Biowissenschaften Chemie

Peptid mit Kobalt-Komplex oxidiert Polystyrol-Mikropartikel Polystyrol ist sehr verbreiteter Kunststoff, der im Gemisch mit anderen Materialien kaum wiederverwertbar und nicht bioabbaubar ist. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein deutsches Forschungsteam einen Biohybrid-Katalysator vor, der Polystyrol-Mikropartikel oxidiert, um einen anschließenden chemischen Abbau zu erleichtern. Der Katalysator besteht aus einem speziell konstruierten „Ankerpeptid“, das auf Polystyrol-Oberflächen haftet, und einem Kobalt-Komplex, der das Polystyrol oxidiert. Polystyrol kommt – allein oder im Verbund mit anderen Polymeren – in vielen Anwendungen vor, vom Joghurtbecher…

TU Braunschweig stellt neue Messmethode für Aminosäuren vor. Ein Team von Wissenschaftler*innen hat erstmals einzelne Aminosäuren in einem Peptid, einer Verknüpfung mehrerer Aminosäuren, auf Einzelmolekülbasis auf der Oberfläche identifizieren können. Damit kann jetzt einer der Grundbausteine des Lebens auf den Nanometer genau untersucht werden. Unter der Leitung von Professorin Uta Schlickum der Technischen Universität Braunschweig entwickelte die Gruppe im Exzellenzcluster QuantumFrontiers eine neue Messmethode, die sie in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlichten. Der Unterschied von Peptid zu Protein wirkt etwas…

Dank einer neuen automatisierten Forschungsinfrastruktur können Chemiker:innen an der ETH Zürich Katalysatoren schneller entwickeln. Künstliche Intelligenz hilft ihnen dabei. Als erstes Demonstrationsprojekt suchten die Forschenden nach besseren Katalysatoren zur Herstellung von Methanol. Die neue Technologieplattform wird die Entwicklung anderer Katalysatoren ebenfalls beschleunigen. Katalysatoren sind die fleissigen Heinzelmännchen der Chemiker:innen. Sie beschleunigen Reaktionen und senken die Energie, die nötig ist, damit eine Reaktion ablaufen kann. Je spezifischer und wirksamer ein Katalysator ist, desto effektiver werden unerwünschte Nebenreaktionen unterdrückt. In der Natur…

Forschende der Uni Bonn entwickeln Verfahren zur Herstellung von Naturstoff-Varianten. Für die Herstellung von Arzneimitteln werden Naturstoffe in bestimmten spiegelbildlichen Varianten und hoher Reinheit benötigt. Chemikerinnen und Chemikern der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, in einem relativ einfachen Prozess alle acht möglichen Varianten eines Polypropionat-Bausteines aus einem Ausgangsstoff herzustellen. Ihre Arbeiten wurden nun in dem renommierten Journal Angewandte Chemie veröffentlicht. Polypropionate sind Naturprodukte mit lebensrettender Bedeutung. Sie werden für die Herstellung von Reserve-Antibiotika benötigt – Präparate, die nur bei…

Projektleiter Dr.-Ing. Abdolrahman Omidinia Anarkoli und Arbeitsgruppenleiterin Prof. Dr.-Ing. Laura De Laporte vom DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien haben für ihr Projekt “AnisoPlate” einen Proof Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Ihr Ziel ist es, das technische und kommerzielle Potenzial ihres neu entwickelten Geräts zu untersuchen. Mit dieser Technologie wollen sie dreidimensionale, hydrogelbasierte humane Gewebemodelle im Hochdurchsatz herstellen, die eine kontrollierbare räumliche Orientierung und makroporöse Strukturen aufweisen. Die derzeitig kommerziell verfügbaren Zell- und Gewebemodelle werden der ausrichtungsabhängigen Komplexität…

Neue Richtlinien beschleunigen klinische Anwendung. Eine neue Studie schlägt Richtlinien zur Standardisierung von Biomarkern des Alterns vor, um eine schnellere klinische Anwendung zu ermöglichen. Co-Autorin Chiara Herzog vom European Translational Oncology Prevention and Screening Institute an der Universität Innsbruck erklärt, wie dadurch die Lebenserwartung und Gesundheit der Bevölkerung verbessert werden könnte. Biomarker sind messbare Merkmale, die zur Bewertung normaler biologischer Prozesse, Krankheiten oder der Reaktion auf eine Behandlung durch Patient:innen verwendet werden können. Die Verwendung von Biomarkern zur Beurteilung von…

Eine aktuelle klinische Studie zeigt, dass Ganfeborol ein vielversprechender Kandidat für eine sichere und effektive Behandlung der Lungentuberkulose sein könnte. Anhand mikrobiologischer Untersuchung und innovativer bildgebender Verfahren konnte ein internationales Forschungsteam die Wirksamkeit dieses neuartigen Wirkstoffs belegen und den Weg für weitere klinische Erprobungen ebnen. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht. Durch die Zunahme von Arzneimittelresistenzen wird die Behandlung der Tuberkulose (TB), der häufigsten zum Tod führenden bakteriellen Infektionskrankheit weltweit, zunehmend schwieriger. Laut Angaben der…

Katalyse von Feinchemikalien künftig mittels Eisen & Co. Am Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock entwickelte Dr. Johannes Fessler neue Wege für die Synthese von Arzneimittelvorstufen mittels Katalysatoren aus Eisen, Mangan und Kobalt. Jedes dieser drei chemischen Elemente hat das Potential, eine Reihe von Edelmetallen abzulösen, die in der organischen Chemie bei der Katalyse von Feinchemikalien üblicherweise verwendet werden. Platin und Palladium beispielsweise sind aufgrund ihres seltenen Vorkommens teuer, ihre Gewinnung ist aufwendig und setzt große Mengen des Klimagases CO2 frei….

