Freiburger Neurowissenschaftler*innen identifizieren Signale im Gehirn von Zebrafischlarven, die die Aktivität von Nervenzellen während der Eigenbewegung hemmen Die unterdrückenden Signale treten in einer Hirnregion auf, in der vor allem vom Auge kommende Sehinformationen verarbeitet werden Mechanismen dieser Art können erklären, warum die Sehumgebung trotz eigener Augen- und Körperbewegung stabil wahrgenommen wird Wenn die Augen von einem Punkt zum anderen springen, gleitet das Bild der Umgebung in kürzester Zeit über die Netzhaut des Auges und löst eine Welle neuronaler Aktivität aus….
Gemeinsam mit Forschenden aus Göteborg, Edinburgh, Zürich und Osaka entwickelten Physiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ein Konzept, um die Stabilität von Öltröpfchen in Emulsionen gezielt zu steuern. Dabei setzen sie Mikrogelpartikel ein, die bei Raumtemperatur eine Öl-in-Wasser-Emulsion stabilisieren, aber das eingekapselte Öl freisetzen, wenn es erhitzt wird. Die in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht Arbeit umfasst eine systematische Studie zum fundamentalen Mechanismus dieser kontrollierten Stabilisierung und gezielten Aufbrechen von Emulsionströpfchen. Physik: Veröffentlichung in Nature Communications Öl und Wasser sind von…
Ackerböden beherbergen oft viele Krankheitserreger, die Pflanzen befallen und Erträge mindern. Ein Schweizer Forschungsteam hat nun gezeigt, dass eine Impfung des Bodens mit Mykorrhiza-Pilzen helfen kann, den Ertrag ohne zusätzliche Düngung und Pflanzenschutzmittel zu halten oder gar zu verbessern. In einem gross angelegten Freilandversuch konnte die Ernte um bis zu 40 Prozent gesteigert werden. Intensiver Einsatz von Dünger und Pflanzenschutzmitteln auf unseren Äckern verringert die Bio-diversität und belastet die Umwelt. Daher besteht ein grosses Interesse an nachhaltigen Möglich-keiten zur Ertragssicherung…
Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert eine Kooperation der Universitäten Jena und Ulm sowie des ITB in Bingen mit 750.000 Euro im Förderprogramm „CZS Wildcard“. Erdbeben setzen gewaltige Kräfte frei, die enorme Zerstörungen auslösen können. Schon lange sind deshalb Seismologen bemüht, die Beben vorherzusagen, genau zu lokalisieren und zu erforschen, was sich im Inneren der Erde abspielt. Wäre es vielleicht möglich, die Verfahren zur Erforschung des Erdinneren zerstörungsfrei auf winzige Strukturen anzuwenden? Ließen sich mit dem Besteck der Erdbebenforscher Blicke in lebende Zellen…
Heidelberger Wissenschaftler enthüllen genetische Programme, die die Entwicklung der zellulären Vielfalt im Cerebellum von Menschen und anderen Säugetieren steuern. Die Evolution höherer kognitiver Funktionen beim Menschen wurde bislang hauptsächlich mit der Ausdehnung des Neokortex in Verbindung gebracht – einer Hirnregion, die unter anderem für bewusstes Denken, Bewegung und Sinneswahrnehmung zuständig ist. In der Forschung wird jedoch zunehmend deutlich, dass sich das „Kleine Gehirn“ oder Cerebellum während der Evolution ebenfalls ausdehnte und wahrscheinlich zu den einzigartigen menschlichen Fähigkeiten beiträgt, wie Prof….
Erbgutanalyse beleuchtet Herkunft des Bienengifts. Bienen, Wespen und Ameisen gehören zur Gruppe der Hautflügler und injizieren bei einem Stich einen ganzen Cocktail an Giftkomponenten. Trotz ihrer immensen ökologischen und ökonomischen Bedeutung war bislang wenig über die Herkunft ihres Gifts bekannt. Ein Wissenschaftsteam um Dr. Björn von Reumont von der Goethe-Universität Frankfurt hat jetzt mittels umfangreicher Gen-Analysen herausgefunden, dass typische Gift-Bestandteile bereits bei den frühesten Vorfahren der Hautflügler vorhanden waren und sich somit vor der Entstehung des Stachels von Biene &…
Eisen ist ein essentieller Mikronährstoff für Pflanzen, der im Allgemeinen in größeren Mengen in der Erdkruste zu finden ist. Seine Verfügbarkeit für Pflanzen ist jedoch stark vom pH-Wert des Bodens abhängig. Leiden Pflanzen unter Eisenmangel, so setzten bestimmte Pflanzen Cumarine frei. Welche Art dieser kleinen sekundären Metaboliten hauptsächlich freigesetzt wird, hängt vom jeweiligen pH-Wert des Bodens ab. Ein Forschungsteam unter Führung des IPK Leibniz-Instituts hat am Beispiel der Modellpflanze Arabidopsis thaliana gezeigt, wie unterschiedliche Cumarine genutzt werden, um die Eisen-Aufnahme…
…enthüllen Entwicklung und Erkrankung des Herzens. Jedes Jahr sterben 18 Millionen Menschen an Herzkrankheiten, aber die Entwicklung neuer Therapien steht vor einem Engpass: Es existiert kein physiologisches Modell des gesamten menschlichen Herzens – bis jetzt. Ein neues Mehrkammer-Organoid, das die komplizierte Struktur des Herzens widerspiegelt, ermöglicht es WissenschaftlerInnen, Screening-Plattformen für die Entwicklung von Arzneimitteln voranzutreiben und die Entwicklung des Herzens zu verstehen. Die neuen Erkenntnisse, gewonnen mit in der Gruppe von Sasha Mendjan am Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen…
