Biowissenschaften Chemie

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Fettsäurefabrik bei der Arbeit gefilmt

Detailscharfe Aufnahmen liefern neue Einblicke in die zelluläre Fettsäureproduktion. Fettsäuren sind für Lebewesen unverzichtbar. Ohne sie könnten lebende Zellen weder Energie speichern noch sich vermehren. Produziert werden sie von einer zellulären Nanomaschine – der Fettsäure-Synthase (FAS). Forschende um Ashwin Chari und Holger Stark am Max-Planck-Institut (MPI) für Multidisziplinäre Naturwissenschaften haben nun die Struktur dieser Fettsäurefabrik in bisher unerreichter Auflösung sichtbar gemacht. Damit lassen sich Enzymreaktionen direkt beobachten. Zudem konnte das Team die Abläufe eines kompletten Produktionszyklus strukturell verfolgen. Die Erkenntnisse…

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Kleine Proteine, große Wirkung

Wie Pilzproteine effizient Eis machen… Schnee und Hagel wird in Wolken gebildet, Pilze und andere Mikroorganismen gedeihen auf dem Boden. Doch dass beides zusammenhängen kann, indem Mikroben die Eisbildung in Wolken beeinflussen, wurde erst in den letzten Jahren näher untersucht. Forschende des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung um Konrad Meister haben nun genauer untersucht, wie Mikroben die Eisbildung auf molekularer Ebene bewerkstelligen und wie sie technologisch genutzt werden kann. Wasser gefriert bei 0 Grad Celsius – so lernt man es in der…

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Reversibler Kleber

Recycling eines wasserbasierten Klebstoffs durch pH-Wert-Änderung Ein Forschungsteam hat einen reversiblen, wasserbasierten Klebstoff entwickelt, der im neutralen pH-Bereich gut haftet, sich aber im stark sauren oder alkalischen Milieu wieder löst. Wie das Team in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie schreibt, beruht das neuartige Klebesystem auf elektrostatischen Wechselwirkungen und vermittelt somit in der Klebewirkung zwischen Strukturklebstoffen und abziehbaren Haftklebern. Reversibel verklebt werden können auch „schwierige“ Oberflächen wie zum Beispiel wasserabweisendes Polypropylen. Strukturelle Klebesysteme wie zum Beispiel Zweikomponenten-Klebstoffe bilden nach der Reaktion eine…

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Eine neue Ordnung für die Bierhefe

Forschende arbeiten seit Jahren daran, das Genom, genauer gesagt, die Chromosomen der Bierhefe synthetisch nachzubauen. Nun ist es gelungen, sämtliche Transfer RNA-Gene in einem künstlichen Chromosom geordnet zu vereinen. Das Ergebnis setzt einen Meilenstein in der Entwicklung des ersten synthetischen Eukaryontengenoms und eröffnet neue Wege für die Grundlagenforschung. Einer Forschungskooperation des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie unter Leitung des Manchester Institute of Biotechnology (MIB) ist es gelungen, ein tRNA-Neochromosom der Bierhefe herzustellen, welches in der Natur nicht vorkommt. Dieser Erfolg setzt…

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Auf der Suche nach Wirkstoffen gegen Stress-Krankheiten

TU-Forschende legen zwei neue Veröffentlichungen vor. Depressionen, Diabetes, Fettleibigkeit oder Störungen der embryonalen Entwicklung – all dies kann durch Stress ausgelöst oder befördert werden. Forschende der TU Darmstadt zeigen in zwei aktuellen Veröffentlichungen in renommierten Fachjournalen neue Wege für die Behandlung von stressbedingten Erkrankungen auf. In einer aktuellen Veröffentlichung in der Zeitschrift „Nature Structural and Molecular Biology“ hat die Arbeitsgruppe um Professor Felix Hausch (Fachbereich Chemie sowie Centre for Synthetic Biology/Forschungsfeld Matter+Materials der TU Darmstadt) die Architektur und Funktionsweise der…

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Wenn (neue) Medikamente nicht mehr wirken

