Biowissenschaften Chemie

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Schillernde Bakterien

Neue Erkenntnisse eröffnen Chancen für nachhaltige Farbtechnologien. Ein internationales Forschungsteam des Exzellenzclusters “Balance of the Microverse” der Universität Jena hat den Mechanismus untersucht, der einige Bakterienarten dazu bringt, Licht zu reflektieren, ohne Pigmente zu verwenden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler interessierten sich für die Gene, die diesen Mechanismus auslösen und entdeckten dabei wichtige ökologische Zusammenhänge. Diese Erkenntnisse wurden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht. Die schillernden Farben, die man von Pfauenfedern…

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Maximales Potential

Wie lassen sich Transkriptionsfaktoren verbessern? Transkriptionsfaktoren sind wichtige Regulatoren der Genexpression. Sie binden an spezifische Sequenzen auf der DNA, was ein wichtiger Schritt bei der Herstellung von Boten-RNA aus DNA ist. Das Labor von Denes Hnisz hat in Zusammenarbeit mit dem Labor von Martin Vingron am MPIMG herausgefunden, dass menschliche Transkriptionsfaktoren in der Regel nicht ihr volles Potenzial für die Transkription von Boten-RNA nutzen. Stattdessen kodieren wichtige Proteinregionen in den Transkriptionsfaktoren für chemische Eigenschaften, die ihre Aktivität einschränken. Die in…

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Lebensrettender Stern

Niedrigvolumige Wiederbelebungsmittel für die Prähospitalversorgung schwerer hämorrhagischer Schocks. Hoher Blutverlust nach Verletzungen ist lebensgefährlich und muss möglichst rasch ausgeglichen werden. Lösungen eines neuartigen sternförmigen Polymers könnten bereits bei Injektion relativ geringer Mengen den Flüssigkeitsverlust kompensieren, ohne die Blutgerinnung zu stören, wie ein Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet. Daher ist es besonders für die präklinische Behandlung hämorrhagischer Schocks interessant. Traumatische Verletzungen sorgen weltweit für einen hohen Anteil an Erkrankungen und Todesfällen, in den USA sind sie die Haupttodesursache bei…

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Salbe mit DNA-Molekülen bekämpft Kontaktallergien

Forschende der Universität Bonn haben ein DNA-Molekül isoliert, das sich in Mäusen zur Bekämpfung von Kontaktallergien eignet. Das sogenannte Aptamer heftet sich an bestimmte Botenstoffe des Immunsystems und macht sie dadurch unwirksam. Das klappt sogar, wenn der Wirkstoff in Form einer Salbe auf die Haut aufgetragen wird. Die beteiligten Arbeitsgruppen hoffen, dass sich derartige Aptamer-Crèmes auch zur Behandlung anderer Hautkrankheiten eignen könnten. Die Ergebnisse sind nun in der Zeitschrift Molecular Therapies – Nucleic Acids erschienen. DNA ist ein langes Molekül,…

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Geheimnisse der künstlichen Photosynthese entschlüsseln

Nachwuchs-Forschungsgruppe um Dr. Jacob Schneidewind von der Friedrich-Schiller-Universität Jena startet neues Projekt zur Wasserstoffgewinnung. „Unser gemeinsames Ziel ist es, künstliche Chloroplasten zu entwickeln und mit ihnen Photosynthese zu betreiben, um so Wasserstoff zu gewinnen“, sagt Dr. Jacob Schneidewind von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Es gehe darum, ein möglichst breites Lichtspektrum auszunutzen und dabei preisgünstige Ausgangsstoffe einzusetzen. Der Chemiker forscht am Zentrum für Energie und Umweltchemie (CEEC Jena) der Friedrich-Schiller-Universität. Sein neues Forschungsprojekt „Zwei-Photonen Wasserspaltung für die Realisierung gekoppelter Photokatalyse“ wird von…

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Schlüsselzellen für die Blutzuckerkontrolle

