Biowissenschaften Chemie

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Vom Molekül bis zur Krankheit

PIPs-Projekt der Leibniz-Kooperative Exzellenz gestartet. Welche Rolle spielen bestimmte Lipide, sogenannte Phosphoinositide (PIPs), bei Adipositas und anderen Stoffwechselerkrankungen? Das erforschen jetzt Forschende vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin, vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) und vom Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) in einem gemeinsamen Projekt. Knapp eine Million Euro haben das FMP, das DIfE und das ISAS bei der Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Programms „Leibniz Kooperative Exzellenz“ eingeworben, um die Rolle der Phosphoinositide im gesunden Organismus sowie…

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Wie die Evolution unsere Herzen prägte

Wie genau sich die Herzen von Menschen und nichtmenschlichen-Primaten genetisch unterscheiden, hat ein Team um Norbert Hübner und Sebastian Diecke am Max Delbrück Center gezeigt. Die Studie in „Nature Cardiovascular Research“ liefert neue Erkenntnisse über evolutionäre Anpassung und Herzkrankheiten. Das Erbgut von Menschen und Schimpansen gleicht sich zu 98 bis 99 Prozent. Warum unterscheiden wir uns dann? Vor allem die Genexpression – also wann, wo und wie stark Gene abgelesen werden – ist zum großen Teil für unsere unterschiedliche Entwicklung…

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Neue Ansätze zur Erforschung der systemischen Sklerose

TLR8 beeinflusst Bildung von krankheitsrelevanten Zytokinen. Die systemische Sklerose ist eine Autoimmunerkrankung, die vor allem Entzündungen der Haut, sowie innerer Organe wie Lunge und Herz verursacht. Sie gilt als seltene Erkrankung, deren Entstehung und Verlauf noch nicht gut erforscht sind. In Kooperation mit den Kliniken für Rheumatologie und Immunologie, sowie Dermatologie der Medizinischen Hochschule Hannover hat ein Team um Nachwuchsgruppenleiterin Theresa Graalmann am TWINCORE, Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung, die Rolle einer bestimmten Gruppe von Immunzellen bei Menschen mit…

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Auf Kommando ablösbare Klebstoffe

Oxidation hebt Klebekraft Muschel-inspirierter Kleber auf. Moderne integrierte mikroelektronische Geräte sind oft schlecht reparierbar und nur schwer zu recyceln. Auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft mit nachhaltigen Ressourcen, weniger Abfall und intelligenten Reparatur- und Recyclingstrategien kommt ablösbaren Klebstoffen eine Schlüsselrolle zu. Einen Ansatz für Klebstoffe, die sich „auf Kommando“ deaktivieren lassen, stellt ein Forschungsteam jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie vor. Inspirationsquelle waren die Meister des Unterwasserklebens: Muscheln. Schon früher wurden Muschel-inspirierte Klebstoffe entwickelt. Diese basieren auf der sogenannten Thiol-Chinon-Polyaddition,…

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Wie eine Schmetterlingsinvasion die genetische Vielfalt minimiert

Der Karstweissling war bis vor einigen Jahren nördlich der Alpen kaum anzutreffen. Dann trat er eine europaweite Invasion an. Dabei hat sich das Insekt nicht nur massenhaft ausgebreitet – gleichzeitig ist die genetische Vielfalt innerhalb der Art rapide zurückgegangen. Bis der Zoologe Daniel Berner bemerkte, dass eine eigentlich ortsfremde Schmetterlingsart in seinem Garten heimisch ist, dauerte es eine Weile. Aber plötzlich sah er ihn überall: Pieris mannii, auch bekannt als Karstweissling. Etwa vier Zentimeter Flügelspannweite, weisse Flügel mit grossen schwarzen…

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Vielversprechender Wirkstoff gegen tödlichen Hirntumor