Besorgniserregende Ausbreitung multiresistenter Tuberkulose in Mosambik. Eine aktuelle Studie des Foschungzentrums Borstel, Leibniz Lungnzentrum offenbart, wie schwerwiegend die Bedrohung für die öffentliche Gesundheit durch die fortschreitende Entwicklung arzneimittelresistenter Tuberkulose in Mosambik ist. Mit einer der höchsten Tuberkulose-Inzidenzen (368 Fälle/100.000 Einwohner) in der afrikanischen Region ist Mosambik stark von der Tuberkulose-Epidemie betroffen. Vor allem arzneimittelresistente Tuberkulosefälle stellen eine Herausforderung dar: Schätzungen zufolge traten allein im Jahr 2021 bis zu 4.800 neue Fälle von multiresistenter/Rifampicin resistenter Tuberkulose (MDR-TB, RR-TB) auf. Besonders besorgniserregend…

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Die Rolle von GIP

… bei der Behandlung von Diabetes und Adipositas. Für die Behandlung der stetig wachsenden Zahl von Patient:innen mit Adipositas und Typ-2-Diabetes bieten die kürzlich entwickelten GIPR:GLP-1R-Co-Agonisten den entscheidenden Durchbruch. Diese neuartigen Wirkstoffe verhelfen Betroffenen zu einem erheblichen Gewichtsverlust. Obwohl bereits von Wissenschaftler:innen bei Helmholtz Munich gezeigt wurde, dass das Hormon glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) das Körpergewicht mittels Signalen über den GIP-Rezeptor im Gehirn verringert, waren die beteiligten Nervenzellen bis jetzt unentdeckt. Unter der Leitung von Dr. Timo Müller von Helmholtz…

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Pfeilgiftfrösche: Der Charakter bestimmt die Fortpflanzung

Pfeilgiftfrösche der Spezies Allobates femoralis sind zwar im Gegensatz zu ihren Verwandten nicht giftig, bestechen aber durch ihre verschiedenen Charakterzüge: je nachdem, ob sie mutig, aggressiv oder entdeckungsfreudig sind, haben sie mit unterschiedlichen Strategien Erfolg bei der Fortpflanzung. Zudem sind bestimmte Charaktereigenschaften schon im Kaulquappenstadium der Amphibien vorhanden. Dies zeigen zwei kürzlich publizierte Studien der Universität Bern. Pfeilgiftfrösche der Spezies Allobates femoralis sind in den tropischen Regenwäldern Südamerikas weit verbreitet. Ihre hochgiftigen Verwandten, wie in etwa Frösche der Gattung Phyllobates,…

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Es ist nicht egal, wo eine Zelle altert

Leberzellen altern unterschiedlich, je nachdem, wo sie sich im Organ befinden. Wenn wir uns umschauen, sehen wir, dass die Menschen unterschiedlich schnell altern. Aber wie sieht es im Inneren aus? Altern alle Zellen gleich? Und spielt es für den Alterungsprozess eine Rolle, wo sich eine Zelle im Organ befindet? In der Leber von Mäusen haben Forschende vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln und Alternsforschungs-Exzellenzclusters CECAD der Universität zu Köln jetzt gezeigt: Leberzellen altern unterschiedlich, je nachdem, wo sie…

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Forschen für Kohlenstoffquellen der Zukunft

Wissenschaftler entwickeln neue Ansätze für eine chemische Kreislaufwirtschaft. Ein Forschungsverbund der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg arbeitet daran, Ansätze und Verfahren für eine künftig nachhaltige kohlenstoffbasierte Chemieproduktion zu entwickeln. Im Rahmen des Forschungsclusters „Smart Process Systems for a Green Carbon-based Chemical Production in a Sustainable Society“, kurz SmartProSys, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fossile Rohstoffe durch erneuerbare Kohlenstoffquellen ersetzen und energieintensive Prozessketten in vollständig geschlossene Kreisläufe umgestalten. Langfristiges Ziel ist eine chemische Industrie, die auf biogenen Rest- und Abfallstoffen sowie auf recycelten Kunststoffen…

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Stoffwechsel von Bakterien

Neue Methode enthüllt Interaktionen von Wirt und Mikrobe. Gemeinsame Pressemeldung von CAU und dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie: Norddeutsche Forscher entwickeln eine Methode, die die chemische Verständigung von Mikroben und ihrem Wirt aufzeigt. Die faszinierende Welt der Bakterien, die als Symbionten oder Parasiten in tierischen Wirten leben, bleibt für Forschende oft ein Rätsel. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen tragen mit ihrer Forschung im Bereich der Interaktionen zwischen Mikroben und ihrem Wirt ein…

