Biowissenschaften Chemie

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Erregeridentifikation – optimierte Diagnostik dank Next Generation Sequencing

Invasive Infektionen wie eine Sepsis müssen umgehend und zielgerichtet behandelt werden. Fachleuten des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es gelungen, gemeinsam mit Verbundpartnern ein neu gedachtes Nachweisprinzip zu etablieren, das durch schnelle, hochpräzise Erregeridentifikation entscheidend dazu beitragen kann, Leben zu retten. Hierfür erhielten sie den Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2024. Laut einer aktuellen Studie fordert die Sepsis – im Volksmund auch Blutvergiftung genannt – alle sechs Minuten ein Menschenleben in Deutschland. Mehr noch als bei anderen Krankheitsbildern ist der…

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Verbreitete Pestizide gefährden Amphibien

Schädliche Wirkung von Neonikotinoiden auf Froschembryonen nachgewiesen. Neonikotinoide wirken nicht nur als Insektengift, sondern stören auch die Embryonalentwicklung von Fröschen. Das hat ein Forschungsteam am Institut für Biochemie und Molekulare Biologie (iBMB) der Universität Ulm in mehreren Studien dokumentiert. Kaulquappen, die in Laborexperimenten verschiedenen Neonikotinoiden in jeweils unvermischter Form ausgesetzt waren, hatten kleinere Körper und Augen, missgebildete Hirnnerven und veränderte Herzstrukturen. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass auch in der EU zugelassene Insektengifte eine schädliche Wirkung auf Amphibien haben und liefern Hinweise…

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Neuer Ansatz gegen Fettleber

Stoffwechselphysiologie: Veröffentlichung in Nature Cardiovascular Research. Ein Team unter Leitung von Forschenden des Instituts für Stoffwechselphysiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Diabetes-Zentrum (DDZ) und weiteren Partnern hat nun herausgefunden, dass eine bestimmte gesättigte Fettsäure in Blutgefäßen zur Produktion des Signalmoleküls SEMA3A führt, weswegen die „Fenster“ in den Blutgefäßen verschlossen werden. Dies behindert den Fetttransport in Richtung Fettgewebe. In der Fachzeitschrift Nature Cardiovascular Research berichten die Forschenden aktuell, dass sich die Fenster wieder öffnen und sich das…

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Wie molekulare Spezifität zustande kommt

Mehr als „an“ und „aus“: Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt neue Emmy-Noether-Gruppe an der Philipps-Universität. Wie passen viele Signale durch wenige Kanäle? Eine neue Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an der Philipps-Universität Marburg erforscht, wie eine begrenzte Anzahl von G-Proteinen eine große Vielfalt an zellulären Reaktionen auslösen kann. Der Pharmakologe Dr. Hannes Schihada erhält für zwei dreijährige Förderperioden 1,9 Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, um seine Forschungsgruppe aufzubauen. Um Reize aus der Umgebung aufzunehmen, verfügen Zellen über Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Diese Rezeptoren geben die…

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Vitamin B6: Neuer Wirkstoff verzögert den Abbau

Ein niedriger Vitamin-B6-Spiegel wirkt sich negativ auf die Gehirnleistung aus. Jetzt hat ein Forschungsteam der Würzburger Universitätsmedizin einen Weg gefunden, den Abbau des Vitamins zu verzögern. Vitamin B6 ist wichtig für den Stoffwechsel im Gehirn. Dementsprechend ist ein niedriger Vitamin-B6-Spiegel bei verschiedenen psychischen Erkrankungen mit zahlreichen Störungen assoziiert – beispielsweise mit einer Beeinträchtigung des Gedächtnisses und des Lernvermögens, aber auch mit depressiven Verstimmungen bis hin zu einer echten Depression. Bei älteren Menschen sind niedrige Vitamin B6-Spiegel mit Gedächtnisverlust und Demenz…

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Die Glasknochenkrankheit besser verstehen – ganz ohne Tierversuche

Forschende der ETH Zürich haben ein zellbasiertes Knochenmodell entwickelt, mit dem sie der Ursache der Erbkrankheit auf den Grund gehen können. Wer an der Glasknochenkrankheit leidet, für den ist das Leben ein regelrechter Eiertanz. Schon ein kleiner Fehltritt, ein an sich harmloser Sturz oder auch nur eine falsche Bewegung reicht, dass sich Betroffene ein Bein oder den Arm brechen können. Und dies meist zum wiederholten Male. Denn ihre Knochen sind wegen eines vererbten Gendefekts schon von Geburt an spröde und…

