Internationales Forschungsteam untersucht die molekularen Mechanismen, mit denen es Pflanzen gelungen ist, die Erdoberfläche zu besiedeln. Bis vor rund 550 Millionen Jahren war die Erdoberfläche eine kahle Landmasse umgeben von Meeren. Fast alles Leben, das sich bis dahin entwickelt hatte, spielte sich ausschließlich im Wasser ab. Doch dann zog es die ersten Pflanzen aufs Land, was die Erde nicht nur grüner machte, sondern auch Atmosphäre, Klima und Lebensbedingungen auf unserem Planeten grundlegend änderte. „Bislang war aber nicht klar, wie es…
LMU-Forschende haben das komplexe Zusammenspiel verschiedener Enzyme rund um den Toll-like-Rezeptor 7 (TLR7) entschlüsselt, der eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Viren spielt. Bei der angeborenen Immunabwehr von Viren ist der Toll-like-Rezeptor 7 (TLR7), der in dendritischen Zellen des Immunsystems zu finden ist, von zentraler Bedeutung. Dort erkennt TLR7 einzelsträngige virale und andere fremde RNA und aktiviert die Ausschüttung von Entzündungsmediatoren. Fehlfunktionen dieses Rezeptors spielen etwa bei Autoimmunerkrankungen eine Rolle. Umso wichtiger ist, den genauen Mechanismus der Aktivierung von…
Sie stecken als Duftstoff in Kosmetika, als Aroma in Lebensmitteln oder bilden die Basis für neue Medikamente: Terpene sind Naturstoffe, die in Pflanzen, Insekten und Meeresschwämmen vorkommen. Synthetisch lassen sie sich bislang nur schwer erzeugen. Chemiker der Universität Basel stellen nun jedoch einen neuen Syntheseweg vor. Viele Naturstoffe besitzen interessante Eigenschaften und können etwa die Basis für neue Wirkstoffe in der Medizin bilden. Die Substanzgruppe der Terpene beispielsweise beinhaltet Stoffe, die bereits in Therapien gegen Krebs, Epilepsie und Malaria eingesetzt…
Kieler Mikrobiologinnen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) konnten erstmals in Laborversuchen nachweisen, dass sich Polypen der Ohrenqualle nach einer Infektion mit Bakteriophagen sehr schnell regenerieren. Die Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Widerstandfähigkeit des natürlichen Mikrobioms der Ohrenqualle gegen Phagen aus der Ostsee sehr ausgeprägt ist und tragen dazu bei, das Wissen über die Wirkung dieser oft nicht beachteten, winzigen Schlüsselakteure für das Mikrobiom und letztlich die Fitness der Ohrenqualle zu erweitern. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Frontiers…
Wie Ananas-Gewächse das Wassersparen gelernt haben… Genduplikation macht Anpassung des Photosynthesemechanismus bei Luftpflanzen (Tillandsia) möglich. Forscher*innen der Universität Wien ist gemeinsam mit Kolleg*innen aus Frankreich, Deutschland, der Schweiz und den USA ein wichtiger Durchbruch beim Verständnis der genetischen Faktoren gelungen, die die Evolution eines bestimmten Photosynthesemechanismus bei Ananasgewächsen beeinflussen, um die Wassernutzung effizienter zu gestalten. Dies wirft ein Licht auf die komplexen Vorgänge, die zur Anpassung der Pflanzen und zur ökologischen Vielfalt führen. Die Ergebnisse ihrer Studie wurden jetzt in…
Bcl6 wichtig für Bildung bestimmter dendritischer Zellen. Dendritische Zellen nehmen wichtige Funktionen als Weichensteller unseres Immunsystems ein. Was ihre Heterogenität und funktionelle Spezialisierung bestimmt, ist allerdings nach wie vor nicht ausreichend verstanden. Eine internationale Kollaboration, die sich unter anderem aus Forschenden des Universitätsklinikums Bonn (UKB), der Universität Bonn und der Technischen Universität Dänemark zusammensetzt, hat im Mausmodell untersucht, welche Rolle der Transkriptionsfaktor Bcl6 in dendritischen Zellen spielt, und dabei herausgefunden, dass eine Untergruppe äußerst abhängig von diesem Protein ist. Die…
Nicht alle Merkmale eines Organismus sind vererbbar. Wie sich nicht-vererbbare Merkmale und die Interaktion zwischen Organismen auf deren Fortpflanzungserfolg – die biologische Fitness – auswirken, untersucht der Konstanzer Biologe Lutz Becks. Die VolkswagenStiftung fördert das Projekt im Rahmen der Momentum-Initiative mit über 900.000 Euro. Die Gene eines Organismus spielen eine wichtige Rolle für die Entwicklung charakteristischer Merkmale. Doch selbst genetische Klone, die unter denselben Umweltbedingungen aufwachsen, können Unterschiede in ihren Merkmalen aufweisen – beispielsweise in der Körpergröße. Wie sich diese…
Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen entschlüsselt molekulare Funktionsweise. Als Menschen begleiten uns in Form des Mikrobioms ständig Milliarden von Mikroorganismen, die auf unserer Haut oder in Atemwegen leben. Die Beziehungen zwischen diesen Mikroorganismen sind eine reiche Quelle bisher unbekannter, für den Menschen vorteilhafter Stoffwechselprodukte. Eins dieser Produkte ist Lugdunin, ein zyklisches Peptid, das 2016 in einem Bakterium der menschlichen Nase entdeckt wurde und in Studien der Universität Tübingen eine vielversprechende Wirkung gegen antibiotikaresistente Staphylococcus-Erreger gezeigt hat. Forschende der Universitäten…
