Wenn Krankheitserreger in den Körper eindringen, muss das Immunsystem sofort reagieren und eine Infektion verhindern oder eindämmen. Doch wie halten sich unsere Abwehrzellen bereit, wenn kein Angreifer in Sicht ist? Wissenschaftler:innen aus Wien sind auf eine verblüffende Erklärung gestoßen: Sie werden durch gesundes Gewebe angeregt. Dadurch kommen sie nie zur Ruhe und sind sofort startklar, wenn ihr Einsatz benötigt wird. Mit dieser Erkenntnis könnten in Zukunft Medikamente entwickelt werden, um die Aufmerksamkeit unseres Immunsystems gezielt zu steigern. Die Studie wurde…
Optimierte Genschere erlaubt den stabilen Einbau von großen Genen. Großer Fortschritt an der CRISPR-Front. Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) ist es erstmals gelungen, sehr effizient große Gen-Abschnitte stabil und präzise in die DNA von höheren Pflanzen einzubauen. Dafür optimierten sie die Gen-Editierungsmethode CRISPR/Cas, die gemeinhin als Genschere bekannt ist. Das verbesserte CRISPR-Verfahren bietet sowohl für die Züchtung als auch für die Wissenschaft großartige Möglichkeiten der gezielten Veränderung des Erbguts von höheren Pflanzen. Die Studie wurde von Prof. Alain Tissier…
Farbstoffe, wie sie zum Beispiel in der Textilindustrie verwendet werden, sind ein großes Umweltproblem. An der TU Wien entwickelte man nun effiziente Filter dafür – mit Hilfe von Zellulose-Abfällen. Abfall zu verwenden, um Wasser zu reinigen – das klingt vielleicht widersinnig. Doch an der TU Wien ist nun genau das gelungen: Eine spezielle Nanostruktur wurde entwickelt, die eine weitverbreitete Klasse gesundheitsschädlicher Farbstoffe aus dem Wasser filtern kann. Eine entscheidende Komponente dabei ist ein Material, das eigentlich selbst als Abfall gilt:…
Energie speichern und nutzen mit innovativen Schwefelkathoden. HU-Forschungsteam entwickelt Grundlagen für nachhaltige Batterietechnologie. Elektromobilität und portable elektronische Geräte wie Laptop und Handy sind ohne die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien undenkbar. Das Problem: Für die Kathoden dieser Batterien werden häufig hoch toxische Materialien wie Kobalt verwendet, die die Umwelt und die Gesundheit der Menschen in den Abbauländern gefährden. Zudem sind die Vorkomen dieser Metalle sehr begrenzt. Nachhaltig und leistungsstark mit Schwefel Ein Forschungsteam der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) hat nun einen entscheidenden…
Eine von MPI-Forschenden entwickelte Strategie zur Bewertung der Rolle der Flüssig-Flüssig-Phasentrennung (LLPS) bei der Zellteilung zeigt eine geringe Vorhersagekraft etablierter LLPS-Tests. In Zellen wimmelt es von Millionen verschiedener Biomoleküle, die chaotisch durch ihre Unterstrukturen diffundieren. Und doch kann eine exquisite funktionelle und räumliche Genauigkeit ihrer Funktion gewährleistet werden. So interagieren Unterschiedliche Biomoleküle spezifisch in zellulären Prozessen, was zu zielgerichteten zellulären Antworten führt. Dies wird häufig dadurch erreicht, dass Biomoleküle in subzelluläre Kompartimente gelenkt werden. Kompartimente wie Mitochondrien sind räumlich durch…
Mit einem neuen Computerverfahren lassen sich pharmazeutische Wirkstoffe einfach und schnell ausgehend von der dreidimensionalen Oberfläche eines Proteins erzeugen. Das von Chemiker:innen der ETH Zürich entwickelte Verfahren könnte die Medikamentenforschung revolutionieren. «Es ist ein echter Durchbruch für die Wirkstoffforschung», sagt Gisbert Schneider, Professor am Departement Chemie und angewandte Biowissenschaften. Zusammen mit seinem ehemaligen Doktoranden Kenneth Atz hat er einen neuen Algorithmus entwickelt, der mit künstlicher Intelligenz (KI) neue pharmazeutische Wirkstoffe entwirft. Der Algorithmus erzeugt zu jedem beliebigen Protein, dessen dreidimensionale…
Forschende an der ETH Zürich haben Bakterien im Labor so herangezüchtet, dass sie Methanol effizient verwerten können. Jetzt lässt sich der Stoffwechsel dieser Bakterien anzapfen, um wertvolle Produkte herzustellen, die die chemische Industrie derzeit aus fossilen Rohstoffen gewinnt. In Kürze Methanol kann mit erneuerbarer Energie aus Kohlendioxid und Wasser synthetisiert werden. Wenn dieses grüne Methanol von spezialisierten Bakterien verstoffwechselt wird, lässt sich eine Vielzahl von chemischen Substanzen biotechnologisch herstellen. Die Anwendung könnte es der chemischen Industrie erlauben, das Treibhausgas Kohlendioxid…
FAU-Chemiker erforschen Grundlagen für neuartiges organisches Solarspeichermodul. Bislang erfolgt die Erzeugung und Speicherung elektrischen Stroms aus Sonnenenergie in verschiedenen Geräten, was mit Wandlungsverlusten verbunden ist. Das könnte sich bald ändern: Chemiker/-innen der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sowie anderer Forschungseinrichtungen in Deutschland, Australien, Großbritannien, Italien, Schweden und den USA untersuchen ein Kohlenwasserstoff-Molekül, das Sonnenlicht wahlweise in elektrischen Strom umwandeln oder die Energie über lange Zeit in chemischer Form speichern kann. Auf dieser Basis könnten völlig neue organische Solarmodule entwickelt werden. Die Grundlagen…
Viele lebende Organismen können im Dunklen leuchten. Diese Fähigkeit machen sich Forschende bereits in der Medizin zunutze. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Stefan Schramm von der HTWD untersucht, wie sich die leuchtenden Moleküle auch in der Industrie einsetzen lassen. Biolumineszenz ist die Emission von Licht infolge von chemischen Reaktionen in Lebewesen. Das Phänomen existiert weltweit bei über 3500 verschiedenen Spezies – ob Glühwürmchen auf heimischen Wiesen, biolumineszente Pilze im brasilianischen Regenwald oder leuchtende Tintenfische, Haie und Bakterien in der Tiefsee….