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Biobasierte Kunststoffe – neuartiges Folienmaterial aus dem Biokunststoff PLA

Flexible Einwegfolien wie Tragetaschen oder Müllsäcke werden hauptsächlich aus erdölbasiertem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) hergestellt. Sie besitzen jedoch einen großen CO2-Fußabdruck und tragen zur Umweltverschmutzung durch Kunststoffabfälle bei. Einem Team des Fraunhofer-Instituts für Ange-wandte Polymerforschung IAP ist es gelungen, ein flexibles und recycel-bares Folienmaterial auf Basis des Biokunststoffs Polylactid (PLA) zu entwickeln und dessen Kommerzialisierung zu ermöglichen. Dafür wurden die Forschenden mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2024 ausgezeichnet. Das Forschungsteam des Fraunhofer IAP: Dr. Benjamín Rodríguez, Dr. Antje Lieske und André Gomoll…

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Isolierte Atome groß in Form

LIKAT-Chemiker demonstrieren heterogene Katalyse für die Synthese komplexer Moleküle. Ein am LIKAT in Rostock entwickelter Katalysator eröffnet neue Wege in der Synthese von Feinchemikalien etwa für die Pharmazie, die Agro- oder Haushaltschemie. Seine Wirkung beruht auf isolierten Kupferatomen, aufgebracht auf festes Trägermaterial, das von der Reaktionslösung umströmt wird. Diese heterogene Katalyse, die so heißt, weil sich die Aggregatzustände von Katalysator (fest) und Ausgangsstoffen (flüssig) unterscheiden, ist in der Produktion z.B. von Arzneimitteln höchst ungewöhnlich. Über den neuen Ansatz berichten die…

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Fünf neue Chamäleonarten in Zentralafrika entdeckt

Forscher der Uni Koblenz beteiligt. Gemeinsam mit internationalen Kollegen hat PD Dr. Maximilian Dehling aus der Abteilung Biologie der Universität Koblenz fünf neue Stummelschwanzchamäleons der Gattung Rhampholeon in Zentralafrika entdeckt. Die neuen Chamäleonarten wurden bislang als eine einzelne weitverbreitete Art betrachtet. Dies konnte das Forscherteam nun widerlegen. Ein internationales Team von Forschern aus Deutschland, den USA, Uganda, dem Vereinigten Königreich, Südafrika und der Demokratischen Republik Kongo hat fünf neue Stummelschwanzchamäleons der Gattung Rhampholeon in Regenwäldern entlang des zentralafrikanischen Grabenbruchs entdeckt…

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Genaktivität von Bakterien unter Rotlicht

Forschende der Universität Bayreuth haben die Empfindlichkeit von bakteriellen Systemen zur Steuerung der Genaktivität gegenüber Rotlicht verändert und ihre molekulare Antwort auf den Lichtreiz umprogrammiert. Die Ergebnisse eröffnen spannende Möglichkeiten in der biotechnologischen Anwendung von Bakterien. What for? Schon lange ist bekannt, dass Bakterien nicht nur Krankheiten verursachen, sondern auch breiten Einsatz in der Biotechnologie finden. Neben schon länger etablierten Anwendungen, z. B. zur bakteriellen Produktion von Proteinen, gewinnen entsprechend konfigurierte Bakterien neuerdings auch zunehmend Bedeutung bei Diagnose oder gar…

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Klimaforschung am Ozeanboden

Sie erzählen Geschichten aus längst vergangenen Zeiten mit höchster Relevanz für die Zukunft, von der Erwärmung der Erde und vom Wandel der Umweltbedingungen. Mithilfe von spezifischen Biomarkermolekülen entschlüsselt die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Kai-Uwe Hinrichs im Rahmen des Exzellenzclusters „Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“ Stoffkreisläufe aus Epochen höchster Klimadynamik – und forscht zugleich daran, wie sich der Kohlenstoffkreislauf verändert hat und sich künftig entwickeln könnte. Die Abbildung auf dem Bildschirm des Computers von Kai-Uwe Hinrichs ist farbenfroh. Sie…

