Biowissenschaften Chemie

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Protein SATB2 entscheidet über Intelligenz

Die kognitive Leistung spielt sich in Großhirnrinde und Hippocampus ab. Spezielle Nervenzellen in diesen Hirnregionen enthalten das Protein SATB2. Fehlt es, verändert sich der Aufbau der 3D-Struktur der Erbinformation und damit die Denkfähigkeit. ForscherInnen des Instituts für Neurowissenschaften an der Med Uni Innsbruck ist es gelungen, die 3D-Struktur der DNA mit und ohne SATB2 darzustellen und damit eine neue Erklärung für genetisches Risiko für psychiatrische Erkrankungen anzubieten. Bei vielen neuropsychiatrischen Erkrankungen, wie Demenz oder auch Schizophrenie, sind die kognitiven Prozesse…

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Nicht über den Hunger essen

Wie Archaeen ihre Stickstoffaufnahme schalten. Mikroorganismen wollen nicht zu viel Stickstoff aufnehmen, weil das Energie verschwenden würde. Deswegen kontrollieren sie ihre Stickstoffaufnahme streng. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie zeigen nun, wie dies bei manchen methanogenen Archaeen gelingt. Leben braucht Stickstoff. Lebewesen haben viele verschiedene Strategien entwickelt, um an Stickstoff zu kommen. Menschen beispielsweise essen deswegen die stickstoffreichen Proteine. Die meisten Mikroorganismen nehmen Stickstoff in Form von Ammoniak (NH3) auf. Da es energieaufwändig ist, Ammoniak aufzunehmen, und da Energie in…

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Ein Virus, das Schläfer tötet

ETH-​Forschende ha­ben erst­mals ein Vi­rus ent­deckt, das schla­fen­de Bak­te­ri­en ab­tö­tet. Die­ser sel­te­ne Fund könn­te künf­tig hel­fen, Kei­me zu be­kämp­fen, de­nen mit An­ti­bio­ti­ka al­lein nicht bei­zu­kom­men ist. In Kürze Aus verrottendem Pflanzenmaterial haben Forschende erstmals einen Bakteriophagen isoliert, der Bakterien im Ruhezustand angreifen und abtöten kann. Wie der Phage das schafft, ist noch unklar. Eine Kombinationstherapie mit diesem Phagen und einem Antibiotikum löscht in Reinkultur und im Mausmodell viele ruhende Keime aus.   In der Natur leben die meisten Bakterien auf…

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Von Algenresten zu hochwertigen Bioaktivstoffen

Europäisches Projekt iCULTURE will Makroalgen nachhaltig nutzen. Algen als neue Ressource für hochwertige Bioaktivstoffe zu nutzen ist das Ziel des EU-Projekts iCULTURE. 17 Partner aus zehn Ländern, darunter die Universität Ulm, wollen Fermentationsverfahren entwickeln, das Meeresalgen in bioaktive Wirkstoffe wie beispielsweise antimikrobielle Peptide umwandelt. Ulmer Forschenden rund um Professor Christian Riedel vom Institut für Molekularbiologie und Biotechnologie der Prokaryoten entwickeln dafür mikrobiologische Zellfabriken. Gefördert wird iCULTURE im Rahmen von Horizon Europe mit sechs Millionen Euro über einen Zeitraum von vier…

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Kamikaze-Zellen als Speerspitze der bakteriellen Infektion

Wie einige wenige Soldatenzellen sich selbst opfern, um einer ganzen Bakterienpopulation krankmachende Eigenschaften zu verleihen. Plötzlich fühlt man sich krank – pathogene Bakterien haben es geschafft, sich im Körper anzusiedeln und auszubreiten! Die Waffen, die sie für ihre Invasion einsetzen, sind schädliche Toxine, die auf Abwehrmechanismen und lebenswichtige Zellfunktionen des Wirts abzielen. Bevor diese tödlichen Gifte die Wirtszellen angreifen können, müssen die Bakterien sie zunächst über spezielle Sekretionssysteme aus ihrem Produktionsort – dem Zytoplasma – exportieren. Die Gruppe um Stefan…

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Energieversorgung in menschlichen Zellen unterliegt Qualitätskontrolle