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Phosphor mal anderes

Bakterien nutzen organischen Phosphor und setzen dabei Methan frei. Vor Barbados untersuchten Bremer Forschende, wie Bakterien unbeabsichtigt Methan freisetzen, um an Phosphor zu kommen – mit erheblichen Auswirkungen auf Treibhausgase in der Atmosphäre. Methan als Abfallprodukt der Phosphorgewinnung Aus dem Meer dringt unentwegt das potente Treibhausgas Methan in die Atmosphäre und trägt erheblich zur Erderwärmung bei. Dieses Methan wird vor allem von Mikroorganismen produziert und meistens dort, wo kein Sauerstoff vorhanden ist. Vor wenigen Jahren allerdings entdeckten Forschende Bakterien, die…

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Katalysatoren aus dem Labor helfen, Treibhausgase in den Griff zu bekommen

Forscherinnen und Forscher vom Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und Max-Planck-Institut für Kohlenforschung veröffentlichen ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift „Science“. Erdgas, das viele von uns zum Heizen, Kochen oder Betanken des eigenen PKW nutzen, besteht aus leichten Kohlenwasserstoffen wie Methan und Ethan. Diese Gase sind stärkere Treibhausgase als CO2 es ist. Sie werden bei Erdgasbohrungen ständig in die Atmosphäre freigesetzt und sind deutlich schwieriger zu lagern als z. B. die entsprechenden Alkohole wie Methanol oder Ethanol. Es gibt zwar Großanlagen,…

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Hodgkin-Lymphom: Klein(st)e Ursache – große Wirkung

Der Austausch einer einzelnen Aminosäure trägt entscheidend dazu bei, dass gesunde B-Zellen zu Krebszellen werden. Wie die Punktmutation an einem Transkriptionsfaktor die Genregulation tiefgreifend verändert, beschreibt ein internationales Team um ECRC-Forscher Stephan Mathas in „Nature Communications“. Das Hodgkin-Lymphom ist eine der häufigsten Formen von Lymphdrüsenkrebs bei jungen Erwachsenen. Es ist gekennzeichnet durch B-Lymphozyten, die stark vergrößert sind und, sehr ungewöhnlich für B-Zellen: Auf ihrer Oberfläche tragen sie die Erkennungszeichen vieler anderer Immunzellen – zum Beispiel von Fresszellen, dendritischen Zellen oder…

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Ein potenzielles Ziel für neue Wirkstoffe gegen Krebs

Bei vielen Krebsarten spielen MYC-Proteine eine wichtige Rolle. Einem Forschungsteam der Universität Würzburg ist es jetzt gelungen, diese Proteine indirekt zu beeinflussen – mit deutlichen Folgen für den Tumor. Gene aus der MYC-Familie sind für den menschlichen Organismus essenziell. Nach derzeitigen Erkenntnissen regulieren sie die Expression der meisten zellulären Gene. Eine Fehlsteuerung von MYC-Proteinen trägt wesentlich zur Entstehung vieler Arten von Krebs bei. Kein Wunder, dass MYC-Proteine im Fokus der Krebsforschung weltweit stehen. Aus Sicht der Wissenschaft könnten sie das…

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Krebsimmuntherapie mit veränderten CAR-T-Zellen noch wirksamer machen

Freiburger Forschende erzielten im präklinischen Modell eine deutlich verbesserte Anti-Tumor-Wirkung von CAR-T-Zellen. Die CAR-T-Zell-Therapie ist für viele Erkrankte mit Blut-, Knochenmark- oder Lymphdrüsenkrebs eine letzte Hoffnung, wenn andere Behandlungen wie Chemotherapie erfolglos bleiben. Ein limitierender Faktor der sonst sehr wirksamen und sicheren Therapie ist, dass die dabei eingesetzten Zellen schnell einen Erschöpfungszustand erreichen. Forschende der Universität Freiburg konnten diese Erschöpfung nun verhindern und so die Wirkung der Therapie im präklinischen Tiermodell deutlich verbessern. Die neuen Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature…

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