Unsere Lunge ist täglich den unterschiedlichsten Partikeln ausgesetzt – ungefährlichen genauso wie krankmachenden. Mit jedem Erreger passt das Immunsystem seine Antwort an. Selbst harmlose Partikel tragen dazu bei, die Immunantwort zu verbessern – das haben nun Forschende der Universität Bonn gezeigt. Die Ergebnisse wurden in Nature Immunology veröffentlicht. Ein erwachsener Mensch atmet rund 12 Mal pro Minute ein und aus, saugt so kontinuierlich die lebenswichtige Atemluft in die Lunge. Und mit ihr die unterschiedlichsten Partikel: keimfreie, ungefährliche Organismen, genauso wie…
Künstliche Photosynthese ist das Thema einer Nachwuchsgruppe an der Universität Oldenburg. Die Forschenden wollen edelmetallfreie Katalysatormaterialien auf Basis gut verfügbarer und günstiger Inhaltsstoffe entwickeln, um Kohlendioxid mit Hilfe von Sonnenlicht weiterzuverarbeiten. So soll das Treibhausgas mit möglichst wenig Energieaufwand in Grundstoffe für die chemische Industrie verwandelt werden. Lars Mohrhusen will mit seiner BMBF-Nachwuchsgruppe neue Katalysatoren zur Umwandlung von Kohlendioxid entwickeln. Eine Anlage mit Vakuumkammern, um die nötigen Tests durchzuführen, hat der Chemiker während seiner Promotion aufgebaut. Foto: Universität Oldenburg /…
Mögliche Alternative zum weit verbreiteten Kontrastmittel Gadolinium. Eine unerwartete Entdeckung machte eine Wissenschaftlerin des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart: Nanometerkleine Diamantpartikel, die eigentlich für einen ganz anderen Zweck bestimmt waren, leuchteten in einem Magnetresonanztomographie-Experiment hell auf – viel heller als das eigentliche Kontrastmittel, das Schwermetall Gadolinium. Könnte Diamantstaub eines Tages ein alternatives Kontrastmittel für die MRT werden? Das Forscherteam veröffentlichte die Entdeckung im Fachjournal Advanced Materials. Einige der größten Entdeckungen der Wissenschaft erfolgten durch Zufall. Auch wenn die Entdeckung…
Mechanismusforschung hilft, wenn „Trial & Error“ versagt. In den meisten industriellen chemischen Reaktionen verbinden sich Katalysatoren mit den Ausgangsstoffen und begleiten sie über Zwischenstufen zum Produkt. Dieser Weg wird in der Chemie als Reaktionsmechanismus bezeichnet, und der ist eine Art Blackbox: Niemand weiß zunächst, was auf molekularer Ebene geschieht. Wenn das Reaktionsergebnis im Labor unter den Erwartungen bleibt, greifen Chemiker erst einmal zu „Trial & Error“. Vereinfacht gesagt, verändern sie die Reaktion so lange, bis sie funktioniert. Zuweilen aber lohnt…
Ultraniedrig konzentrierter Elektrolyt für Lithium-Ionen-Batterien Lithium-Salze machen Akkumulatoren leistungsfähig, aber teuer. Ein ultraniedrig konzentrierter Elektrolyt auf Basis des Lithium-Salzes LiDFOB könnte eine kostengünstige und dabei nachhaltigere Alternative sein. Zellen mit diesem Elektrolyten und gängigen Elektroden zeigten sich hochleistungsfähig, wie ein Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet. Zudem könnte der Elektrolyt sowohl Herstellung als auch Recycling der Akkus vereinfachen. Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) versorgen Smartphones und Tablets mit Strom, treiben Elektrofahrzeuge an und speichern Strom in Kraftwerken. Hauptbestandteile der meisten LIBs sind…
Neues ungewöhnliches Riesenvirus in Kläranlage Klosterneuburg entdeckt. Der Einzeller Naegleria fowleri gehört zu den tödlichsten Parasiten für den Menschen. Forscher*innen des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien um Patrick Arthofer und Matthias Horn haben nun im Rahmen einer internationalen Kooperation erstmals Viren entdeckt, die diesen Einzeller befallen – in einer Kläranlage in Klosterneuburg bei Wien. Das sogenannte Naegleriavirus gehört zu den Riesenviren, eine Virengruppe mit ungewöhnlich großen Viruspartikeln und komplexen Genomen. Die Entdeckung beschreibt das Forschungsteam in der…
Neue Methode sagt im großen Maßstab voraus, wie kleine Moleküle auf Proteine wirken. Für die meisten menschlichen Proteine sind keine Wirkstoffe bekannt, die sie chemisch binden – eine Wissenslücke, die die Entwicklung neuer Medikamente behindert. Forschende am CeMM haben zusammen mit Pfizer eine Methode verwendet und skaliert, um die Bindungsaktivität von Hunderten kleinen Molekülen gegenüber Tausenden menschlichen Proteinen zu messen – zehntausende Ligand-Protein-Interaktionen können nun für die Entwicklung neuer Wirkstoffe erforscht werden. Mit maschinellem Lernen und KI konnte man außerdem…
Neu entdeckter Mechanismus könnte Krebs-Immuntherapien deutlich verbessern. Tumore verhindern aktiv, dass sich Immunantworten durch sogenannte zytotoxische T-Zellen bilden, die den Krebs bekämpfen könnten. Wie das genau geschieht, beschreiben jetzt erstmals Forschende der Technischen Universität München (TUM) und des Klinikums der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Die Studie im Fachmagazin „Nature” liefert Ansatzpunkte für neue Krebs-Immuntherapien, und könnte bestehende Behandlungen effektiver machen. Eine zweite Arbeit in „Nature” bestätigt die Erkenntnisse. Bei Krebserkrankungen bremsen Tumore oft die Immunabwehr des Körpers aus. Sie können beispielsweise…
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