Schnellere Ergebnisse und weniger Versuchstiere dank neuer Methode. Um Muskelerkrankungen zu erforschen, sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf Mäuse als Modellorganismus angewiesen. Forschende der Universität Basel haben nun eine neue Methode entwickelt, die nicht nur schneller und effizienter ist als herkömmliche Verfahren, sondern auch die Zahl der benötigten Versuchstiere bei der Erforschung der Funktion von Genen in Muskelfasern stark reduziert. Forschende nutzen Mäuse als Modellorganismen, um die Struktur und Funktion der Skelettmuskulatur, neuromuskulären Erkrankungen sowie Alterungsprozesse im Muskel zu erforschen. Die…
In einer bahnbrechenden Studie unter der Leitung von Forscher*innen der Universität Bayreuth und in Zusammenarbeit mit Wissenschaftler*innen der University of Edinburgh (Großbritannien) und der University of Linköping (Schweden) wurden die Geheimnisse der festen Phasen von Stickstoff gelöst und sein komplexes Verhalten aufgeklärt. Die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse geben einen noch nie dagewesenen Einblick in die allmähliche Umwandlung von Molekülen in Polymere und die Bildung von amorphem Stickstoff. Dies ebnet den Weg für Fortschritte in den Materialwissenschaften und…
Ulmer Pharmakologen entschärfen gefürchteten Darmerreger. Ein als Krankenhauskeim bekanntes Darmbakterium kann von einem Herzmedikament in Schach gehalten werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kamen Forschende um die Ulmer Pharmakologen und Toxikologen Panagiotis Papatheodorou und Holger Barth. Wie sie zeigen konnten, hemmt das Arzneimittel Amiodaron bestimmte Zellgifte des Darmerregers C. difficile. Die Ergebnisse des internationalen Kooperationsprojekts wurden nun in der Fachzeitschrift Gut Microbes veröffentlicht. „Der bakterielle Darmerreger Clostridioides difficile ist ein gefürchteter Krankenhauskeim, der insbesondere dann auftritt, wenn Patienten mit bestimmten Antibiotika…
Derselbe Stoff wird von Pflanzen unterschiedlich hergestellt. Einzelne Arten ganz unterschiedlicher Pflanzenfamilien bilden spezielle, von Indol abgeleitete Abwehrstoffe, sogenannte Benzoxazinoide: Der Syntheseweg dieser Verbindungen war jedoch bislang nur für Gräser wie Mais bekannt. Ein Team des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie konnte nun durch die Untersuchung von zwei weit entfernt verwandten Pflanzenarten, der Gewöhnlichen Goldnessel und der Zebrapflanze, zeigen, dass im Vergleich zum Mais ganz unterschiedliche Enzyme für die Bildung dieser speziellen Abwehrstoffe verantwortlich sind. Die Biosynthese dieser Stoffe hat sich…
Für die meisten Schadstoffe gibt es Standardprotokolle, um bewerten zu können, welche Risiken sie für natürliche Ökosysteme bergen. Auch von Mikro- und Nanoplastik (MNP) gehen Gefahren aus. Allerdings gibt es für diese Stoffe noch keine harmonisierten Richtlinien für die zuverlässige Prüfung ihrer Ökotoxizität. Forschende mit Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben neue Protokolle entwickelt, mit denen sich die Giftigkeit dieser Substanzen auf Boden- und Gewässerökosysteme standardisiert bewerten lässt. Studien zur Bestimmung der Ökotoxizität werden in der Regel…
Ein Forschungsteam unter Leitung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg hat erstmalig die räuberische Flohkrebsart Rhachotrops abyssalis in drei verschiedenen Ozeanen entdeckt, die bis zu 20.000 Kilometer voneinander entfernt sind. Die Tiere leben jeweils in mehr als drei Kilometern Tiefe. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Scientific Reports“ veröffentlicht. Das Abyssal, der Tiefseeboden unterhalb von 3.000 Metern Tiefe, ist der größte und gleichzeitig am wenigsten erforschte Lebensraum der Erde. Eine besondere Herausforderung für Forschende besteht darin, aus diesen Tiefen wirbellose Tiere…
Krebszellen sind wie Chamäleons. Sie verändern ihren gesamten Stoffwechsel, um rasant zu wachsen. Forschende der Universität Basel haben herausgefunden, dass grosse Mengen der Aminosäure Arginin den Stoffwechsel umprogrammieren und so das Krebswachstum fördern. Die Studie liefert darüber hinaus neue Ideen, wie sich die Therapie von Leberkrebs optimieren lässt. Die Leber ist ein unverzichtbares Organ mit vielfältigen Aufgaben: Sie verarbeitet Nährstoffe, speichert Energie, reguliert den Blutzuckerspiegel und übernimmt eine zentrale Rolle bei der Entgiftung und Beseitigung von Schadstoffen und Medikamenten. Faktoren…
Ein neues Modell zeigt wie Interaktionen zwischen Bakterienarten dynamische Muster hervorrufen können. Strukturelle Muster können durch die Interaktionen bei der Verfolgung zwischen zwei unterschiedlichen Bakterienarten entstehen. In einem neuen Modell beschreiben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS), wie Wechselwirkungen auf der individuellen Ebene zu einer globalen Selbstorganisation von Arten führen können. Ihre Erkenntnisse geben Einblicke in allgemeine Mechanismen kollektiven Verhaltens. In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler der Abteilung Physik Lebender Materie am MPI-DS ein Modell entwickelt, das Kommunikationswege…
