Mit der Kraft der Sonne erzeugter Wasserstoff könnte in Zukunft weitreichend fossile Energieträger ersetzen und zur Senkung der CO2-Emissionen beitragen. Im Verbundprojekt Neo-PEC haben Fraunhofer-Fachleute ein Tandem-Modul entwickelt, das autark und sicher solar erzeugten, grünen Wasserstoff produziert. Für die klimafreundliche Umgestaltung industrieller Abläufe ist Wasserstoff ein zentraler Ansatzpunkt. Ein Energieträger, der ohne CO2-Freisetzung verbrennt, sollte nach Möglichkeit jedoch auch ohne CO2-Fußabdruck entstanden sein. Ein klassisches Verfahren hierfür ist die Elektrolyse, bei der Wasser unter Einsatz von Strom in Wasserstoff und…
Treibstoffe und Chemikalien aus CO₂. Warum nur ein Experiment auf einmal machen, wenn man auch zehn machen kann? Empa-Forschende haben ein System entwickelt, mit dem sich Katalysatoren, Elektroden und Reaktionsbedingungen für die Elektrolyse von Kohlendioxid bis zu zehnmal schneller erforschen lassen. Ergänzt wird das System von einer «open source»-Software zur Datenauswertung. Mischt man einen fossilen Brennstoff mit etwas Sauerstoff und fügt einen Funken hinzu, entstehen dabei drei Dinge: Wasser, klimaschädliches Kohlendioxid und jede Menge Energie. Diese grundlegende chemische Reaktion findet…
So kommen Algen an Stickstoff zum Wachsen… Neu entdeckte Symbiose aus Rhizobien und Kieselalgen könnte auch für Entwicklungen in der Landwirtschaft nützlich sein. In einer neuen Studie haben Wissenschafter*innen des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des Alfred-Wegener-Instituts und der Universität Wien eine bisher unbekannte Partnerschaft entdeckt: Eine marine Kieselalge und ein Bakterium, die gemeinsam für einen großen Teil der Stickstoff-Fixierung im Ozean verantwortlich sein können. Es zeigte sich, dass diese Lebensgemeinschaft in den Weltmeeren weit verbreitet ist. Diese winzigen Organismen spielen…
Schlüsselmechanismus des Herpesvirus-Austritts aufgeklärt. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz Instituts für Virologie (LIV) hat entschlüsselt, wie Herpesviren den Zellkern verlassen, ohne die Kernhülle zu beschädigen. Die am 25. Juni im renommierten Journal Nature Microbiology veröffentlichte Studie nutzt Kryo-Elektronentomographie, um die beteiligten Strukturen bis in die Details sichtbar zu machen. Diese Erkenntnisse könnten den Weg für die Entwicklung wirksamerer antiviraler Therapien ebnen. Herpesvirusinfektionen sind weltweit verbreitet und verursachen erhebliche gesundheitliche und auch mentale Belastungen sowie lebensbedrohliche Komplikationen bei…
Heidelberger Chemiker charakterisieren neue Grundstruktur auf dem Gebiet der Aromatizität. Die Bezeichnung Aromatizität steht für ein Grundkonzept in der Chemie, das für ringförmige Kohlenstoffverbindungen seit langer Zeit etabliert ist. Aromatische Ringe, die nur aus Metallatomen bestehen, waren bisher jedoch unbekannt. Der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Lutz Greb, Wissenschaftler am Anorganisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg, ist es nun gelungen, einen solchen Metallring zu isolieren und vollständig zu charakterisieren. Bei aromatischen Verbindungen, kurz auch Aromaten, handelt es sich um eine Stoffklasse der…