Forschende der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) entdecken neuen Mechanismus, der die Qualitätskontrolle bei der Energiegewinnung in menschlichen Zellen steuert. Dieser Prozess findet in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle, statt. Fehlfunktionen der Mitochondrien führen zu schweren Erkrankungen der Nerven, Muskeln und des Herzens. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, neue Therapien für Betroffene zu entwickeln. Die Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Molecular Cell erschienen. Mitochondrien sind die Energiekraftwerke der Zelle. Sie spielen eine zentrale Rolle im zellulären Stoffwechsel. Daher führen Fehlfunktionen…

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Chemische Synthese: neue Strategie zur Skelett-Editierung von Pyridinen

Ein Team um Prof. Dr. Armido Studer von der Universität Münster hat eine Strategie vorgestellt, um Kohlenstoff-Stickstoff-Atompaare in einer häufig genutzten ringförmigen Verbindung in Kohlenstoff-Kohlenstoff-Atompaare umzuwandeln. Die Methode birgt Potenzial für die Suche nach neuen Wirkstoffen, etwa für Medikamente. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Nature Chemistry“ veröffentlicht. In der Chemie gilt die sogenannte Skelett-Editierung als ein geeignetes Verfahren, um ringförmige Strukturen innerhalb von Molekülverbindungen durch den Austausch einzelner Atome passgenau zu verändern. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Armido Studer…

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Neues Verständnis der Schmerzwahrnehmung

Zusammenspiel von Hautzellen und Nervenfasern… Eine aktuelle Studie aus der Arbeitsgruppe von Prof. Nurcan Üçeyler vom Universitätsklinikum Würzburg zeigt, wie Hautzellen beim Menschen eng mit intraepidermalen Nervenfasern interagieren und so zur Wahrnehmung äußerer Reize beitragen. Die Ergebnisse könnten wichtige Implikationen für zukünftige Therapieansätze bei Neuropathien und neuropathischen Schmerzen haben. Bisher ging man davon aus, dass äußere Reize, die auf den Körper einwirken, ausschließlich von Neuronen, also Nervenzellen des peripheren Nervensystems, wahrgenommen und an das zentrale Nervensystem weitergeleitet werden. Neuere Forschungen,…

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Seidenspinner: Unterschiedliche Geruchswelten von Weibchen und Männchen

Weibchen der Falter nutzen ihren Geruchssinn vor allem zum Aufspüren der besten Wirtspflanzen für die Ablage ihrer Eier, eine wichtige Rolle spielt dabei die abschreckende Wirkung von Raupenkot. Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie hat zusammen mit Kolleginnen und Kollegen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg die Geruchswahrnehmung von weiblichen Seidenspinnern genauer untersucht. Mittels elektrophysiologischer Methoden fanden sie heraus, dass die Antenne, die bei männlichen Seidenspinnern auf das Aufspüren weiblicher Pheromone spezialisiert ist, bei den Weibchen besonders empfindlich auf den Duft von…

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Killer-T-Zellen unterstützen Gewebeheilung

Forschende des Leibniz-Instituts für Immuntherapie (LIT) konnten zeigen, dass Killer-T-Zellen des Immunsystems nicht nur kranke Zellen eliminieren, sondern auch die anschließende Wundheilung des Gewebes fördern. Eine Hauptfunktion des Immunsystems besteht darin, den Körper gegen Infektionen oder Krebs zu verteidigen. Diese Aufgabe wird unter anderem sehr effizient von Immunzellen vermittelt, die auch als Killer-T-Zellen bezeichnet werden. Diese Zellen verfügen über die Fähigkeit, Körperzellen, die z.B. von Viren befallen oder zu Tumorzellen verändert sind, zu zerstören. Was aber passiert nach der Zerstörung…

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Besondere RNA unterdrückt Bildung von Brustkrebszellen

Brustkrebs ist die häufigste Krebserkrankung bei Frauen. Häufig geht die Entstehung des Mammakarzinoms von Epithelzellen in der Brustdrüse aus – genau den Zellen, die sich während und nach der Schwangerschaft auf die Milchbildung spezialisieren. Ein Team von Forschenden der Universitäten Jena und Shenzhen sowie des Universitätsklinikums Jena hat diesen Prozess der Spezialisierung nun genauer unter die Lupe genommen und dabei einen molekularen Mechanismus entschlüsselt, der offenbar auch bei der Entstehung von Krebs eine wichtige Rolle spielt. Möglicherweise lassen sich auf…

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Wie beeinflussen Darmbakterien Herz-Kreislauf-Erkrankungen?

