ETH-Forschende haben in Wirbeltierzellen ein neues zelluläres Kompartiment identifiziert, das Exklusom genannt wird und ein Vorläufer des heutigen eukaryotischen Zellkerns sein könnte. Die Studie zeigt: Säugetierzellen erkennen, bündeln und sortieren nicht-chromosomale DNA, wie ringförmige Plasmide von ausserhalb und innerhalb der Zelle, und halten sie von chromosomaler DNA fern. Das lässt auf ein zellautonomes Genomabwehrsystem schliessen. Selbst im Altbekannten gelingen manchmal Entdeckungen: Forscher:innen der ETH Zürich identifizierten vor kurzem in Säugetierzellen ein seltenes und bisher unbekanntes Zellkompartiment. Sie nennen es Exklusom….
Organ-on-Chip-Technologie ermöglicht neue Einblicke. Dynamische Resilienz – dahinter verbirgt sich die Widerstandskraft menschlicher Körper gegenüber unvorhergesehenen Veränderungen oder Stressfaktoren. Ältere Menschen und speziell Frauen nach der Menopause sind aufgrund einer verminderten dynamischen Resilienz einem erhöhten Risiko ausgesetzt gravierende gesundheitliche Folgen zu erleiden als Reaktion auf äußere Stresssituationen wie Krebstherapien oder Infektionen. Der Frage, welche Rolle die weibliche Menopause auf die dynamische Resilienz bei Frauen spielt und wie präventive und therapeutische Maßnahmen dagegen entwickelt werden können, widmet sich eine internationale Forschungsgruppe…
Supramolekulare Memristoren auf Basis bistabler [2]Catenane In Zeiten von Big Data und künstlicher Intelligenz reichen übliche Speichermedien nicht mehr. Neue Generationen sind gefragt, die die Forderung nach hochdichter Speicherung und Energieeffizienz erfüllen. Etwa das Resistive Random Access Memory (RRAM), das Daten nicht durch Flipflops, sondern anhand von Änderungen des Widerstands speichert. Ein Forschungsteam stellt in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen Ansatz für einen supramolekularen Memristor vor, eine Schlüsselkomponente für die Konstruktion eines Nano-RRAMs. Ein Memristor (kurz für „Memory-Resistor“) ändert seinen…
Epigenetische Veränderungen dienen als Zeitmesser der Evolution. Sogenannte Molekulare Uhren haben in den vergangenen Jahrzehnten die Evolutionsbiologie revolutioniert: Anhand von DNA-Mutationen zwischen den Arten lässt sich auch ohne datierte Fossilien abschätzen, wann genau sich neue Äste im Stammbaum des Lebens bilden. Für kurze Zeiträume sind solche Uhren allerdings nicht brauchbar, da sie zu langsam getaktet sind. Forschende einer Kooperation zwischen der Technischen Universität München (TUM), des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und der Universität Georgia in den Vereinigten Staaten von…
Sie haben viele Jahre gemeinsam geforscht, nun haben sie zusammen die CARTemis Therapeutics GmbH aus dem Max Delbrück Center ausgegründet: Uta Höpken, Armin Rehm, Anthea Wirges und Mario Bunse wollen mit neuartigen CAR-T-Zelltherapien Krebspatient*innen helfen, die bislang als nicht therapierbar gelten. Aller guten Dinge sind drei. Drei Zellprodukte für potenzielle CAR-T-Zelltherapien gegen Krebs haben PD Dr. Uta Höpken und Dr. Armin Rehm mit ihren Arbeitsgruppen am Max Delbrück Center entwickelt. Zwei davon werden demnächst erstmals im Menschen getestet; das dritte…
Randregionen können Flimmerhärchen dazu veranlassen, ihre Bewegung zu koordinieren und eine unidirektionale Welle zu erzeugen, die für biologische Funktionen unerlässlich ist. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) in Göttingen haben ein neues Modell entwickelt, das dieses von der Randregion gesteuerte Synchronisationsmuster beschreibt. Was haben Fans in einem Fußballstadion, die Füße eines Tausendfüßlers und das Innere der Lunge gemeinsam? All diese Systeme weisen dieselbe spezifische Art der Organisation auf, wie Wissenschaftler kürzlich herausgefunden haben. Die La-Ola in einem Stadion…
Ein großes Ziel der Chemie ist es, auf einfachem Weg Amine aus Ammoniak und ungesättigten Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Während der katalytischen Addition, bei der Ammoniak aktiviert und anschließend übertragen wird, entsteht zudem kein Abfall und so ist sie besonders nachhaltig. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sind dem Ziel nun ein Stück nähergekommen. Sie haben ein System zur Aktivierung und katalytischen Übertragung von Ammoniak entwickelt, das nicht auf Übergangsmetallen, sondern auf einer Verbindung aus Hauptgruppenelementen basiert. Über die Ergebnisse…
