Dass einfache Peptide auf kosmischen Staubkörnern entstehen können, wurde vom Forschungsteam um Dr. Serge Krasnokutski vom Astrophysikalischen Labor des Max-Planck-Instituts für Astronomie an der Universität Jena bereits gezeigt. Bisher ging man jedoch davon aus, dass das nicht möglich ist, wenn in dem molekularen Eis, das das Staubkorn bedeckt, Wasser vorhanden ist – was aber meistens der Fall ist. Nun fand das Team in einer Kooperation mit der französischen Universität Poitiers heraus, dass die Gegenwart von Wassermolekülen kein großes Hindernis dafür…
Zellbiologie: Molekularer Code regt Pionierzellen zum Aufbau von Blutgefäßen im Körper an. Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Schlaganfall und Herzinfarkt sind mit über 18 Millionen Toten pro Jahr die weltweit häufigste Todesursache. Ein Team von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) identifizierte nun einen neuen Zelltyp in Blutgefäßen, der das Gefäßwachstum entscheidend mitverantwortet. Diese Entdeckung könnte neue therapeutische Strategien zur Behandlung ischämischer Herz-Kreislauf-Erkrankungen ermöglichen, also Erkrankungen, die auf die verminderte oder fehlende Durchblutung von Gewebe zurückgehen. Das Team berichtet in der Fachzeitschrift…
Forschungsteam klärte auf, was der Weg des Schwefels mit der Krankheit Friedreich-Ataxie zu tun hat. Das medizinisch bedeutsame Protein Frataxin sorgt dafür, dass die Herstellung von lebenswichtigen Eisen-Schwefel-Proteinen schnell und präzise erfolgt. Das hat eine Kooperation dreier Forschungsgruppen unter Marburger Leitung herausgefunden, indem sie anaerobe Kryo-Elektronenmikroskopie, biochemische Verfahren und Mössbauer-Spektroskopie kombinierte. Das Team berichtet im Forschungsmagazin „Nature Communications“ über seine Ergebnisse. „Enzyme mit Eisen-Schwefel-Clustern, Würfelchen aus Eisen- und Schwefelionen, sind unersetzlich für zahlreiche essenzielle Lebensprozesse“, sagt der Biochemiker Professor Dr….
Neue Studie gibt Aufschluss über Struktur und Evolution eines Enzyms in psychoaktiven Pilzen. Ein internationales Forschungsteam hat die Biosynthese von Psilocybin untersucht, dem Hauptinhaltsstoff halluzinogener Pilze. Dabei konnten neue Erkenntnisse über die Struktur und den Reaktionsmechanismus des Enzyms PsiM gewonnen werden. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Psilocybin. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Die Biosynthese von Psilocybin beginnt mit L-Tryptophan und entsteht durch zwei Methylierungsschritte, die durch PsiM katalysiert werden. (c) Dirk…
Mikrobielle Reduktion verringert Mobilität von Uranverbindungen. Bei der Konzeption von Endlagern für hochradioaktive Abfälle in tiefen geologischen Schichten müssen verschiedene Faktoren sorgfältig berücksichtigt werden, um ihre langfristige Sicherheit zu gewährleisten. Unter anderem können natürliche Lebensgemeinschaften von Mikroorganismen das Verhalten der Abfälle beeinflussen, insbesondere, wenn sie in Kontakt mit Wasser geraten. Die Mikroorganismen interagieren mit freigesetzten Radionukliden und beeinflussen deren Mobilität. Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) haben sich einen Mikroorganismus genauer angeschaut, der in der Umgebung eines möglichen Endlagers vorkommt. Wirtsgesteine,…
Organismen reagieren auf Stress-Situationen häufig, indem sie ihre Proteinsynthese anpassen. Hitze, Trockenheit, Krankheit – diese und weitere Faktoren beantworten Tiere und Pflanzen damit, dass sie die Produktion bestimmter Proteine hoch- oder runterfahren. Wie Krankheitserreger in dieses System eingreifen, möchte die Bochumer Arbeitsgruppe Pflanzliche Zellbiologie um Prof. Dr. Suayb Üstün genauer herausfinden. Das Team der Ruhr-Universität Bochum untersucht die Frage anhand des pflanzlichen Modellorganismus Arabidopsis thaliana. Die Forschenden erhalten dafür rund 565.000 Euro Förderung von der Boehringer-Ingelheim-Stiftung im Förderprogramm „Rise Up!“….
