biogenesefaktoren beteiligt sind. Wie die aus zahlreichen Proteinen und mehreren ribosomalen RNA-Molekülen bestehenden Ribosomen ineinandergefügt und in die richtige Struktur…
– auch Vorbereitung auf „SARS-CoV3“ Ein internationaler Forschungsverbund hat erstmals RNA-Faltungsstrukturen des SARS-CoV2-Genoms beobachtet, mit denen das Virus den Infektionsverlauf steuert. Da diese Strukturen bei verschiedenen Beta-Coronaviren sehr ähnlich sind, legen die Wissenschaftler damit nicht nur die Grundlagen für die gezielte Entwicklung neuartiger Medikamente zur COVID-19-Behandlung, sondern auch für künftige Infektionsgeschehen mit neuen Coronaviren, die sich in der Zukunft entwickeln könnten. Genau 29.903 Buchstaben lang ist der genetische Code des SARS-CoV2-Virus, aufgereiht in einem langen RNA-Molekül. Es beinhaltet die Information…
Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bochum haben eine neue Methode entwickelt, um den pH-Wert in einem eng umgrenzten Flüssigkeitsvolumen zu bestimmen. Bislang ist eine zuverlässige Messung mit einem pH-Meter nur in größeren und gleichförmigen Volumina möglich. Das neue Verfahren, das auf der Terahertz-Spektroskopie basiert, beschreibt das Team vom Exzellenzcluster Ruhr Explores Solvation, kurz Resolv, in der Zeitschrift Angewandte Chemie, online vorab veröffentlicht am 6.November 2020. Für die Arbeit kooperierten die Teams vom Lehrstuhl für Physikalische Chemie II um Prof. Dr….
Das größte Süßwasserbakterium, Achromatium oxaliferum, ist außerordentlich flexibel in seinen Ansprüchen, wie Forschende unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) nun herausfanden: Es lebt an Orten mit extrem unterschiedlichen Lebensbedingungen wie in heißen Quellen und Eiswasser. Die Bakterienstämme der verschiedenen Ökosysteme unterscheiden sich nicht in ihrem Erbgut, aber in ihren Genexpressionsmustern. Die Anpassung gelingt vermutlich durch einen für Bakterien einzigartigen Vorgang: Nur relevante Gene werden in den Genomen angereichert und abgelesen, die anderen bleiben für alle Fälle in…
Wasserstoff lässt sich klimaneutral mit Sonnenlicht produzieren. Aber auf dem Weg vom Labormaßstab zu einer großtechnischen Umsetzung gibt es noch Hürden. Nun hat ein Team am HZB eine Methode vorgestellt, um Strömungsprozesse im Elektrolyten sichtbar zu machen und mit einem Modell vorab zuverlässig zu simulieren. Die Ergebnisse sind hilfreich, um Design und Aufskalierung dieser Technologie zu unterstützen und wurden in der renommierten Zeitschrift Energy and Environmental Science veröffentlicht. „Grüner“ Wasserstoff, der mit erneuerbaren Energien klimaneutral hergestellt wird, könnte einen wesentlichen…
Die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff ist eine wichtige chemische Reaktion, auch im Hinblick auf die vermehrte Nutzung von Wasserstoff als Energieträger in nachhaltiger Mobilität. Ein internationales Forscherteam hat nun die Wirkungsweise eines Katalysators entschlüsselt. Wasserstoff, insbesondere solcher, der «grün» hergestellt wurde durch die Spaltung von Wasser mit erneuerbarem Strom, gilt als Schlüsselelement einer zukünftigen nachhaltigen Mobilität. Einerseits kann Wasserstoff in Brennstoffzellen chemisch reagieren und zur Gewinnung elektrischer Energie benutzt werden. Damit können Elektromotoren angetrieben werden. Andererseits kommt…
Der afrikanische Tanganjikasee ist ein Schauplatz, an dem die Evolution beeindruckendes geleistet hat: Buntbarsche kommen dort in aussergewöhnlicher Artenvielfalt vor. Ein Forschungsteam der Universität Basel ist diesem Phänomen auf den Grund gegangen und liefert im Fachmagazin «Nature» neue Erkenntnisse zur Entstehung biologischer Vielfalt. Die Erdgeschichte ist geprägt von Phasen des Massensterbens, aber auch von Episoden mit schlagartiger Entstehung einer Vielzahl neuer Arten. Diese in Fachkreisen als «adaptive Radiation» bezeichnete schnelle Artbildung ist für einen massgeblichen Teil der Vielfalt des Lebens…
Am „Jena Center for Soft Matter“ der Universität Jena ist ein neues modernes System zur Feld-Fluss-Fraktionierung – kurz: FFF – mit einer Vielzahl an Detektionsmöglichkeiten installiert worden. Es erweitert die Untersuchungsmöglichkeiten von Nanopartikeln u.a. für den Sonderforschungsbereich (SFB) 1278 „PolyTarget“ enorm. Hier werden polymerbasierte Nanopartikel für verschiedene Anwendungen untersucht und als Trägermaterialien getestet. Das neue System erlaubt eine weitaus bessere Charakterisierung der Polymere und liefert somit viel mehr Informationen, die bei der genauen Detektion der Partikel helfen. Das Land Thüringen…
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