Künstliche Intelligenz kann gezielt einzelne Moleküle greife Moleküle sind die Bausteine des Alltags. Die meisten Materialien setzen sich aus ihnen zusammen, vergleichbar mit einem Legomodell, das aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Steinen besteht. Doch während man beim Lego einzelne Steine ganz einfach versetzen oder wegnehmen kann, ist das in der Nanowelt nicht so ohne weiteres möglich. Atome und Moleküle verhalten sich völlig anders als makroskopische Gegenstände und jeder Baustein braucht seine eigene „Bedienungsanleitung“. Jülicher und Berliner Wissenschaftler haben jetzt eine…
WissenschaftlerInnen am IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften – konnten in einer aktuellen Publikation im Fachmagazin Nature nachweisen, wie ein Protein mit speziellen mechanischen Eigenschaften der Zelle hilft, Kernsubstanz und Zellplasma richtig voneinander zu trennen. Jeden Tag teilen sich Milliarden unserer Zellen, damit wir wachsen und sich unsere Organe stetig erneuern. Glücklicherweise hat es die Biologie so eingerichtet, dass die meisten Zellen ersetzt werden. Dies geschieht durch die Zellteilung, bei der sich eine Zelle in…
Wie sich Elektronen in Wasser erzeugen und steuern lassen Wassermoleküle führen bei Raumtemperatur ultraschnelle Zitterbewegungen aus und erzeugen extrem starke elektrische Felder in ihrer Umgebung. Neue Experimente zeigen, wie sich unter Ausnutzung dieser Felder mit einem externen Feld bei Terahertz-Frequenzen freie Elektronen in der Flüssigkeit erzeugen und manipulieren lassen. Das Wassermolekül H2O besitzt auf Grund der unterschiedlichen Elektronendichte des Sauerstoff-(O)- und der Wasserstoff-(H)-Atome ein elektrisches Dipolmoment (Abb. 1a). In flüssigem Wasser rufen diese molekularen Dipole ein elektrisches Feld hervor, dessen…
Der Hochschule Kaiserslautern ist es mit ihren Verbundpartnern „Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e. V. (PFI)“ und „Zukunftsregion Westpfalz e.V. (ZRW)“ gelungen, eine Förderung für die Entwicklung einer Konzeption für ein Innovationscluster „Waste2Value – Mikroorganismen verändern die Westpfalz“ zu gewinnen, bei dem es um wirtschaftlichen Strukturwandel durch biotechnologische – bioverfahrenstechnische Innovationen geht. Die Projektpartner erhalten hierbei 250.000.- Euro aus dem Förderprogramm „WIR!“ (Wandel durch Innovation in der Region) des Bundesforschungs- und Bildungsministeriums. Bei erfolgreicher Bewertung des Konzepts stehen für insgesamt sechs…
Wissenschaftler unter der Leitung von Dr. Elisabeth Fischer-Friedrich, Gruppenleiterin am Exzellenzcluster Physik des Lebens (PoL) und am Biotechnologischen Zentrum der TU Dresden (BIOTEC), untersuchten, wie sich Krebszellen in einem dicht gedrängten Tumorgewebe teilen können. Dabei prüften sie insbesondere wie sich die sogenannte Epithelial-mesenchymale Transition (EMT), ein Vorläuferprozess bei der Metastasenbildung, auswirkt. Die meisten tierischen Zellen nehmen eine kugelige Form an, um sich teilen zu können. Um diese runde Form zu erreichen, müssen die Zellen sich aufrunden und dabei die umliegenden…
Viele Menschen nehmen regelmäßig Kortison ein. Es kommt in der Behandlung von Rheuma, Asthma oder Multiple Sklerose aber auch von Covid-19 zum Einsatz. Steroid-Medikamente wie Kortison sind sehr effektiv, haben aber schwere Nebenwirkungen. Henriette Uhlenhaut, Professorin an der Technischen Universität München (TUM), und ihr Team erforschen die Wirkung des Medikaments, um die Grundlage dafür zu legen, ähnlich wirkende Präparate mit geringeren Nebenwirkungen zu entwickeln. Die Arbeitsgruppe von Henriette Uhlenhaut, Professorin für Metabolic Programming an der TUM School of Life Sciences…
Die Kombination aus einem Biomolekül und einem Metallkomplex kann Krebszellen gezielt aufsuchen, binden, markieren und schädigen. Ein solches sogenanntes Theranostikum, das Tumorzellen durch die Bestrahlung mit sichtbarem Licht erkennbar macht, konnte ein deutsch-spanisches Team herstellen und seine Wirksamkeit gegen Lungenkrebszellen belegen. Einen Teil der Arbeiten führte Andres Luengo aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. M. Concepción Gimeno der Universität Zaragoza (Spanien) in einem Forschungsaufenthalt in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Nils Metzler-Nolte an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) durch. Das internationale…
Ein internationales Team von Wissenschaftlern um Christopher Bellas von der Universität Innsbruck hat das Leben auf Gletscheroberflächen untersucht und stellt mit einer nun in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie bisherige Annahmen über die Evolution von Viren in Frage. Sie zeigen, dass Viren auf Gletschern in den Alpen, Grönland und Spitzbergen sich wider Erwarten bemerkenswert ähnlich sind. Viren werden oft nur als Gefahr für die menschliche Gesundheit wahrgenommen. Dabei sind Viren die auf unserem Planeten häufigsten biologischen Objekte. Jeder Teelöffel…
Das Bakterium Pseudomonas tolaasii löst die Braunfleckenkrankheit beim Zuchtchampignon aus und sorgt für erhebliche Ernteverluste. Der vom Erreger gebildete Wirkstoff Tolaasin schädigt die Zellmembran der Pilze, sodass die Zellen absterben. Doch der Pilz hat Unterstützer, die ihn widerstandsfähig machen: Bakterien der Gattung Mycetocola inaktivieren das toxische Tolaasin und einen weiteren Wirkstoff, der der Beweglichkeit und Verbreitung des Erregers dient. Ein Forscherteam aus Jena nahm den molekularen Mechanismus der mikrobiellen Dreiecksbeziehung näher unter die Lupe. Das dabei entdeckte Schutzprinzip könnte Vorbild…
Fraunhofer entwickelt mit Partnern neuen Therapieansatz im Kampf gegen Infektionskrankheiten Infektionen stellen für Patienten im Krankenhaus eine steigende Gefahr dar. Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB hat im Projekt InnateFun zusammen mit mehreren Partnern einen neuen Therapieansatz erarbeitet. Dabei werden die Immunrezeptoren der Zellen so beeinflusst, dass die Zellen die schädlichen Mikroorganismen besser abwehren können. Bei Infektionen mit den auch in Krankenhäusern verbreiteten Hefepilzen der Gattung Candida wurde dieser Therapieansatz bis zum Tiermodell untersucht. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend….