Forschungsteam an der Universität Freiburg entdeckt ein bisher unbekanntes Gen, das indirekt die Photosynthese fördert. Cyanobakterien werden auch Blaualgen genannt und gelten als „Pflanzen des Ozeans“, weil sie in gigantischen Größenordnungen Photosynthese betreiben, Sauerstoff produzieren und das Klimagas CO2 aus der Umgebung entnehmen. Hierzu benötigen sie aber weitere Nährstoffe wie Stickstoff. Ein Team um den Biologen Prof. Dr. Wolfgang R. Hess, Professor für Genetik an der Universität Freiburg, hat ein bisher unbekanntes Gen entdeckt, das eine zentrale Rolle in der…
Nachleucht-Lumineszenz-Bildgebung verfolgt zellbasierte Mikroroboter in Echtzeit. Eine nachleuchtende Nanosonde eröffnet neue Perspektiven für bildgebende Verfahren in lebenden Zellen. Wie ein Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, kann die neue „Nanotaschenlampe“ nach einer einzigen Lichtanregung mehr als zehn Tage lang nachleuchten und z.B. den Weg von Mikrorobotern im Körper in Echtzeit verfolgbar machen. Zudem kann sie durch Nah-Infrarot (NIR)-Licht nicht-invasiv und kontaktlos „nachgeladen“ werden. Makrophagen sind wichtige Immunzellen, die Bakterien „fressen“, aber z.B. auch an der Beseitigung von Krebszellen beteiligt…
Genetische Mechanismen aufgedeckt… Bormangel wirkt sich verheerend auf Raps und verwandte Pflanzen aus. Dennoch ist bisher wenig über die zugrundeliegenden genetischen Mechanismen bekannt. Eine Studie zeigt, dass die Reaktion auf anhaltenden oder akuten kurzzeitigen Bormangel ähnlich zu der auf Schädlinge und Infektionen ist. Die Ergebnisse legen die Grundlage für die Züchtung von Pflanzen, die besser mit Bormangel umgehen können, und für die Vermeidung von Ertragsverlusten, die durch Bormangel verursacht werden. Raps reagiert während der Blüte auf Bormangel ähnlich wie auf…
EU fördert bahnbrechende Forschung an Mitochondrien in Potsdam. Prof. Dr. Ralph Bock am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam erhält einen Advanced Grant des European Research Council (ERC) über 2,5 Mio € zur Entwicklung bahnbrechender molekulargenetischer Forschungsmethoden. Das Forschungsprojekt „PlaMitEng“ soll es erstmals ermöglichen, gezielt gentechnische Veränderungen im Genom von Mitochondrien durchzuführen. Pflanzen haben drei Genome Die Entwicklung der modernen Gentechnik revolutionierte die biologische Forschung und eröffnete insbesondere in der Pflanzenforschung und Pflanzenzüchtung bis dahin ungeahnte Möglichkeiten. Die grundlegenden Techniken…
Der Übergang von der Speiseröhre zum Magen ist aus medizinischer Sicht eine heikle Region. Jetzt hat ein Forschungsteam neue Einblicke in diese Region gewonnen. Diese ebnen den Weg für neue Präventions- und Therapieangebote. Der Treffpunkt von Magen und Speiseröhre, die sogenannte gastroösophageale Verbindung, ist eine Region des menschlichen Körpers, der die moderne Lebensweise nicht gut bekommt. Stress, Alkohol, Nikotin und starkes Übergewicht sind häufig Auslöser für krankhafte Veränderungen der Schleimhaut in diesem Gebiet, an deren Ende nicht selten Speiseröhrenkrebs steht….