HIRI-Forschende entwickeln neuen Ansatz zur DNA-Transformation und Genmutation in Bakterien. Bakterien weisen eine Reihe einzigartiger Eigenschaften auf, die ein beträchtliches Potenzial für die Gesellschaft bergen. Die derzeitigen gentechnischen Methoden zur Nutzung dieser Vorteile sind jedoch auf einen kleinen Teil der Bakterienarten beschränkt. Ein Team des Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) in Würzburg hat nun einen neuen Ansatz entwickelt, der es ermöglicht, viele weitere Bakterien gentechnisch zu verändern. Ihre Methode, genannt IMPRINT, nutzt zellfreie Systeme, um die DNA-Transformation in zahlreichen Bakterienstämmen…
Untersuchungen der zellulären Immunantwort unterstützen STIKO-Empfehlung: dreimaliger Kontakt mit SARS-CoV-2-Erregerbestandteilen. Neue Studie des bayerischen Corona-Vakzin-Konsortiums CoVaKo bestätigt den Nutzen einer stärkeren und länger anhaltenden hybriden Immunität auf Antikörper- und Gedächtniszellebene durch COVID-19-Impfungen und SARS-CoV-2-Infektionen. Bei einer Coronavirus-Infektion, wie sie durch SARS-CoV-2 verursacht wird, reagiert unser Immunsystem auf zwei grundlegende Arten: mit der Antikörperantwort, auch humorale Antwort genannt, und mit der zellulären Antwort. Während die humorale Antwort schnell auf das Virus reagiert und es neutralisiert, sorgt die zelluläre Antwort für die…
rPEG ist das neue Multitalent im Baukasten der Polymerchemie. Alternative zu PEG gefunden / Plattformtechnologie ermöglicht Anwendungen in den verschiedensten Bereichen. Es ist fast so, als ob die Stecknadel im Heuhaufen gefunden wurde: Für das in der Pharmazie und Medizin als nahezu unersetzlich geltende Polyethylenglykol (PEG) steht eine Alternative bereit, die dessen Vorteile bewahrt, gleichzeitig aber seine Nachteile vermeidet. Die als „rPEG“ bezeichnete neue Substanzklasse besitzt das Potenzial, den Angriffen durch das Immunsystem und dessen Antikörpern zu entgehen – eine…
Ein Team um Nikolaus Rajewsky vom Max Delbrück Center hat eine frei zugängliche Plattform entwickelt, die Gewebeproben von Patient*innen mit subzellulärer Präzision auswertet. Die molekularen Karten erlauben detaillierte Analysen und können die klinische Pathologie verbessern, berichten sie in „Cell“. Virtueller Gewebeblock in 3D. Die Farben stehen für das Ablesen ausgewählter Gene. (c) AG N. Rajewsky, Max Delbrück Center Die Arbeitsgruppe um den Systembiologen Professor Nikolaus Rajewsky hat eine Plattform für räumliche Transkriptomik namens Open-ST entwickelt. Die Plattform rekonstruiert die Genexpression…
Forschende der Universität Heidelberg, des HITS, des Universitätsklinikums Heidelberg und der Universität Galway, Irland, haben erstmals die gesundheitliche Entwicklung von Säuglingen für deren gesamten Stoffwechsel simuliert. Dazu entwickelten sie mathematische Modelle für die Stoffwechselprozesse von Neugeborenen. Die Modelle sollen zu einem besseren Verständnis von seltenen Stoffwechselerkrankungen beitragen. Seit Jahren arbeitet die medizinische Forschung an individuell passgenauen Medikamenten und Therapien für jeden Menschen, mit dem Ziel einer personalisierten Medizin. Dabei setzt sie sogenannte digitale Zwillinge ein, die mit Algorithmen und Daten…
Neu entdeckte Subtypen und Unterschiede zwischen Geschlechtern schaffen Ansätze für Medikamente. Amyotrophe Lateralsklerose, kurz ALS, ist eine rätselhafte neurodegenerative Erkrankung, die fast immer tödlich verläuft. Ein Konsortium um Forschende der Technischen Universität München (TUM) hat die molekularen Hintergründe von ALS systematisch untersucht. Das Team fand unter anderem heraus, dass sich ALS in Subtypen unterteilen lässt. Je nach Subtyp könnten daher unterschiedliche Medikamente wirksam sein. Deutliche Unterschiede bei den molekularen Vorgängen gibt es auch zwischen Männern und Frauen. Die molekularen Prozesse…