Ein Team von Forschenden der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena hat untersucht, wie der parasitische Teufelszwirn Cuscuta australis seine Blütenbildung steuert. Sie zeigten, dass der wurzel- und blattlose Vollschmarotzer die Blühsignale seiner Wirtspflanzen abfängt, um seinen eigenen Blühmechanismus zu aktivieren. Die mit der jeweiligen Wirtspflanze synchronisierte Blüte sorgt dafür, dass der Parasit lange genug auf seinem Wirt wachsen kann, um die optimale Menge an Samen auszubilden und sich fortzupflanzen. Pflanzen der Gattung Cuscuta…
Schnelltest auf gefährlichen „Pseudorotz“ mit Thüringer Forschern entwickelt InfectoGnostics-Forscher der Weimarer Firma Senova und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena haben gemeinsam mit weiteren Partnern aus Deutschland, Österreich und Thailand einen neuen Schnelltest auf Melioidose („Pseudorotz“, eine lebensbedrohliche Tropenkrankheit) entwickelt. In nur 15 Minuten detektiert der einfache und günstige Streifentest zuverlässig Antikörper im Blut der Patienten, die bei Infektionen mit dem Bakterium Burkholderia pseudomallei gebildet werden. Die Ergebnisse ihrer Machbarkeitsstudie wurden im Juli im Fachjournal PLOS Neglected Tropical…
Weltweit belasten Mikroschadstoffe das Wasser. Dazu gehören Steroidhormone, für deren Beseitigung konventionelle Verfahren nicht ausreichen. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein innovatives Filtrationssystem entwickelt, das eine Polymermembran mit aktiviertem Kohlenstoff kombiniert. In diesem System setzen sie besonders kleine Kohlenstoffpartikel ein, sodass sie den von der Europäische Kommission für Trinkwasser vorgeschlagenen Richtwert von einem Nanogramm Östradiol – dem physiologisch wirksamsten Östrogen – pro Liter erreichen. Über das verbesserte Verfahren berichten sie in der Zeitschrift Water Research….
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Ulm haben in Echtzeit das Keimen einer Kristallstruktur beobachtet. Sie wurden Zeugen, wie sich Eisenatome unter dem Einfluss eines Elektronenstrahls zunächst ungeordnet zusammenschlossen, bevor sie sich zu einer regelmäßigen Gitterstruktur formierten. Für diesen Vorgang gab es bislang lediglich zwei sich widersprechende Theorien. Ihre außergewöhnlichen Beobachtungen beschreiben die Autorinnen und Autoren im Fachjournal “Nature Chemistry”. Haushaltszucker besteht aus Kristallen, Kochsalz ebenso, und im Winter fallen Eiskristalle als Schnee vom Himmel. Auch in unseren Metallen sind die…
Nervenzellen benötigen viel Energie und sind deshalb besonders von Mitochondrien, die Kraftwerke unserer Zellen, abhängig. Bei verschiedenen vererbten aber auch alterungsbedingten neurodegenerative Erkrankungen, wie zum Beispiel Parkinson, können Schäden an den Mitochondrien auftreten. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns in Köln und Karolinska Institutet in Stockholm haben nun entdeckt, dass Nervenzellen, entgegen der gängigen Glaubenssätze, ihren Stoffwechsel anpassen und somit Schäden von den Mitochondrien abwenden können. Damit können sich diese wichtigen Zellen vor dem Absterben schützen und weiter ihre…
Neues EU-Forschungsprojekt „HCA│Organoid“ Das HCA|Organoid-Projekt ist eines von sechs durch die Europäische Kommission geförderten Pilotprojekten, die im Rahmen der weltweiten „Human Cell Atlas“ Initiative zur Erstellung eines Atlas aller menschlichen Zellen beitragen Der „Organoid Cell Atlas“ verbindet moderne Technologien zur Charakterisierung von einzelnen Zellen mit der Entwicklung und biomedizinischen Nutzung von Organoiden Das neue HCA|Organoid-Forschungsprojekt ist eines von sechs Pilotprojekten, die vom EU-Horizon-2020-Rahmenprogramm gefördert werden und europäische Beiträge zum „Human Cell Atlas“ darstellen. Dieses Projekt beabsichtigt, Organoide als zuverlässige Modelle…
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