Das Team um Ferdi Schüth vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr beschäftigt sich schon seit einigen Jahren mit den Phänomenen der Mechanochemie. Doch was passiert tatsächlich auf molekularer Ebene, wenn in einer Mühle zwei Kugeln aufeinander prallen? Für ihre Forschung werden die Mülheimer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun von der Europäischen Union mit rund 2,5 Millionen Euro gefördert. Die chemische Industrie steht vor großen Herausforderungen, die neue Lösungsansätze erfordern. Wie kann es beispielsweise gelingen, Chemikalien günstiger, einfacher und…
Täglich sterben weltweit tausende Menschen an der Überdosierung von Opioiden wie Fentanyl. Medikamente, die auf den Opioid-Rezeptor wirken, haben teils heftige Nebenwirkungen. Ein internationales Forschungsteam hat sich die molekularen Mechanismen dieser Wirkstoffe genauer angeschaut. Die Ergebnisse mit Beteiligung von Dr. Matthias Elgeti, Biophysiker der Universität Leipzig, in Kooperation mit Forschergruppen aus den USA und China, sind im renommierten Wissenschaftsjournal Nature veröffentlicht worden. Rezeptor-vermittelte Signalweiterleitung. Abbildung: Matthias Elgeti Opioid-Rezeptoren sind von sehr großem pharmakologischem Interesse, denn Opioid-Wirkstoffe regulieren die Schmerzwahrnehmung. „Unsere…
Das Aufkommen von RNA-Viren wie SARS-CoV-2 macht deutlich, dass neue Wege zu ihrer Bekämpfung gefunden werden müssen. RNA-zielgerichtete-Werkzeuge wie CRISPR/Cas13 sind leistungsstark, aber ineffizient im Zytoplasma von Zellen, wo sich viele RNA-Viren replizieren. Forschende bei Helmholtz Munich und der Technischen Universität München (TUM) haben eine Lösung entwickelt: Cas13d-NCS. Dieses neue molekulare Werkzeug ermöglicht es CRISPR-RNA-Molekülen, die sich im Zellkern befinden, in das Zytoplasma zu wandern und so RNA-Viren hochwirksam zu neutralisieren. Dieser Fortschritt öffnet Türen für die Präzisionsmedizin und proaktive…
Forschende des Max-Planck-Instituts in Marburg fanden erstmals ein Protein, das dem faszinierenden mathematischen Muster der Selbstähnlichkeit folgt. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Gruppen des Max-Planck-Instituts in Marburg und der Phillips-Universität Marburg hat das erste regelmäßige molekulare Fraktal in der Natur entdeckt. Ein mikrobielles Enzym setzt sich spontan zu einem regelmäßigen fraktalen Muster, dem so genannten Sierpinski-Dreieck, zusammen. Elektronenmikroskopische und evolutionsbiochemische Untersuchungen deuten darauf hin, dass dieses Fraktal ein evolutionärer Zufall sein könnte. Farne (unten links) und Romanesco-Blumenkohl sind…
Neue Einblicke in zellulären DNA-Reparaturmechanismus. Forschende der LMU entschlüsseln Reparaturmechanismus bei der Transkription der Erbinformation. Das Cockayne-Syndrom gehört zu den autosomal-rezessiv vererbbaren schweren Erkrankungen, bei denen Mechanismen der DNA-Reparatur gestört sind. Betroffene haben eine deutlich verkürzte Lebenserwartung. Sie leiden an Gesichtsfehlbildungen, Wachstumsstörungen, neurologischen, kognitiven und sensorischen Einschränkungen, Fehlbildungen von Knochen, Gelenken und Muskulatur sowie Nierenproblemen und an vorzeitiger Alterung. Gemeinsam mit Xeroderma pigmentosum (XP) gehört das Cockayne-Syndrom (CS) zu den Erkrankungen, bei denen Elemente der Nukleotidexzisionsreparatur (NER) gestört sind. Ziel…
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