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Wie Mitglieder des Mikrobioms gezielt Salmonellen-Infektionen bekämpfen

Forschende des HZI finden zwei Mechanismen, mit denen Klebsiella-Bakterien die Ausbreitung von Salmonellen im Darm eindämmen. Etwa anderthalb Kilogramm wiegt das Mikrobiom, das sind die Mikroorganismen, die unseren Darm bevölkern und unter anderem bei der Verdauung helfen. Das Mikrobiom besteht vor allem aus Bakterien und übt auch eine schützende Wirkung gegenüber Krankheitserregern aus, die beispielsweise über die Nahrung in unser Verdauungssystem eindringen. Über welche Mechanismen das Mikrobiom einer Salmonellen-Infektion entgegenwirkt, untersuchte nun ein internationales Team um Dr. Lisa Osbelt-Block und…

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Mini-Lungen enthüllen Rätsel: So infizieren Krankheitserreger die Lunge

Wie gelingt es Krankheitserregern die Lunge zu infizieren? Mithilfe menschlicher Mini-Lungen kam ein Team der Universität Basel der Strategie eines gefährlichen Keims nun auf die Spur. Dieser hat es auf bestimmte Zellen in der Lunge abgesehen und eine Taktik entwickelt, um die Abwehrlinie zu durchbrechen. Anfang des Jahres veröffentlichte die WHO eine Liste mit zwölf der weltweit gefährlichsten Krankheitserreger, die gegen eine Vielzahl von Antibiotika resistent sind. Darunter befindet sich auch das Bakterium Pseudomonas aeruginosa. Es ruft lebensbedrohliche Lungenentzündungen hervor…

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Mikro-Veränderungen im Gehirn bei Post-COVID-Patient*innen

Einfluss von COVID-19-Infektion auf die Mikrostruktur des Gehirns nachgewiesen / Veränderungen in zerebralen Netzwerken korrelieren mit Schwere der Infektion und Symptomen / Veröffentlichung in Nature Communications. Ein Teil der Menschen, die an COVID-19 erkrankt waren, leiden langfristig an neurologischen Symptomen wie kognitiven Beeinträchtigungen, Geruchsverlust und Ermüdbarkeit. Dass diese Beschwerden mittels Bildgebung nachweisbar sind, zeigt jetzt eine aktuelle Studie des Universitätsklinikums Freiburg, die am 18. Mai 2024 im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht wurde. Eine interdisziplinäre Forschungsgruppe fand heraus, dass bei Post-Covid-Patient*innen…

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Frontotemporale Demenz: Ansatz für Gentherapie

Vorklinische Ergebnisse: Eine neue Methode gegen die schwere Krankheit nutzt modifizierte Viren, um ein fehlendes Protein im Gehirn zu ersetzen. Frontotemporale Demenz ist eine bislang völlig unheilbare Gehirnerkrankung, bei der es neben Gedächtnisverlust auch zu Sprachstörungen und Veränderungen der Persönlichkeit kommt. In 5-12% der Fälle löst der Rückgang von Progranulin die Erkrankung aus. Der Verlust dieses Eiweißes führt zu Defiziten im Proteinabbau, wodurch sich unlösliche giftige Proteine ablagern. Das führt zur Entzündung des Gehirns, Nervenzelltod und damit verbundenen massiven Funktionsstörungen…

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Fisch auf dem Trockenen

Wie Killifisch-Embryonen ihre Entwicklung angepasst haben. Einige Killifische überleben in Gegenden mit extremer Trockenheit. Eine Forschungsgruppe der Universität Basel berichtet im Fachjournal Science, dass sich die frühe Embryonalentwicklung dieser Fische von der anderer Arten unterscheidet. Im Gegensatz zu anderen Fischen ist beim Killifisch-Embryo die Körperstruktur noch nicht von Anfang an festgelegt. Dies könnte der Art ermöglichen, Trockenzeiten unbeschadet zu überstehen. Der Türkise Prachtgrundkärpfling gehört zu den Killifischen. Diese Fischart lebt unter extremen Umweltbedingungen: Die Spezies, die in Afrika vorkommt, kann…

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