Forschenden um Prof. Lorenz Thurner ist es im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung mit 151.000 € geförderten Forschungsprojektes am José Carreras Zentrum der Klinik für Innere Medizin I am Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) gelungen, einen möglichen weiteren infektiösen Auslöser bei Hodgkin-Lymphomen zu identifizieren: das Bakterium Rothia mucilaginosa. Zudem wurde für das Mantelzelllymphom gezeigt, dass eine Reaktivität der Lymphom-B-Zell-Rezeptoren gegen ein bestimmtes körpereigenes Eiweiß (LRPAP1) mit einer besseren Prognose vergesellschaftet ist. Diese Erkenntnisse könnten zukünftig auch für neue therapeutische Ansätze…
Mit dem Älterwerden brauchen viele irgendwann ein Hörgerät. Womöglich ist der Grund dafür ein Signalweg, der die Funktion der Hörsinneszellen steuert und der im Alter nachlässt. Hinweise dafür liefern Forschende der Universität Basel. Gehörverlust trifft irgendwann fast jeden: Zu laute Geräusche oder auch einfach zunehmendes Alter lassen die Hörsinneszellen und deren Synapsen im Innenohr zunehmend degenerieren und absterben. Die einzige Behandlungsmöglichkeit ist ein Hörgerät oder, im Extremfall, ein Cochlea-Implantat. «Um neue Therapien zu entwickeln, müssen wir besser verstehen, was die…
Überraschende Erkenntnisse zur Frage, wie sich SARS-CoV-2 im Wirt vermehrt. Wie es dem Coronavirus SARS-CoV-2 bei einer Infektion gelingt, seinen Vermehrungsmechanismus in Gang zu setzen, ist bislang noch nicht voll verstanden. Forschende vom Helmholtz-Institut Würzburg weisen jetzt im Fachmagazin Cell erstmals nach, dass es das menschliche Protein SND1 ist, das im Zusammenspiel mit dem viralen Protein NSP9 die genetische Replikation des Virus stimuliert. Ebenfalls überraschte die Wissenschaftler:innen, dass NSP9 den Vermehrungsprozess antreibt, indem es als erster Baustein bei der Herstellung…
Flexible Natrium-Ionen-Akkus profitieren von einer Methylierung des Elektrolyten. Tragbare Elektronik benötigt flexible Akkus, in denen oft ein Elektrolyt aus einem weichen, wasser- und salzhaltigen Hydrogel steckt. Mit einer von der Natur abgeschauten chemischen Veränderung hat nun ein chinesisches Forschungsteam den Hydrogel-Elektrolyten von Natrium-Ionen-Akkus deutlich stabilisieren können. Durch einfache Methylierung des strukturgebenden Polymers ließ sich das Aussalzen verhindern und die Kapazität und Zyklenfestigkeit verbessern, schreibt das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie. Natrium-Ionen-Akkus gelten als eine mögliche Alternative für Lithium-Ionen-Akkus, da…
Photoelektrochemie (PEC) birgt das Potenzial, erneuerbare Energie wie Sonnenlicht in nützliche grüne Brennstoffe umzuwandeln. Die meisten bereits bekannten PEC-Materialien leiden jedoch unter Stabilitätsproblemen, die im Dauerbetrieb zu einer Abnahme ihrer Leistung führen. Ein Forschungsteam der Universität Hamburg, DESY und LMU München hat im Rahmen des BMBF-Projektes LUCENT einen neuen multimodalen Aufbau entwickelt, der es ermöglicht, die strukturellen Veränderungen von PEC-Materialien unter realistischen Betriebsbedingungen vollständig zu bestimmen, wobei die Längenskalen von der atomaren Anordnung bis zur Gesamtmorphologie des Materials abgedeckt werden….
Um Bewegungsmuster zu unterscheiden, wird eine neuronale Berechnung dreimal nacheinander durchgeführt. Das Erkennen von Bewegungen bedeutet für das Gehirn eine enorme Rechenleistung. Eine neue Studie aus Alexander Borsts Abteilung am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz zeigt nun, wie das Fliegengehirn diese Aufgabe meistert: Indem es eine neuronale Berechnung auf drei Netzwerk-Ebenen durchführt, wird der Rechenaufwand auf mehrere Schritte verteilt. Damit entschlüsseln die Forschenden erstmals ein Netzwerk von Nervenzellen, bei dem ein Zelltyp die gleiche Berechnung auf allen Ebenen des Netzwerks ausführt….
Wasser ist eine wichtige Triebkraft bei der Bildung abgetrennter Reaktionsräume innerhalb von Zellen. Für die Funktion biologischer Zellen ist es wichtig, in unterschiedliche Reaktionsräume unterteilt zu sein. Das geht mittels Membranen, aber auch ohne: Die spontane Entmischung bestimmter Arten von Biomolekülen führt zur Bildung sogenannter Kondensate. Warum und unter welchen Umständen sie sich bilden, ist Gegenstand der Forschung. Durch Computersimulationen konnten Prof. Dr. Lars Schäfer und Dr. Saumyak Mukherjee aus der Theoretischen Chemie der Ruhr-Universität einen oft übersehenen Mitspieler identifizieren:…
Wie auch Menschen und Tiere, die ihre Ernährung oder ihr Verhalten an ihre Umweltbedingungen anpassen, hängt auch die Funktion und Proteinzusammensetzung einzelner Zellen davon ab, welche Ressourcen in ihrer unmittelbaren Umgebung zur Verfügung stehen. Durch einen neuen Ansatz des Forschungsteams um Matthias Mann, Direktor am Max-Planck-Institut für Biochemie, ist es nun erstmals möglich diese Proteinzusammensetzung mit Blick auf die Umgebung einzelner Zellen zu analysieren. Durch die Kombination zweier neuer Methoden gelang es ihnen, das Proteom einzelner Zellen funktionell mit hoher…
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