Hybridisierungsmuster von zwei Schlangenarten liefern neue Einsichten. Was ist eigentlich eine Art? Diese uralte Frage lässt sich bis heute nicht universell beantworten, aber die Erforschung konkreter Fallbeispiele trägt zu einem besseren Verständnis bei. Ein Forschungsteam der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) und der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden hat die Hybridzone von zwei Ringelnatterarten im bayerischen Priental untersucht. Obwohl sich diese Arten fruchtbar kreuzen können, beschränkt sich die Hybridzone im Wesentlichen auf eine Breite von nur wenigen Kilometern. Die Studie ist heute…

Eine OncoRay-Forschungsgruppe zeigt erstmals, wie zwei Gene Diagnose und Therapie verbessern können. Prostatakrebs ist bei Männern in Deutschland die häufigste Krebsart und die zweithäufigste Todesursache bei einer Krebserkrankung. Früh erkannt, sind die Aussichten auf eine erfolgreiche Therapie gut. Im späteren Stadium kann sich der Krebs jedoch ausbreiten. Über die Prostata wächst er dann in umliegendes Gewebe ein oder bildet Metastasen. Für metastasierenden Prostatakrebs gibt es bisher nur begrenzte Behandlungsmöglichkeiten. Wissenschaftler*innen am OncoRay haben nun eine Möglichkeit gefunden, um das Ansprechen…

… der mitochondrialen Proteinsynthese bei der Alzheimer-Demenz. Methylierung von mRNA stört die Herstellung der Untereinheit ND5 von Komplex I der Atmungskette – Energieversorgung des Gehirns beeinträchtigt. Ein Forschungsteam der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat einen Mechanismus entdeckt, wie es bei Alzheimer-Patienten zu einem Versagen der Mitochondrien kommt und damit zu einer reduzierten Versorgung des Gehirns mit Energie. „Es handelt sich hierbei um einen Effekt, der durch eine RNA-Modifikation vermittelt wird und der bisher unbekannt war“, teilt Prof. Dr. Kristina Friedland…

Forschende der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Burkhard König, Institut für Organische Chemie, haben eine neue Synthesemethode entwickelt: Lichtreaktion auf einer Wasseroberfläche erlaubt chemische Synthesen ohne Verwendung organischer Lösemittel oder anderer Reaktionszusätze. Dadurch wird die Herstellung chemischer Produkte effizienter und umweltfreundlicher. Die Ergebnisse der jahrelangen Forschung wurden jetzt im international renommierten Fachmagazin Science veröffentlicht. Durch das Knüpfen chemischer Bindungen zwischen Atomen werden komplexe Moleküle, wie sie für Medikamente, Pflanzenschutzmittel oder Hochleistungsmaterialien benötigt werden, durch Synthesechemie aufgebaut. Für…

Neurologische Symptome offenbar nicht Folge einer SARS-CoV-2-Infektion des Gehirns. Noch immer ist nicht abschließend geklärt, wie neurologische Symptome bei COVID-19 zustande kommen. Liegt es daran, dass SARS-CoV-2 das Gehirn infiziert? Oder sind die Beschwerden eine Folge der Entzündung im Rest des Körpers? Eine Studie der Charité – Universitätsmedizin Berlin liefert jetzt Belege für letztere Theorie. Sie ist heute im Fachmagazin Nature Neuroscience* erschienen. Kopfschmerzen, Gedächtnisprobleme oder Fatigue, also eine krankhafte Erschöpfung, sind nur einige der neurologischen Beeinträchtigungen, die während einer…

Neuer Mechanismus zur Kontrolle der Aktivität von Transposons entdeckt. Transposons sind mobile genetische Elemente, die sich innerhalb des Genoms bewegen und die normale Funktion von Genen stören können, gleichzeitig aber auch eine Quelle evolutionärer Vielfalt sind. Das Labor von Tugce Aktas am Max Planck Institut für molekulare Genetik hat einen neuen Mechanismus identifiziert, der die Aktivität von Transposons in somatischen Zellen nach ihrer Transkription kontrolliert. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. Die Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit…

… als wichtiger Faktor bei der Entwickung des Gehirns identifiziert. Ein internationales Forscherteam hat nachgewiesen, dass ein bisher kaum beachtetes, repetitives DNA-Element, das so genannte „Long Interspersed Nuclear Element“ (L1), zur Erhaltung neuronaler Vorläuferzellen (NPCs) beiträgt und damit eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Gehirns von Säugetieren spielt. Die Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Cell Reports veröffentlicht wurde, wurde von Tomohisa Toda, Professor für Neuronale Epigenomik an der Friedrich-Alexander- Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), die mit dem Max- Planck-Zentrum für…

… für das schnelle Tracken von Molekülen. Forschende der LMU haben eine innovative Methode entwickelt, um schnelle dynamische Prozesse zwischen Molekülen auf der molekularen Ebene zu verfolgen. Abläufe in unserem Körper sind durch das Zusammenspiel verschiedener Biomoleküle, wie etwa von Proteinen und DNA, geprägt. Diese Prozesse finden in einem Bereich von oft nur wenigen Nanometern statt. Sie lassen sich somit mit Fluoreszenzmikroskopie nicht mehr beobachten, deren Auflösungsgrenze aufgrund der Lichtbeugung bei etwa 200 Nanometern liegt. Befinden sich zwei Farbstoffe, mit…