Biowissenschaften Chemie

RNA als gemeinsame Sprache in extrazellulären Sprechblasen. Bremer Forschende belauschen die Gespräche zwischen Mikroben in hypersalinen Lebensräumen und erlangen tiefe Einblicke in die Ursprünge des komplexen Lebens. Einzellige Organismen, wie Bakterien und Archaeen, kommunizieren miteinander auf vielfältige Weise. Sie nutzen beispielweise winzige, sogenannte extrazelluläre Vesikel (EVs) – membranumhüllte Pakete mit einem Durchmesser von weniger als 200 nm (0,0002 mm). Die Organismen bilden sie als Ausknospungen ihrer Membran in den umgebenden Raum. Diese EVs können eine Vielzahl von Molekülen enthalten, zum…

Forschende entdecken ein Protein, das diese Erkrankungen antreibt. Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung ist weltweit die häufigste Lebererkrankung. Unbehandelt kann sie zur Entwicklung eines Leberzellkarzinoms führen. Forschende um Ralf Weiskirchen und Anastasia Asimakopoulos vom Institut für Molekulare Pathobiochemie, Experimentelle Gentherapie und Klinische Chemie an der Uniklinik RWTH Aachen haben die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen untersucht und ein Protein entdeckt, das die Entstehung der Fettleber und des Leberzellkarzinoms antreibt. Aus den Befunden können neue therapeutische Strategien zur Behandlung von Leberverfettung und deren…

Die Aorta, auch Hauptschlagader genannt, gilt künftig als eigenständiges Organ des Menschen. Das wurde jetzt in den Leitlinien zu aortenchirurgischen Behandlungen der Europäischen Gesellschaft für Herz-Thorax-Chirurgie (EACTS) und der US-amerikanischen Society of Thoracic Surgeons (STS) festgelegt. Die Leitlinien wurden zeitgleich am 26. Februar 2024 veröffentlicht. Entwickelt wurden sie von internationalen Expert*innen unter Führung von Prof. Dr. Martin Czerny des Universitätsklinikums Freiburg. Die neue Einordnung der Aorta als Organ hat weitreichende Konsequenzen von der Aufteilung medizinischer Fachbereiche bis zur konkreten Patient*innenversorgung….

Blutgefässe, die benachbarte Arterienbäume miteinander verbinden, regulieren die Wiederdurchblutung des Gehirns nach einem Schlaganfall. Wie Forschende der UZH zeigen, verhindern sie, dass es nach der Entfernung eines Blutgerinnsels zu Hirnblutungen kommt. Damit spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Erholung von Patientinnen und Patienten. Beim ischämischen Schlaganfall – auch Hirninfarkt genannt – werden Arterien, die das Gehirn mit Blut versorgen, eingeengt oder verschlossen. Das Hirngewebe erhält ungenügend Energie und Sauerstoff, was zu Symptomen wie Lähmungen, Bewusstseinsstörungen, Schwindel, Schmerzen, gestörter Sprache…

Forschende der Goethe-Universität und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums in Frankfurt haben erstmalig die räumlichen Verbreitungsmuster von Kriebelmücken in Hessen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Sachsen modelliert. In der im renommierten Fachjournal „Science of the Total Environment“ erschienenen Studie zeigt das Forschungsteam, dass in Deutschland Kriebelmücken in drei Gruppen eingeteilt werden können, die sich in ihren Verbreitungsmustern und ökologischen Ansprüchen unterscheiden. Die Forschenden warnen davor, dass insbesondere die medizinisch relevanten Arten durch den voranschreitenden globalen Klima- und Landnutzungswandel vermehrt auftreten könnten….

