Biowissenschaften Chemie

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Warum Tuberkulosebakterien lange Ketten bilden

Ein Forscherteam der Ecole Polytechnique Federal de Lausanne unter der Leitung von Dr. Vivek Thacker, jetzt Gruppenleiter am Zentrum für Infektiologie des Universitätsklinikums Heidelberg, hat untersucht, warum sich Tuberkulosebakterien zu langen Strängen aneinanderlagern und wie dies ihre Infektionsfähigkeit beeinflusst. Ihre Erkenntnisse könnten zu neuen Therapien führen und wurden nun in der Zeitschrift Cell veröffentlicht. Mycobacterium tuberculosis, der Erreger der Tuberkulose, verursacht weltweit jährlich geschätzte 1,6 Millionen Todesfälle. Der Ausgang einer Infektion reicht von Abwehr ohne jedwede Erkrankung bis hin zu…

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Forscher konstruieren pulsierenden Nanomotor

An der Universität Bonn entwickelte Maschine misst nur einen zehntausendstel Millimeter. Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Federführung der Universität Bonn hat einen neuartigen Nanomotor entwickelt. Er wird durch einen cleveren Mechanismus angetrieben und vollführt dabei pulsierende Bewegungen. Die Forscher planen nun, ihn mit einer Kupplung zu versehen und in komplexere Maschinen als Antrieb einzubauen. Ihre Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Nature Nanotechnology. Der neuartige Motor ähnelt einem jener Handmuskeltrainer, die bei regelmäßiger Nutzung für einen festeren Griff sorgen sollen….

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Neue Einblicke in die Genetik des Gemeinen Kraken

Genom auf Chromosomenebene entschlüsselt… Wissenschaftlicher Meilenstein ermöglicht vertiefte Einblicke in die Evolution und Biologie von Octopus vulgaris. Kraken sind faszinierende Tiere – und dienen als wichtige Modellorganismen in den Neurowissenschaften, der Kognitionsforschung und der Entwicklungsbiologie. Um ein tieferes Verständnis ihrer Biologie und Evolutionsgeschichte zu erlangen, bedarf es validierter Daten über die Zusammensetzung ihres Genoms, die bisher fehlten. Wissenschafter*innen der Universität Wien konnten nun gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam diese Lücke schließen und ermittelten in einer Studie beeindruckende Zahlen: 2,8 Milliarden…

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Neuartiges Protein soll Angriffe des Immunsystems auf eigenen Körper verhindern

EXIST-Föderung für Ulmer Startup… Die Ulmer Unternehmensgründer Dr. Arthur Dopler und Matteo Mohr erhalten 1,2 Millionen Euro für zwei Jahre aus dem EXIST-Forschungstransfer-Programm. Das Förderprogramm des Bundes und der EU unterstützt Gründungsvorhaben, die mit hohem Risiko und Entwicklungsaufwand verbunden sind. In dem geförderten Projekt geht es um ein neuartiges Protein, das Fehlregulationen in der Immunabwehr beheben soll. Speziell im Fokus steht dabei das sogenannte Komplementsystem, ein Teil des angeborenen Immunsystems, dessen Fehlfunktion mit gravierenden Krankheiten verbunden ist. Wenn das Immunsystem…

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Schwaches Immunsystem stärken

Forschende entdecken eine ungewöhnliche Waffe gegen Viren. Zytomegalievirus-Infektionen (CMV) stellen in der Regel keine ernsthafte Bedrohung für die überwiegende Mehrheit der Menschen dar. Sie können jedoch lebensbedrohlich werden für Menschen, deren Immunsystem geschwächt ist. Die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten gegen CMV-Infektionen sind sehr begrenzt und können schwerwiegende Nebenwirkungen haben. Forschende unter der Leitung von Prof. Michael Sieweke am Zentrum für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) der Technischen Universität Dresden (TUD) und am Center of Immunology of Marseille Luminy (CIML) haben eine neue Methode…

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Krankenhauskeim im Dornröschenschlaf