Wie regelt unser Körper den Blutzuckerspiegel so präzise? Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Nikolay Ninov am Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) der TU Dresden ist der Antwort einen Schritt nähergekommen. Sie fanden in der Bauchspeicheldrüse eine spezielle Gruppe von „First Responder Zellen“, die entscheidend für die Blutzuckerreaktion sind. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlicht. Unser Körper muss den Blutzuckerspiegel genau regulieren. Zu hohe oder zu niedrige Werte können gefährlich sein. Dieses Gleichgewicht ist…

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Zellgifte unter der Lupe

Forschende beleuchten Wechselwirkungen von Radionukliden mit Nierenzellen. Gelangen Radionuklide in unseren Organismus, beispielsweise durch Einatmen, Verschlucken oder über Wunden, sind sie ein potentielles Gesundheitsrisiko. Viele bisherige Studien zur Radionuklid-Belastung konzentrierten sich hauptsächlich auf Tierversuche. Daten zur Toxizität auf Zell- und Molekülebene sind dagegen selten. Nierenzellen sind hierbei von besonderem Interesse, da sie bei Säugetieren eine zentrale Rolle bei der Entgiftung von zwei-, drei- und sechswertigen Radionukliden und anderen Schwermetallen über die Urinausscheidung einnehmen. Ein Team des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und…

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Gräser im Nebel

Pflanzen sorgen für Leben in der Wüste – Komplexe Nahrungskette in der Namib-Wüste entschlüsselt. Forschende vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment (SHEP) an der Universität Tübingen und dem Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz haben die Rolle des Wüstengrases Stipagrostis sabulicola in der afrikanischen Namib-Wüste untersucht. In ihrer im Fachjournal „Scientific Reports“ veröffentlichten Studie zeigen sie, dass die Pflanze in der Lage ist Feuchtigkeit aus Nebelereignissen aufzunehmen und so eine essenzielle Grundlage eines – insgesamt unerwartet komplexen –…

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Erdbeeren unter der High-Tech-Lupe

Team der TU Freiberg analysiert Biomarker für Erdbeer-Qualitätsindex. Süße Noten und gesunde Inhaltsstoffe machen die Erdbeere weltweit zu einer der beliebtesten Beerenfrüchte. Die komplexen biochemischen Verbindungen, die den Geschmack und den Nährwert einer Erdbeere bestimmen – sogenannte Biomarker – können von Fachleuten nur mit modernen Analysen detailliert bestimmt werden. Nun hat ein Team der TU Bergakademie Freiberg gemeinsam mit serbischen Forschenden erstmals verschiedene Erdbeersorten mittels ultrahochauflösender Massenspektrometrie untersucht und geprüft, wie die Biomarker in der Frucht verteilt vorliegen. Die Chemikerinnen…

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Lebensrettende Wirkung von Dexamethason bei COVID-19 entschlüsselt

Forschungsteam aus Bonn und Berlin berichtet im Fachjournal „Cell“. Dexamethason ist eines der wichtigsten Medikamente in der Therapie von schwerem COVID-19, allerdings sprechen Erkrankte sehr unterschiedlich darauf an. Wie das Kortisonpräparat die gestörte Entzündungsreaktion beeinflusst und welche Patienten davon profitieren, haben Forschende des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin jetzt herausgefunden. Ihre Methode bedient sich sogenannter Einzelzell-Analysen und macht Hoffnung auf ein präzises Vorhersage-Instrument auch für andere Therapien und Erkrankungen. Die Ergebnisse sind im…

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Eine Mixtur aus einer Million Peptide als ein zukünftiges Antibiotikum?

Forschungsteam der Freien Universität Berlin, der Hebrew University und der ETH Zürich zeigt neuen Ansatz, um Antibiotikaresistenz zu minimieren. Antibiotika sind aus der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken. Sie werden nicht nur bei bakteriellen Infektionen eingesetzt, sondern auch prophylaktisch bei vielen Operationen. Allerdings führt dieser massenhafte Einsatz dazu, dass inzwischen viele Bakterien resistent gegen Antibiotika sind. Dies hat dramatische Konsequenzen, es wird geschätzt, dass weltweit circa 5 Millionen Menschen an antibiotika-resistenten Keimen jährlich sterben. Neben neuen Diagnosemöglichkeiten und gezielterem Einsatz…