Forschende der LMU und der Stanford University zeigen, wie Zellen Proteinfabriken am endoplasmatischen Retikulum regenerieren. Die Synthese von Proteinen in der Zelle, die Translation, ist ein zentraler Prozess des Lebens. Dabei wird der genetische Code des Erbguts in die Aminosäuresequenz der Proteine übersetzt. Der Vorgang ist komplex – und wird seit Jahrzehnten im Detail untersucht. Durchgeführt wird die Proteinbiosynthese von speziellen molekularen Maschinen, den Ribosomen, die aus einer großen und einer kleinen Untereinheit bestehen. Am Ende der Proteinbiosynthese müssen diese…

Forschende lokalisieren gestörte Nervenbahnen mithilfe der tiefen Hirnstimulation. Funktionieren bestimmte Verbindungen im Gehirn nicht richtig, können Erkrankungen wie Parkinson, Dystonie, Zwangsstörung oder Tourette die Folge sein. Eine gezielte Stimulation von Hirnarealen kann zu Linderung verhelfen. Um exakte therapeutische Zielregionen im Gehirn aufzuzeigen, setzte ein Team unter Federführung von Forschenden der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Bostoner Brigham and Women’s Hospital auf Daten von Patient:innen weltweit, denen feine Elektroden zur Hirnstimulation implantiert worden waren. Entstanden ist eine einzigartige Landkarte gestörter…

Neurobiologie: Fledermäuse leben in einer Hörwelt. Sie nutzen ihre Stimme sowohl zur Kommunikation mit ihren Artgenossen, als auch zur Orientierung in der Umwelt. Dazu stoßen sie Ortungslaute im Ultraschallbereich aus, aus deren Echos sie ein Abbild ihrer Umgebung formen. Neurowissenschaftlerinnen und Neurowissenschaftler der Goethe-Universität haben nun herausgefunden, wie es der südamerikanischen Brillenblattnase gelingt, aus einer Geräuschkulisse die wichtigen Signale herauszufiltern und dabei insbesondere zwischen Echoortungs- und Kommunikationsrufen zu unterscheiden. Die Brillenblattnasen-Fledermaus (Carollia perspicillata) lebt in den subtropischen und tropischen Wäldern…

HZI-Forschende wiesen bei Männern, die gleichgeschlechtlichen Sex hatten, eine deutlich höhere Artenvielfalt des Darmmikrobioms nach. Die Vielfalt der Bakterienarten im Darm ist bei Menschen mit westlichem Lebensstil verglichen mit Menschen in nicht-industrialisierten Regionen stark reduziert. Eine Bakteriengruppe, an der sich diese Unterschiede besonders deutlich zeigen, sind die Segatellen, die wiederum zur übergeordneten Familie der Prevotellaceae gehören. Nun ist es einem internationalen Forschungsteam um Prof. Till Strowig vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Kooperation mit dem Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen…

In lebenden Zellen finden viele Ereignisse gleichzeitig statt, und jedes von ihnen ist für das Ausüben der komplexen Zellfunktionen wichtig. Die Aufzeichnung dieser transienten Aktivitäten ist Voraussetzung für das molekulare Verständnis jedweden Lebens – doch solche Aufzeichnungen zu erhalten, ist bislang äußerst schwierig. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg und ihre Kooperationspartner haben eine neuartige Technologie entwickelt, die es ermöglicht, zelluläre Ereignisse durch chemische Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen aufzuzeichnen und zu einem späteren Zeitpunkt zu analysieren. Diese Methode wurde…

Forschende am MPI-TM finden neue Ansatzpunkte zur Verbesserung von Biokatalysatoren. Nitrogenasen gelten als vielversprechende Kandidaten für die nachhaltige enzymatische Produktion von Ammoniak und Kohlenstoffverbindungen. Leider blieb ein Engpass des komplexen Prozesses, die Versorgung der Enzyme mit Elektronen, bislang rätselhaft. Nun hat ein Team um Emmy Noether Forschungsgruppenleiter Johannes Rebelein entdeckt, welche Proteine maßgeblich die Leistung der Eisen (Fe)-Nitrogenase bestimmen. Nitrogenasen werden in mehreren industriellen Herstellungsverfahren als Katalysatoren eingesetzt. Die wichtigste ist die chemische Fixierung und Umwandlung von elementarem Stickstoff (N2)…

