CAU-Forschungsteam sammelt am Beispiel von Fadenwürmern neue Erkenntnisse über die Regulation der angeborenen Immunantwort. Alle höheren Lebewesen verfügen über ein Immunsystem, das als biologischer Abwehrmechanismus den Körper vor Krankheitserregern und Fremdstoffen schützt. Es besteht aus einem komplexen Netzwerk verschiedener Organe, Zelltypen und Moleküle, das schädliche Substanzen, insbesondere krankheitserregende Mikroorganismen, erkennt und bekämpft. Wirbellose Tiere verfügen nur über das sogenannte angeborene Immunsystem, das den Organismus durch verschiedene Barrieren und bestimmte Abwehrmechanismen vor Krankheitserregern schützt. Es entstand schon früh in der Entwicklungsgeschichte…
Manche Vögel können erstaunliche kognitive Leistungen vollbringen – dabei galt ihr Gehirn im Vergleich mit dem von Säugetieren als ziemlich unorganisiert. Forscher aus Bochum (RUB), Düsseldorf (HHU), Jülich (FZJ), und Aachen (RWTH) zeigen nun erstmals verblüffende Ähnlichkeiten zwischen dem Neocortex der Säugetiere und sensorischen Hirnarealen von Vögeln: Beide sind in horizontalen Schichten und vertikalen Säulen vernetzt. 150 Jahre alte Annahmen sind damit widerlegt. Entscheidende Einblicke lieferte dabei eine von Jülicher und Düsseldorfer Hirnforschern entwickelte Methode. Die Ergebnisse wurden in der…
Göttinger Forscherteam vergleicht kognitive Fähigkeiten verschiedener Primatenarten Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans sind unsere nächsten Verwandten, haben wie wir relativ große Gehirne und sind sehr intelligent. Aber schneiden Tiere, die größere Gehirne haben, auch wirklich besser in kognitiven Tests ab? Ein Forscherteam vom Deutschen Primatenzentrum (DPZ) – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen hat erstmals systematisch die kognitiven Fähigkeiten von Lemuren untersucht, die im Vergleich zu anderen Primaten relativ kleine Gehirne haben. Bei systematischen Tests mit identischen Methoden zeigte sich, dass sich…
Weiche Materie auf neuen Wegen zur Selbstorganisation Nematische Materialien, zum Beispiel die Flüssigkristalle in unseren Displays, enthalten Moleküle, die sich parallel zueinander ausrichten. Sie bestehen aus stabförmigen Molekülen und verbinden Eigenschaften von Flüssigkeiten mit Eigenschaften fester Kristalle. Sie fließen wie eine Flüssigkeit und ihre Bestandteile sind im Raum ungeordnet, aber sie sind in der Lage, sich selbst so zu orientieren, sodass die benachbarten Moleküle parallel ausgerichtet sind. Wie bei Buntstiften, die im Bündel in eine Schachtel geworfen und dann geschüttelt…
Das Verhalten von Zellen wird durch ihre Umgebung gesteuert. Neben biologischen und chemischen wirken auch physikalische Faktoren wie Druck oder Zug. Eine Methode, den Einfluss äußerer Kräfte auf einzelne Zellen zu analysieren, haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Heidelberg entwickelt. Mit einem 3D-Druckverfahren stellen sie Mikro-Gerüste her, auf deren vier Pfeilern sich eine Zelle ansiedelt. Schwillt ein Hydrogel im Inneren des Gerüstes an und drückt die Pfeiler auseinander muss sich die Zelle „strecken“….
Internationales Genom-Projekt zu aquatischen Arten in Symbiose startet Nicht nur an Land auch unter Wasser gibt es Organismen, die in Symbiose, einer sehr speziellen Partnerschaft leben, wo der eine auf den anderen angewiesen ist. In einer großen internationalen Studie, dem Aquatic Symbiosis Project, unter Leitung des britischen Wellcome Sanger Institute sollen nun die genetischen Codes von 1.000 aquatischen Arten, die 500 symbiotische Partnerschaften repräsentieren, entschlüsselt werden. Das internationale Konsortium, an dem auch das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel beteiligt ist,…
Wissenschaftler untersuchen den Zusammenhang von morphologischer Vielfalt und biologischer Diversität bei Pflanzen. Genomduplikationen spielen eine maßgebliche Rolle bei der Ausbildung von Formen und Strukturen pflanzlicher Organismen sowie ihrer Veränderungen über lange evolutionäre Zeiträume hinweg. Das haben Biologen der Universität Heidelberg unter Leitung von Prof. Dr. Marcus Koch bei Untersuchungen der Familie der Kreuzblütler herausgefunden. Um das Ausmaß der verschiedenen Ausprägungen über einen Zeitraum von 30 Millionen Jahren zu erfassen, wurden alle 4.000 Arten dieser Pflanzenfamilie bewertet und auf Gattungsebene auf…
Stoffliche Nutzung von CO2 Kohlenstoffdioxid (CO2) ist nicht nur ein unerwünschtes Treibhausgas, sondern auch eine interessante Rohstoffquelle, deren Recycling wertvoll und nachhaltig sein könnte. Ein spanisches Forschungsteam stellt in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen neuartigen katalytischen Ansatz zur Umwandlung von CO2 in wertvolle chemische Zwischenprodukte in Form zyklischer Carbonate vor. CO2 zur Reaktion zu bringen ist leider alles andere als einfach. Momentan steht hier vor allem die Umsetzung von CO2 in Methanol im Fokus, welches als alternativer Treibstoff, aber auch…