Forschungsprojekt der Universitätsmedizin Mainz untersucht die Rolle des Mikrobioms bei Gefäßentzündungen und Blutbildung. Ein Verbundprojekt unter der Federführung der Universitätsmedizin Mainz erforscht, wie Darmbakterien die kardiovaskuläre Gesundheit beeinflussen können. Im Fokus stehen dabei Entzündungsreaktionen in der Leber und Blutbildungsprozesse im Knochenmark. Ziel der Forschenden ist es, diese zugrundeliegenden Mechanismen aufzuklären, um neue Ansätze zur Prävention und Therapie von Herz-Kreislauf-Erkrankungen entwickeln zu können. Die vom BMBF geförderten Deutschen Zentren der Gesundheitsforschung (DZG) unterstützen die Studie im Rahmen ihres Innovation Funds „Mikrobiom“…

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Molekulare Verfolgung auf der Überholspur

Forschende der Uni Bonn entwickeln Methode, um Beobachtungen von mikrobiologischem Hochdurchsatzverfahren zu beschleunigen. Mikroorganismen und ihre Zellbestandteile beobachten zu können ist wichtig, um grundlegende Abläufe in den Zellen zu verstehen – und so möglicherweise neue therapeutische Ansätze entwickeln zu können. Mikrobiologen und Biophysiker der Uni Bonn haben nun eine Methode entwickelt, die das Hochdurchsatzverfahren von Zellbeobachtungen um das Fünffache beschleunigt. Und dadurch Einblicke in bisher unbekannte Zellabläufe ermöglicht. Die Ergebnisse sind nun in dem Journal Nature Methods erschienen. Kommt unsere…

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Fluch und Segen von Sauerstoff

…in der Performanz von Nickelkatalysatoren während der Trockenreformierung von Methan. Eine gemeinsame Arbeit von Wissenschaftler*innen aus den Abteilungen für Anorganische Chemie und Theorie am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin lieferte grundlegende Einblicke in die Prozesse, die an der Katalysatoroberfläche ablaufen, und wie diese die katalytische Leistung während der DRM beeinflussen. Insbesondere untersuchten sie die Rolle verschiedener Sauerstoffspezies auf einem Nickelkatalysator während der DRM und kombinierten dafür experimentelle mit theoretischen Techniken, wie operando-Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenphotoelektron-Spektroskopie nahe dem Umgebungsdruck und Computer Vision. Sie…

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Neue Erkenntnisse zu genetischen Ursachen der Parkinson-Erkrankung

Ein Wissenschaftler-Team um Prof. Rita Bernhardt von der Universität des Saarlandes arbeitet seit 2020 daran, die Entstehung von Parkinson besser zu erforschen und daraus Ansätze für neue, ursächliche Therapien abzuleiten. In ihrer aktuellen Arbeit zeigen die Wissenschaftler, dass bei genetisch vorbelasteten Parkinson-Patienten erst zusätzliche Änderungen in Cytochrom P450-Genen zur Ausprägung der Erkrankung führen. Diese Gene sind für die Produktion von Enzymen zuständig, die wichtige Stoffwechselprozesse im Körper steuern. Die Forschungen wurden durch die Dr. Rolf Schwiete Stiftung finanziell gefördert. Die…

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Unheilbare Autoimmuner­krankung SLE

Neue genetische Erkenntnisse eröffnen Perspektiven für zukünftige Therapieansätze. Der systemische Lupus erythematodes (SLE) ist eine Autoimmunerkrankung, bei der das Immunsystem, das normalerweise den Körper vor Infektionen schützt, sich gegen die eigenen Zellen richtet. Diese komplexe Erkrankung kann jedes Organ betreffen und manifestiert sich häufig in Hautausschlägen, Arthritis, Blutgerinnseln, Nephritis, Herzerkrankungen, Fatigue und psychiatrischen Problemen. Aktuelle Behandlungsansätze zielen darauf ab, die Krankheitsaktivität mit immunsuppressiven Medikamenten zu unterdrücken, was jedoch mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden sein kann. Forschungseinblick: Genetische Ursache für SLE unter…

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