Forschende der Universität Zürich haben ein innovatives Zellkulturmodell für Nervenzellen entwickelt, das komplexe Mechanismen der Neurodegeneration aufschlüsselt. Damit konnten sie ein fehlreguliertes Protein als vielversprechenden therapeutischen Ansatzpunkt für die Behandlung der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) und der Frontotemporalen Demenz (FTD) identifizieren. Bei neurodegenerativen Erkrankungen stirbt ein Teil der Nervenzellen im Gehirn ab, was je nach betroffener Hirnregion zu unterschiedlichen Symptomen führt. Bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) sterben Neuronen in der motorischen Hirnrinde und im Rückenmark ab, was Lähmungen hervorruft. Bei der…

Immunsystem: B-Zellen zeigen T-Zellen, welche Ziele nicht attackiert werden dürfen. Immunzellen müssen erst lernen, nicht den Körper selbst anzugreifen. Ein Team um Forschende der Technischen Universität München (TUM) und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) hat einen bislang unbekannten Mechanismus dahinter entdeckt: Zur „Ausbildung“ der T-Zellen in der Thymusdrüse tragen auch andere Immunzellen, die B-Zellen, bei. Schlägt dieser Prozess fehl, können Autoimmunerkrankungen entstehen. Die Studie belegt dies für Neuromyelitis optica, eine MS-ähnliche Erkrankung. Möglicherweise hängen weitere Autoimmunerkrankungen mit dem Mechanismus zusammen. Die…

Bill & Melinda Gates Foundation fördert Saarbrücker Forschungsprojekt zu neuen Medikamenten gegen Infektionserkrankungen. Tuberkulose und Malaria zählen zu den tödlichsten Infektionskrankheiten weltweit und breiten sich nicht zuletzt durch den fortschreitenden Klimawandel zunehmend aus. In beiden Fällen führen antimikrobielle Resistenzen dazu, dass etablierte Wirkstoffe oft nicht mehr effektiv eingesetzt werden können. Damit in Zukunft dennoch wirksame Medikamente verfügbar sind, arbeiten Forschende am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) zusammen mit Evotec, einem führenden Unternehmen für Wirkstoffforschung und -entwicklung, an resistenzbrechenden Anti-Infektiva…

Neuer Mechanismus zur Regulation der Zellteilung im bakteriellen Krankheitserreger Klebsiella aufgedeckt. Klebsiella pneumoniae ist einer der häufigsten und gefährlichsten bakteriellen Krankheitserreger, der im Menschen Infektionen des Magen-Darm-Traktes, Lungenentzündungen, Wundinfektionen bis hin zu Blutvergiftungen auslösen kann. Um Klebsiella in Zukunft besser begegnen zu können, hat ein Forschungsteam des Exzellenzclusters Balance of the Microverse der Universität Jena die Bakterien unter die molekularbiologische Lupe genommen: Dabei hat es die Bedeutung einer kleinen, nicht-kodierenden Ribonukleinsäure (kurz: sRNAs, vom Englischen: small ribonucleic acids) für die…

Verletzungen im zentralen Nervensystem heilen schlecht, weil Hohlräume vernarben. Forschende wollen dem entgegenwirken, indem sie entstehende Lücken so füllen, dass Stammzellen sich darin wohlfühlen. Forschende aus Bochum und Dortmund haben eine künstliche Zellumgebung erzeugt, die die Regeneration von Nerven begünstigen könnte. Normalerweise heilen Verletzungen im Gehirn oder Rückenmark sehr schwer, weil sich flüssigkeitsgefüllte Hohlräume und Narben bilden, die die Regeneration des Gewebes verhindern. Ein Ansatzpunkt der medizinischen Forschung ist daher, die Hohlräume mit einer Substanz zu füllen, die neuralen Stammzellen…