Winzige Unterschiede zwischen einzelnen Nervenzellen können ihr Signalverhalten dramatisch verändern, zeigt eine Studie von TU Wien und Massachusetts General Hospital / Harvard Medical School. Würde man zwei Nervenzellen derselben Sorte gegeneinander austauschen, könnten möglicherweise beide ihre Aufgaben nicht mehr erfüllen. Untersuchungen an der Netzhaut von Mäusen zeigen, dass bisherige Annahmen über Nervenzellen neu überdacht werden müssen: Kleinste Details in den anatomischen Eigenschaften können zu signifikanten Änderungen im Antwortverhalten führen. Eine Zelle, die an einer ganz bestimmten Stelle im Nerven-Netzwerk ihre…
Supraleitung in Schwefelwasserstoff Supraleitende Kabel könnten Strom verlustfrei transportieren. So müsste weniger Strom erzeugt, Kosten und Treibhausgase könnten eingespart werden. Eine aufwendige Kühlung steht dem entgegen, denn bisherige Supraleiter verlieren ihren elektrischen Widerstand erst bei extrem niedrigen Temperaturen. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen Wissenschaftler jetzt neue Erkenntnisse über Schwefelwasserstoff der Zusammensetzung H3S und sein Deuterium-Analogon D3S vor, die unter Druck bereits bei −77 bzw. −107 °C supraleitend werden – eine vergleichsweise hohe Temperatur. Das gilt auch im Vergleich zu…
Elektrochemische Reaktionen, die für die Zukunft der Energieversorgung eine wichtige Rolle spielen sollen, lassen sich nun durch Messungen der TU Wien und des DESY im Detail erklären. Die Elektrochemie spielt eine immer größere Rolle: Egal ob es um Brennstoffzellen, Elektrolyse oder chemische Energiespeicher geht – überall dort verwendet man chemische Reaktionen, die mit elektrischem Strom gesteuert werden. Entscheidend ist dabei, dass die Reaktionen möglichst rasch und effizient ablaufen. Ein wichtiger Schritt nach vorne gelang nun einem Team der TU Wien…
Yunmin Wu erforscht, wie wir Bewegung wahrnehmen können. Inspiriert durch ein Katzenvideo, kam sie auf die elegante Idee, die Wasserfall-Illusion in winzigen Zebrafischlarven auszulösen. Im Interview erzählt die Doktorandin vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie, wie ihr dadurch überraschende Einblicke in den neuronalen Mechanismus der Bewegungswahrnehmung möglich wurden. Worum genau geht es in deiner Forschung und warum arbeitest du mit Zebrafischen als Modellorganismus? Im Gehirn gibt es spezielle Nervenzellen, die Bewegung und deren Richtung verarbeiten. Da es sehr viele von diesen Nervenzellen…
Die Reifung der Ribosomen ist ein komplizierter Prozess. LMU-Wissenschaftler konnten nun zeigen, dass sich dabei die Vorläufer für die kleinere Untereinheit dieser Proteinfabriken regelrecht häuten und ein Hüllbestandteil nach dem anderen abwerfen. Es ist ein zentraler, wenn nicht der zentrale Prozess allen Lebens: die Proteinsynthese. Eiweiße haben in jedem Organismus vielfältige und unverzichtbare Aufgaben. Die molekularen Maschinen indes, die jede einzelne Zelle dafür braucht, um die Proteine nach den Bauplänen des Erbgutes zusammenzusetzen, entstehen in einem komplizierten vielstufigen Vorgang. Schließlich…
Es ist der wohl wichtigste Prozess in der Zellentwicklung: Um sich zu vermehren, teilen sich Zellen und vergrößern sich anschließend. Ein Forschungsteam um den Freiburger Mediziner Prof. Dr. Robert Grosse hat nun herausgefunden, dass gebündelte Aktinfasern im Inneren eines Zellkerns eine wichtige Rolle dabei spielen, wie sich dieser nach der Teilung vergrößert. Fasern des Strukturproteins Aktin stabilisieren die äußere Zellform und transportieren Stoffe innerhalb einer Zelle. Die Mechanismen, die das Wachstum des Zellkerns nach der Teilung beeinflussen, waren in der…
Plasmazellen im Fokus eines neuartigen Therapieansatzes Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Deutschen Rheumaforschungszentrums Berlin, ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft (DRFZ), konnte die Autoimmunerkrankung systemischer Lupus erythematodes bei zwei Patientinnen erfolgreich behandeln. Mit dem gegen spezielle Immunzellen – sogenannte Plasmazellen – gerichteten Antikörper Daratumumab gelang es, das krankhaft veränderte Immungedächtnis nachhaltig zu beeinflussen und dadurch die Entzündungsprozesse im gesamten Körper zu verringern. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin New England Journal of Medicine* erschienen. Das immunologische Gedächtnis gewährleistet…
Katalysatoren aus Edelmetallen werden weltweit milliardenfach eingesetzt, etwa bei der Herstellung von Chemikalien, zur Energieerzeugung und zur Aufreinigung der Luft. Die dafür benötigten Rohstoffe sind jedoch teuer und ihre Vorkommen begrenzt. Sie optimal zu nutzen, ist das Ziel von Katalysatoren, die auf einzelnen Metallatomen basieren. Ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) konnte nun zeigen, dass sich Edelmetallatome unter bestimmten Bedingungen zu Clustern zusammenschließen können, die reaktionsfreudiger sind als Einzelatome und so Abgase noch besser entfernen können. Über ihre…
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