Forschende von Helmholtz Munich und dem LMU Klinikum stellen DELiVR vor, eine neue KI-basierte Lösung für komplexe Aufgaben in der Gehirnforschung. Indem es fortgeschrittene Programmierkenntnisse überflüssig macht, demokratisiert das Deep-Learning-Tool die moderne Neurowissenschaft. DELiVR ermöglicht eine effiziente Analyse der räumlichen Dynamik von Gehirnzellen im Kontext von Krankheiten, was die Entwicklung präziser Therapien zur Verbesserung der Patientenversorgung vorantreibt. Demokratisierung der Gehirnanalyse in 3D Viele Krankheiten sind mit Veränderungen in der Expression bestimmter Proteine im Gehirn verbunden. Um diese Veränderungen zu erforschen,…
Neue Methode erlaubt gleichzeitige fluoreszente Markierung vieler Proteine. Proteine in Zellen präzise zu beobachten ist für viele Forschungszweige extrem wichtig, war bisher jedoch eine große technische Hürde – vor allem in lebenden Zellen, denn die dafür nötige fluoreszente Markierung musste an jedes Protein einzeln angebracht werden. Der Forschungsgruppe um Stefan Kubicek am CeMM ist es nun gelungen, diese Hürde aus dem Weg zu räumen: Mit einem Verfahren, dass sie „vpCells“ getauft haben, lassen sich viele Proteine gleichzeitig mit fünf verschiedenen…
Eine sensitive Wahrnehmung unserer Umwelt ist essenziell, um unser Verhalten zu steuern. Reagieren die neuronalen Netzwerke im Gehirn jedoch zu empfindlich auf Reize, führt dies zu neurologischen Störungen wie Epilepsie. Forschende der Universität Basel berichten im Fachjournal «Nature», wie die Nervennetzwerke im Gehirn von Mäusen richtig justiert werden. Im Alltag werden wir ständig mit unterschiedlichen Sinneseindrücken konfrontiert, wie etwa lauten und zugleich auch sehr leisen Geräuschen. Um dieses Spektrum an Informationen bestmöglich zu verarbeiten, muss das Gehirn eine Balance finden,…
Die cholämische Nephropathie ist eine schwerwiegende Nierenerkrankung, die als Folge von Lebererkrankungen auftritt. Für die Erkrankung gibt es keine Behandlungsmöglichkeiten, denn bisher war nicht bekannt, durch welche Mechanismen die cholämische Nephropathie verursacht wird. Die Projektgruppen von Prof. Ghallab und Prof. Hengstler am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung in Dortmund (IfADo) haben jetzt die molekulare Ursache für die Erkrankung entdeckt und eine Möglichkeit gefunden, die schädlichen Effekte zu verhindern, die zu der Nierenerkrankung führen. Diese Forschungserkenntnisse könnten zu neuen Therapien führen, um erkrankten…
Zukunftsweisende Ergebnisse, denn: die Fähigkeit Dürreperioden zu überstehen wird immer wichtiger für Bodenbakterien. Lange Dürreperioden und plötzliche Regenfälle – wie schaffen es Wüstenbodenbakterien in diesem Umfeld zu überleben? Diese Frage wird seit langem in der Forschung diskutiert. Ein ERC Projekt der Mikrobiologin Dagmar Woebken vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften (CeMESS) an der Universität Wien gibt nun eine Antwort: Wüstenbodenbakterien sind in hohem Maße daran angepasst, schnelle Umweltveränderungen zu überleben, die sie bei jedem Regenereignis erfahren. Die Studie wurde aktuell…
Forscher:innen der Universität Innsbruck untersuchten die Wirkung von Kernspinresonanz auf die innere Uhr von Zellen zu unterschiedlichen Tageszeiten. Zu ihrer Überraschung ließ sich die Uhr sowohl einschalten als auch ausschalten, je nachdem ob die Behandlung tagsüber oder während der Nacht durchgeführt wurde. Die beobachteten Magnetfeldeffekte beruhen auf quantenbiologischen Vorgängen. In einer neuen Studie hat ein Team um Margit Egg vom Institut für Zoologie der Universität Innsbruck Zellen von Mäusen mit therapeutischer Kernspinresonanz (tNMR) bestrahlt, um die bereits seit längerem vermutete…
Wenn Babys sprechen oder Vögeln singen lernen, greift das gleiche Prinzip: Zuhören und dann nachahmen. So wird aus anfänglichem Gebrabbel das erste Wort oder Lied. Zebrafinken-Küken merken sich zunächst den Gesang eines erwachsenen Vogels. Später verfeinern sie ihre eigenen Laute, bis sie dem eingeprägten Gesang ähneln. Forschende am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz zeigen nun, dass ihre ersten Laute bereits eine Rolle spielen, bevor die Küken Singen üben. Das anfängliche Gebrabbel ist notwendig, um sich Gesang überhaupt erst einprägen zu können….
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