Warum Infektionen mit Acinetobacter baumannii immer wieder aufflammen können. Ein Forschungsteam um Beate Averhoff und Volker Müller von der Goethe-Universität Frankfurt hat einen fundamentalen Mechanismus entdeckt, der dem gefürchteten Krankenhauskeim Acinetobacter baumannii beim Überleben hilft. Dieser Mechanismus macht deutlich, warum der Keim in Krankenhäusern schwer auszurotten ist und Infektionen in Patienten immer wieder aufflammen: Wenn die Lebensbedingungen für die Bakterien zu ungünstig werden, fallen sie in eine Art Dornröschenschlaf. Dann können sie mit gängigen diagnostischen Standards nicht mehr entdeckt und…

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Neuer Held der frühkindlichen Immunabwehr identifiziert

Ein Team von Wissenschaftler:innen der Universitätsmedizin Magdeburg entschlüsselt einen neuen Mechanismus innerhalb der altersspezifischen Infektionsabwehr gegen bakterielle Erreger. Eine entscheidende Rolle spielt dabei eine Gruppe Bakterien, die im Darm von Kleinkindern dominant sind. Das menschliche Immunsystem ist ständig aktiv und reagiert dabei ununterbrochen auf fremde Erreger (Antigene). Allerdings fallen die Reaktionen bei Säuglingen, Kindern und Erwachsenen ganz unterschiedlich aus. Das zeigten die Immunantworten auf das Corona-Virus bereits sehr eindrücklich, aber auch bei bakteriellen Infektionen konnte das Team um Immunologin Prof….

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Kunst mit DNA – Digitale Erzeugung von 16 Millionen Farben durch Chemie

Bisherige Einschränkung auf 256 Farben damit weit übertroffen. Die DNA-Doppelhelix besteht aus zwei DNA-Molekülen, deren Sequenzen komplementär zueinander sind. Die Stabilität dieser Struktur kann im Labor durch die Kontrolle der Anzahl und der Position von nicht vollständig komplementären Sequenzen genauestens angepasst werden. Fluoreszierende Marker, die an einen der DNA-Stränge gebunden sind, machen die Stabilität der Duplex sichtbar, wobei stabilere Strukturen eine höhere Intensität der Fluoreszenz aufweisen. Wissenschafter*innen an der Universität Wien ist es nun gelungen, fluoreszierende Duplexe herzustellen, die jede…

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Haftfähigkeit von Staphylococcus-aureus-Zellen

… ist ungleichmäßig über die Zellhülle verteilt. Staphylococcus aureus, ein gefürchteter Krankenhauskeim, kann schwerwiegende Infektionen verursachen. Eine bemerkenswerte Eigenschaft dieses Bakteriums ist seine außergewöhnliche Haftfähigkeit. Ein Team aus der Physik und der Medizin der Universität des Saarlandes konnte nun herausfinden, dass der Keim an manchen Stellen der Hülle besser haftet als an anderen. Ihre nun veröffentlichte Studie könnte Ausgangspunkt für wirkungsvollere bakterienabweisende Oberflächen sein. Bakterielle Infektionen, die häufig auf Staphylococcus aureus zurückgehen, haben erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit, jährlich sterben…

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Gendefekt führt bei Frauen eher zu Herzschwäche

Frauen sind stärker betroffen als Männer: Wenn das Gen PRDM16 mutiert ist, wirkt sich das auf den Stoffwechsel von Herzmuskelzellen aus. Das führt zu einer angeborenen Herzschwäche, berichtet ein Team um Sabine Klaassen und Jirko Kühnisch vom ECRC im Fachblatt „Cardiovascular Research“. Einer Herzmuskelschwäche kann eine angeborene Herzmuskelerkrankung, eine Kardiomyopathie, zugrunde liegen. Die Ursachen sind vielfältig, darunter zum Beispiel ein angeborener Defekt des Gens PRDM16, wie Professorin Sabine Klaassen und ihre Kolleg*innen bereits 2013 zeigen konnten. Ein Team um Klaassen…

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Der hormonelle Zyklus des Gehirns