… ist ein alter Bekannter. Ein Antidepressivum gegen Hirntumor? Was überraschend klingt, könnte Realität werden. Denn ETH-Forschende zeigen mit einem von ihnen entwickelten Wirkstoff-Screening, dass ein solches Medikament Zellen des gefürchteten Glioblastoms tötet – zumindest in der Zellkulturschale. Das Glioblastom ist ein besonders aggressiver Hirntumor, der bisher nicht heilbar ist. Krebsmediziner:innen können den Betroffenen durch Operation, Bestrahlung und Chemotherapie und operativen Eingriffen mehr Lebenszeit verschaffen. Trotzdem stirbt die Hälfte der Patient:innen innerhalb von zwölf Monaten nach der Diagnose. Wirksame Medikamente…

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Vom Chaos zur Ordnung

Proteine strukturieren sich selbst, um wichtige Stoffe zu erstellen. Das Protein “MIPS” verändert seine innere Struktur, wenn es aktiv wird. Aus seinem ungeordneten Zentrum wird dabei eine definierte Struktur mit speziellen Funktionen. Das Protein spielt eine zentrale Rolle bei der Produktion von Inositol, das auch als Vitamin B8 bekannt ist und wichtige Aufgaben im Körper übernimmt. Forschern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Nationalen Hellenischen Forschungszentrums in Griechenland ist es erstmals gelungen, das Protein bei seinem Umbau zu beobachten. Wie…

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Genom-Editierung mit neuer kompakten «Genschere»

CRISPR-Cas wird weltweit eingesetzt, um Gene in Organismen zu bearbeiten, einzufügen, zu löschen oder zu regulieren. TnpB, ein viel kleinerer Vorläufer der bekannten «Genschere«, lässt sich einfacher in Zellen transportieren. Mithilfe von Protein-Engineering und KI-Algorithmen haben UZH-Forschende TnpB so verbessert, dass es die DNA viel effizienter editiert und künftig Gendefekte behandeln könnte. CRISPR-Cas-Systeme, die aus Protein- und RNA-Komponenten bestehen, wurden ursprünglich als natürlicher Abwehrmechanismus von Bakterien gegen eindringende Viren entwickelt. Die Weiterentwicklung dieser «Genschere» hat die Gentechnologie im letzten Jahrzehnt…

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Fortschritt in der Wasserstoff-Forschung

Effizientere Isotopentrennung in Sicht… Das leichteste aller Elemente, der Wasserstoff, ist wegen seiner vielversprechenden Rolle als nachhaltiger Rohstoff bei der Energiewende sehr gefragt. Einem Team der Universität Leipzig und der Technischen Universität Dresden ist im Rahmen der Forschungsarbeiten des Graduiertenkollegs 1,2,3H ein entscheidender Fortschritt bei der effektiven und zugleich kostengünstigen Bereitstellung von Isotopen gelungen. Darunter versteht man die drei Formen, in denen Wasserstoff in der Natur auftritt – als Protium, Deuterium oder Tritium. Ihrem Traum, Wasserstoffisotope auch bei Raumtemperatur kostengünstig…

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Reporterhaut

In-vitro-Haut macht Zellreaktion auf Testsubstanz in Echtzeit messbar. Die EU hat Tierversuche zur Testung von Kosmetika verboten und bei der Risikobewertung neuer chemischer Stoffe sind tierversuchsfreie Alternativmethoden vorzuziehen. Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wurde nun erstmals ein dreidimensionales Hautmodell aufgebaut, das die Reaktion der Haut auf Substanzen direkt anzeigt: Die Reporterhaut. Durch den eingebauten Reporter kann die zelluläre Antwort präzise und schnell gemessen werden – und das am lebenden Modell. So lassen sich nicht nur Kosmetika wirkungsvoll prüfen,…

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Neurowissenschaft: Wenn Serotonin das Licht dimmt

In unserem Gehirn werden Signale nicht immer auf dieselbe Weise verarbeitet: Bestimmte Rezeptoren modulieren diese Verarbeitungsprozesse. Sie beeinflussen so unsere Stimmung, Wahrnehmung und unser Verhalten auf vielfältige Weise. Zu dieser Gruppe gehört auch der 5-HT2A-Rezeptor, der eine Besonderheit hat: Er dämpft eintreffende visuelle Informationen, sodass unser Gehirn mehr Raum für interne Prozesse und Interpretationen hat. Diese Erkenntnis eines Forschungsteams der Ruhr-Universität Bochum könnte auch die Wirkung von Drogen wie LSD erklären: Wird der Rezeptor dadurch überaktiviert, werden externe Sinneseindrücke unterdrückt…