Enzyme aus Mikroorganismen können unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff (H2) herstellen, was sie zu möglichen Biokatalysatoren für biobasierte H2-Technologien macht. Um diese Wasserstoffproduktion effizient zu gestalten, versuchen Forschende, mögliche limitierende Faktoren herauszufinden und auszuschalten. Dazu gehört Formaldehyd, das als natürliches Stoffwechselprodukt in Zellen vorkommt und die besonders leistungsfähige [FeFe]-Hydrogenase hemmt. Den zugrunde liegenden Mechanismus konnte ein Team der Photobiotechnologie der Ruhr-Universität Bochum aufklären und ausschalten. Die Forschenden berichten im Journal of the American Chemical Society vom 20. November 2023. Wie ein…
Forschende des PSI und der ETH Zürich haben Bindegewebszellen, die mechanisch zu stammzellenähnlichen Zellen umprogrammiert wurden, in verletzte Haut transplantiert. In ihrem Laborversuch konnten sie zeigen, dass dadurch die Wundheilung gefördert werden kann. Alte Körperzellen lassen sich mit einem überraschend einfachen mechanischen Reiz in jugendliche, stammzellenähnliche Zellen zurückverwandeln. Forschende haben nun Fibroblasten, die zu den Bindegewebszellen zählen, auf diese Art teilweise reprogrammiert und sie in einem Laborversuch erfolgreich in ein Modell für altes, verletztes Hautgewebe transplantiert. Sie konnten zeigen, dass…
Proteinähnliche Aggregate – sogenannte Amyloide – können Erbgutmoleküle an sich binden. Möglicherweise haben sich diese beiden Molekültypen damit bei der Entstehung des Lebens gegenseitig stabilisiert – und vielleicht sogar dem genetischen Code den Weg bereitet. Wie aus unbelebter Materie Organismen entstehen, gehört zu den ganz grossen Fragen der Wissenschaft. Zwar gibt es dafür viele Erklärungsansätze, aber keine endgültigen Antworten. Das ist kein Wunder: Diese Vorgänge haben sich vor drei bis vier Milliarden Jahren abgespielt, als auf der Erde völlig andere…
Unterschiede im Erbgut oder in wesentlichen Umwelteinflüssen bestimmen die Individualität. Dieses Paradigma der Zwillingsforschung bröckelt zunehmend. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und des Exzellenzclusters „Science of Intelligence” (SCIoI) hat nun herausgefunden, dass sich klonale Fische – mit identischem Erbgut – die unter den gleichen, hoch standardisierten Umweltbedingungen aufwachsen, systematisch in der Anzahl und der Größe der Nachkommen pro Laichvorgang unterscheiden; zwei entscheidende Indikatoren für die biologische Fitness. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen….
Eine neue Studie des Würzburger Botanikers Kenji Fukushima zeigt, welche Rolle Subgenom-Dominanz für Pflanzen bei der evolutionären Ausbildung besonderer Merkmale, wie etwa einer karnivoren Lebensweise, spielt. In einer aktuellen Studie untersucht ein Team um den Würzburger Botaniker Kenji Fukushima die genomische Struktur der fleischfressenden Kannenpflanze Nepenthes gracilis und zeigt, wie Polyploidie – das Phänomen, mehr als zwei Chromosomensätze in Zellen zu besitzen – zu evolutionären Innovationen beiträgt. Fukushima leitet eine Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für Botanik I der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU)….
… durch höhere Standards für Laborexperimente. Viele Enzyme versprechen, Kunststoff abzubauen. Doch was im Laborexperiment funktioniert, versagt dann oft doch im großen Maßstab. Nun hat der Biochemiker Gert Weber, HZB, gemeinsam mit Uwe Bornscheuer, Uni Greifswald, und dem Chief Scientific Officer Alain Marty von Carbios eine Studie publiziert. Sie zeigt am Beispiel von vier Enzymen, welche Standards Laborexperimente erfüllen sollten, damit Ergebnisse besser vergleichbar sind und erfolgsversprechende Ansätze rascher identifiziert werden können. Seit einigen Jahren melden Medien immer wieder große…
Plasmen werden zum Beispiel in der Wundbehandlung gegen Krankheitserreger eingesetzt, die gegen Antibiotika resistent sind. Doch Bakterien können sich wehren: Sie verfügen etwa über ein Hitzeschockprotein, das sie schützt. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Julia Bandow und Dr. Tim Dirks aus dem Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie der Ruhr-Universität Bochum konnte zeigen, dass Bakterien, die das Hitzeschockprotein Hsp33 überproduzieren, einer Plasmabehandlung effektiver standhalten als andere. Die Forschenden konnten außerdem nachweisen, welche Bestandteile des Plasmas das Hitzeschockprotein aktivieren. Das Team berichtet im…
Analyse von Toll-like-Rezeptoren auf Thrombozyten. Im neuen DFG-Projekt untersucht die Transfusionsmedizin am UKW unter der Leitung von Prof. Dr. Jürgen Kößler, wie sich unterschiedliche Herstellungs- und Lagerungsverfahren der Thrombozytenkonzentrate auf die Funktionalität der Toll-like-Rezeptoren und auf andere immunologische Eigenschaften der Thrombozyten auswirken. Thrombozyten – aufgrund ihres Aussehens auch Blutplättchen genannt – spielen nicht nur eine entscheidende Rolle bei der Blutgerinnung, indem sie sich bei Verletzungen an die offene Stelle heften, verklumpen und das Gefäß abdichten, sondern auch bei der Immunantwort….
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