Umbauvorgänge in zentralen Lern- und Gedächtniszentren im menschlichen Gehirn finden im Einklang mit periodischen Schwankungen der Sexualhormone statt. Eine neue Studie in Nature Mental Health von Rachel Zsido und Julia Sacher vom MPI CBS und des Universitätsklinikums Leipzig bringt rhythmische Oszillationen der weiblichen Geschlechtshormone im Verlauf des Menstruationszyklus mit Veränderungen im Temporallappen in Verbindung. Geschlechtshormone entfalten als Botenstoffe im Gehirn eine eindrucksvolle Wirkung, unter anderem, wenn es um Lernen und Gedächtnis geht: so kann etwa eine frühe Menopause mit einem…

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Raynaud´s Weißfingerkrankheit: Genetische Ursachen entdeckt

Zwei bis fünf Prozent aller Menschen sind vom Raynaud-Syndrom oder der „Weißfingerkrankheit“ betroffen: Bei Kälte oder Stress verschließen sich die versorgenden kleinen Blutgefäße, die Finger oder Zehen werden weiß. 1862 von Maurice Raynaud erstmals beschrieben, haben Wissenschaftler*innen vom Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) erst jetzt gemeinsam mit Kolleg*innen aus Großbritannien die genetischen Ursachen für die Krankheit entdeckt und in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Maurice Raynaud hatte sich 1862 in Paris in seiner Doktorarbeit mit der so…

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Was Phytoplankton-Physiologie mit dem Klima zu tun hat

Neue Studie zum Stickstoff-Phosphor-Verhältnis im Ozean. Pflanzliches Plankton spielt eine entscheidende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Eine neue GEOMAR-Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, zeigt, wie Änderungen in den Körperfunktionen des Phytoplanktons, insbesondere bei der Nährstoffaufnahme, die chemische Zusammensetzung des Ozeans und sogar der Atmosphäre beeinflussen können. Dies legt nahe, dass Veränderungen in der Physiologie des marinen Phytoplanktons einen Einfluss auf das globale Klima haben können. Das Phytoplankton im Ozean ist von zentraler Bedeutung für den globalen…

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Gallisches Dorf: Pflanzliche Stammzellen wehren sich gegen Viren

Viren sind eine Bedrohung für alle Organismen, auch für Pflanzen. Eine kleine Gruppe von Pflanzenstammzellen wehrt sich jedoch erfolgreich gegen eine Infektion. Marco Incarbone, jetzt am MPIMP Golm, Gabriele Bradamante und ihre Koautoren am Gregor-Mendel-Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) zeigen nun, dass Salicylsäure und RNA-Interferenz für diese antivirale Immunität der Stammzellen verantwortlich sind. Die Ergebnisse wurden am 12. Oktober im Fachmagazin PNAS veröffentlicht. Pflanzenviren bedrohen die Gesundheit ihrer Wirte, können sich schnell und weltweit ausbreiten und die Produktivität in der…

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Mechanismus entschlüsselt: So entstehen Synapsen

Wie entstehen eigentlich Synapsen, also jene Kontaktstellen, die die Erregungsübertragung von einer Nervenzelle zur anderen ermöglichen? Wissenschaftler vom Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) haben jetzt zusammen mit einem internationalen Team einen entscheidenden Mechanismus aufgedeckt und die Identität der axonalen Transportvesikel aufgeklärt. Die Erkenntnisse liefern wichtige Grundlagen, um künftig die Regeneration von Nervenzellen zu befördern oder auch Alterungsprozessen entgegenzuwirken. Im Fachmagazin „Science“ wurden die Ergebnisse soeben vorgestellt. Ob im Gehirn oder in der Muskulatur – überall dort, wo sich Nervenzellen befinden,…

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Kleines Protein, große Wirkung

Die Natur nutzt antimikrobielle Peptide als Breitbandantibiotika: Sie bilden die erste Verteidigungslinie gegen eindringende Krankheitserreger. Bakterien wiederum haben Möglichkeiten entwickelt, diese Abwehr zu umgehen. Mikrobiologinnen und Mikrobiologen am Max-Planck-Institut in Marburg haben entdeckt, wie ein kleines Protein Bakterien in die Lage versetzt, antimikrobielle Peptide frühzeitig zu erkennen und sich effektiv zu verteidigen. Ihre Studie liefert eine molekulare Grundlage für die Entwicklung neuer Peptid-basierter Wirkstoffe. Kleine Proteine sind in der Regel weniger als 50 Aminosäuren lang. Aufgrund ihrer geringen Größe wurden…

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