… mit Potenzial in der Wirkstoffforschung entwickelt. Kieler Forschungsteam beschreibt eine Methode, mit der Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen von Carbonsäuren gezielt in Kohlenstoff-Fluor-Bindungen umgewandelt werden können. Carbonsäuren gehören zu den wichtigsten Substanzklassen der Chemie und sind Bestandteil vieler medizinischer Wirkstoffe wie Aspirin oder Ibuprofen. Um die Eigenschaften von Carbonsäuren maßzuschneidern, können Fluoratome in die Molekülstruktur eingeführt werden. Das erfordert allerdings komplexe, mehrstufige Syntheseverfahren. Ein international zusammengesetztes Forschungsteam am Otto Diels-Institut für Organische Chemie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) beschreibt jetzt im Fachmagazin Nature…
Von der Natur inspiriert… Nachtschattengewächse besitzen eine große Palette an Wirkstoffen, die medizinisch interessant sind. Aus einer Gruppe davon, den Withanoliden, haben Forschende am CeMM nun eine künstliche Variante identifiziert, die hochspezifisch gegen Leukämiezellen wirkt. Mit Hilfe modernster chemischer und genetischer Hochdurchsatzanalysen gelang dem Team um Georg Winter nicht nur, die Wirksamkeit zu bestätigen, sondern auch den Wirkmechanismus aufzuklären: Das Molekül stört den Cholesterin-Stoffwechsel der Tumorzellen. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology publiziert (DOI 10.1038/s41589-024-01614-4)….
Lebewesen bestehen zu einem großen Anteil aus Kohlenstoff- und Stickstoff-Verbindungen. Diese müssen mit der Nahrung aufgenommen oder bei Pflanzen durch die Fotosynthese hergestellt werden. Eine bislang rätselhafte Verlängerung an einem stärkeabbauenden Enzym könnte bei Algen eine Art Fühler sein, wie viel Stickstoff gerade vorhanden ist. Gibt es davon reichlich, setzen die Algenzellen schnell viele Bausteine für ihr Wachstum frei. Das Forschungsteam um Privatdozentin Dr. Anja Hemschemeier und Dr. Lisa Scholtysek aus der Photobiotechnologie-Gruppe an der Ruhr-Universität Bochum berichtet in der…
Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat eine allgemeine Funktion von Antisense-RNA (asRNA) entdeckt und damit ein langjähriges Rätsel um die Aufgabe der asRNA enthüllt. Die Forschenden fanden heraus, dass asRNA als „Autobahn“ im Zelltransport fungiert und damit die Genexpression beschleunigt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen. Welche Aufgabe nicht-kodierende RNA in der Zelle hat, war in der Wissenschaft lange Zeit unbekannt. Anders als kodierende RNA stellt nicht-kodierende RNA keine Proteine her – es gibt sie aber in großen…
Max-Planck-Forschende beschreiben einen neuen, in Insekten weit verbreiteten zellinternen Symbionten, dessen ökologische Rolle noch weiter erforscht werden muss. Der Endosymbiont Symbiodolus clandestinus, der im Zellinneren von Insekten lebt, blieb bisher unentdeckt. Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie berichten nun erstmals über Symbiodolus, der in mindestens sechs verschiedenen Insektenordnungen anzutreffen ist. Mit Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung zeigte das Team, dass er in allen Lebensstadien und Geweben infizierter Insekten vorkommt. Besonders zahlreich ist er in Fortpflanzungsorganen erwachsener Weibchen sowie in Eiern und Larven, was auf…
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