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Neuer Biomarker

… zur Vorhersage von Nebenwirkungen der Tuberkulosetherapie identifiziert. Borsteler Forschende entdecken einen Biomarker, um das Auftreten von Nervenerkrankungen während der Therapie einer multiresistenten Tuberkulose bereits vor Therapiebeginn abzuschätzen. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Pathogens & Immunity veröffentlicht. Jedes Jahr erkranken weltweit schätzungsweise 410.000 Menschen an einer multiresistenten Form der Tuberkulose. In der Behandlung kommt es bei rund einem Viertel der Patientinnen und Patienten zu Linezolid-assoziierten unerwünschten Arzneimittelwirkungen (UAW), darunter auch zu Nervenerkrankungen, wie der periphere Neuropathien und der Optikusneuropathien….

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Schlüsselmechanismen für die Regeneration von Nervenzellen identifiziert

Forschende von LMU und Helmholtz Munich zeigen, wie Gliazellen mithilfe epigenetischer Modifikationen zu Neuronen umprogrammiert werden. Neurologische Erkrankungen wie Trauma, Schlaganfall, Epilepsie und verschiedene neurodegenerative Erkrankungen führen häufig zu einem dauerhaften Verlust von Nervenzellen, was zu erheblichen Beeinträchtigungen der Gehirnfunktion führt. Die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten sind begrenzt, weil es immer noch eine Herausforderung ist, verloren gegangene Nervenzellen zu regenerieren. Die neuronale Reprogrammierung, ein komplexes Verfahren, bei dem ein Zelltyp in einen anderen umgewandelt wird, bietet eine vielversprechende Strategie. In Zellkultur und…

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Urm1 schützt Proteine in Stress-Situationen

Damit Proteine bei zellulärem Stress nicht geschädigt werden, werden diese in sogenannten Stressgranula konzentriert. Wissenschaftler aus der Abteilung Zelluläre Biochemie vom Max-Planck-Institut für Biochemie, konnten jetzt erstmalig zeigen, dass das Protein Urm1 hier eine entscheidende Rolle spielt. Das ubiquitin-ähnliche Proteine erleichtert den Beginn der Phasentrennung und somit die Entstehung der Stressgranula. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmaganzin Cell veröffentlicht. Zellulärer Stress Zellen können verschiedenen Stresszuständen ausgesetzt sein, beispielsweise Hitzestress während eines Fiebers. Solche Bedingungen können Proteine schädigen – die…

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Multiples Myelom: Aggressive Tumoren früh erkennen

Wie sich aggressive Varianten des Multiplen Myeloms früh erkennen lassen, berichten Berliner Forschende zusammen mit Partnern in „Nature Cancer“. Sie haben umfassend untersucht, wie sich Veränderungen im Erbgut auf das Protein-Profil der Tumorzellen und damit auf die Krankheitsmechanismen auswirken. Gemeinsame Pressemitteilung von Charité, BIH in der Charité und Max Delbrück Center Das Multiple Myelom ist eine der häufigsten Krebserkrankungen der Immunzellen des Knochenmarks. Trotz therapeutischer Fortschritte und der Einführung neuer zellulärer Immuntherapien gibt es für das Multiple Myelom heute noch…

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Wertstoffe aus Abfall: Auf die richtigen Elektrolyte kommt es an

Stellt man aus Biomasse Biodiesel her, fällt als Nebenprodukt Glycerin an. Bislang wird dieses Nebenprodukt jedoch wenig genutzt, obwohl es durch Oxidation in photoelektrochemischen Reaktoren (PEC) zu wertvolleren Chemikalien verarbeitet werden könnte. Der Grund dafür: geringe Effizienz und Selektivität. Nun hat ein Team um Dr. Marco Favaro vom Institut für Solare Brennstoffe am HZB den Einfluss der Elektrolyte auf die Effizienz der Glycerin-Oxidations-Reaktion in PEC-Reaktoren untersucht und Ergebnisse erhalten, die dabei helfen, effizientere und umweltfreundlichere Produktionsverfahren zu entwickeln. Im Jahr…

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