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Neuer epigenetischer Schalter entdeckt

5-Formylcytosin ist an Aktivierung von Genen in früher Entwicklung von Wirbeltieren beteiligt. Eine DNA-Modifikation mit der Bezeichnung 5-Formylcytosin (5fC) fungiert als epigenetischer Schalter, der Gene in der frühen embryonalen Entwicklung aktiviert. Zu diesem Ergebnis kommen Forschungen der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christof Niehrs am Institut für Molekulare Biologie (IMB) in Mainz. Damit wird erstmals gezeigt, dass Wirbeltiere mehr als eine Art von epigenetischer DNA-Markierung besitzen. Das Ergebnis wirft außerdem ein neues Licht darauf, wie Gene in den frühesten Stadien der…

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Zellteilung: Wie das Zentromer seinen Platz findet

Forschende haben den Mechanismus aufgeklärt, mit dem die Integrität des Zentromers bewahrt wird – ein Schlüsselfaktor der Zellteilung. Das Zentromer ist ein spezieller Bereich der DNA, an dem der sogenannte Spindelapparat ansetzt, um identische Kopien des genetischen Materials der Zelle in neu gebildete Zellen aufzuteilen. Forschende der LMU und der Universität Edinburgh unter der Leitung von Professor Jeyaprakash Arulanandam haben nun gezeigt, dass ein Protein namens PLK1 einen Prozess anstößt, durch den Schlüsselproteine des Zentromers während der Zellteilung zur richtigen…

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Europas biologischer Vielfalt auf der Spur

Forschende aus 33 Ländern erstellen Referenzgenome von 98 Arten. Wissenschaftler:innen aus ganz Europa ist es im Rahmen des Pilotprojekts des European Reference Genome Atlas (ERGA) gelungen, hochwertige Referenzgenome für 98 Arten zu erstellen. Dies ist ein wichtiger Meilenstein in ihrem Vorhaben, eine Referenzgenom-Datenbank für alle europäischen Tiere, Pflanzen und Pilze zu schaffen. Die ehemalige ERGA-Vorsitzende Dr. Camila Mazzoni vom Leibniz-IZW initiierte das Pilotprojekt im Jahr 2021 als dezentrales Kooperationsprojekt mit dem Input aller Genomforschenden in Europa. Dieses neuartige, integrative Vorgehen…

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Neue zielgerichtete Immuntherapie des kleinzelligen Bronchialkarzinoms

Clinical Trial Update der Universitätskliniken Würzburg und Cleveland . In der verlängerten Nachbeobachtung der Phase-1-Studie DeLLphi-300 zeigte der bispezifische T-Zell-Engager Tarlatamab bei vorbehandeltem kleinzelligem Bronchialkarzinom (SCLC) eine bislang unerreichte Überlebenszeit und mögliche Hinweise auf eine intrakranielle Aktivität. Die neue zielgerichtete Immuntherapie wird die Standardtherapie dieser besonders aggressiven Form von Lungenkrebs verändern. Das kleinzellige Bronchialkarzinom, kurz SCLC (Small Cell Lung Cancer), ist eine besonders aggressive Form von Lungenkrebs. Da die Erkrankung selbst bei Erstdiagnose oft nicht operabel ist, erfolgt die initiale…

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Kortex in der Petrischale

Neues Gehirnorganoid bildet menschliche Kortexbereiche nach. Hirnorganoide bieten einzigartige Einblicke in das menschliche Gehirn. Nun hat die Gruppe von Jürgen Knoblich am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften eine neue Method entwickelt, mit der WissenschaftlerInnen Hirnorganoide mit ausgeprägten kortikalen Bereichen erzeugen. Diese Organoide ähneln auch in ihrem Aufbau der typischen Strukturierung in Vorder- bis Rückseite. Gemeinsam mit KollegInnen am Human Technopole und der Universität von Milan-Bicocca berichten sie über diese Methode, die WissenschaftlerInnen einen tieferen Einblick…

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