Ein Mikroben-Enzym inspiriert die Elektrochemie. Von Menschen freigesetzte Treibhausgase treiben die Erderwärmung. Kohlendioxid (CO2) etwa sammelt sich in der Atmosphäre und ist schwer umzuwandeln, da es sehr stabil ist. Einige Mikroben können das CO2 aber mithilfe hocheffizienter Enzyme einzufangen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen haben zusammen mit den Universitäten Genf und Radboud eines dieser Enzyme isoliert. Elektronisch aufgespannt auf eine Elektrode vollzog es die äußerst effiziente Umwandlung von CO2 in Ameisensäure. Die Entdeckung ist wichtig für die…
Forschende der Charité und der Universität Calgary entdecken neue Art von Zellen. Es ist ein Kompensationsmechanismus der kranken Leber und er war bislang unbekannt: Verlieren Immunzellen in der Leber, die Kupffer-Zellen, durch eine Vernarbung des Gewebes ihre Funktion, strömen Immunzellen aus dem Knochenmark in das Organ und bilden größere Zellcluster, um ihre Aufgaben zu übernehmen. Wissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der Medizinischen Fakultät der Universität Calgary konnten erstmals beobachten, wie die geschädigte Leber ihre bakterielle Filterfunktion aufrechterhält. Ihre…
Unter der Leitung von Prof. Andrew Cato arbeitet ein Forschungsteam am KIT an der Entwicklung neuartiger Hemmstoffe für fortgeschrittenen Prostata- und Brustkrebs, die gegen herkömmliche Hormonentzugstherapien resistent sind. Das Hauptziel besteht darin, Hemmstoffe zu finden, die diese Resistenz überwinden können. Dabei haben sie vielversprechende Ergebnisse erzielt und zwei Verbindungen identifiziert, die das Wachstum von Krebszellen, die auf bestimmte Rezeptoren ansprechen, wirksam hemmen. Diese Entdeckungen könnten in Zukunft für eine wirksamere Behandlung dieser Krebsarten genutzt werden. Die Wilhelm Sander-Stiftung hat das…
Max-Planck-Forschende decken auf, wie Phosphat aus Aktinfilamenten freikommt – ein Schlüsselsignal, das ältere Filamente für den Abbau vorbereitet. Aktinfilamente sind dynamische Proteinfasern in der Zelle, die sich aus einzelnen Aktin-Proteinen zusammensetzen. Viele Funktionen der Zelle, einschließlich der Zellbewegung, werden durch den ständigen Auf- und Abbau von Filamenten reguliert. Die Abbauphase wird durch die Freisetzung einer Phosphatgruppe aus dem Inneren des Filaments eingeleitet. Wie dieser Prozess im Detail abläuft, gibt Forschenden seit Jahrzehnten Rätsel auf. Wissenschaftler*Innen des Max-Planck-Instituts für molekulare Physiologie…
Im Gehirn wandeln spezialisierte Zellnetzwerke von der Netzhaut kommende Reize in angepasste Verhaltensweisen um. Doch was passiert, wenn diese Reize fehlen? Ein Team am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz untersuchte eine genetische Mutation bei Zebrafischen, die jegliche Verbindung zwischen Netzhaut und Gehirn kappt. Bei diesen gänzlich blinden Zebrafischen entwickeln sich voll funktionsfähige Gehirnschaltkreise für die Verhaltenskontrolle – eine künstliche Stimulierung der Schaltkreise mithilfe der Optogenetik löst normales Verhalten aus. Die Studie zeigt, dass das Gehirn von Zebrafischen sich unabhängig von visuellen…
Pilzinfektionen bedrohen Menschen, Tiere und auch Pflanzen, mit teilweise ernsten Folgen. Ein Forschungsteam der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Frankfurt/Main und Aachen einen wichtigen Mechanismus aufgeklärt, wie auf molekularer Ebene solche Infektionen reguliert werden. In der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) beschreiben sie, dass sich hieraus auch Angriffspunkte für neue Antipilzmittel ergeben können. Biologie: Veröffentlichung in PNAS Pilze können als pathogene Erreger schwere Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen verursachen. Beim…
Wie Spurenelemente die CO2-Speicherung im Ozean verändern. Eisen und Mangan beeinflussen das Algenwachstum und damit auch den Kohlenstoff-Transport im Südpolarmeer. Der richtige Mix von Spurenelementen ist entscheidend für eine gesunde Ernährung. Diese Devise gilt auch für das Phytoplankton. Die winzigen Algen im Südpolarmeer haben als Kohlendioxid-Speicher maßgebliche Effekte auf das Weltklima. So zeigt eine neue Studie des AWI und der Uni Bremen einen interessanten Zusammenhang: Wenn das Phytoplankton gleichzeitig mehr Eisen und Mangan bekommt, verändert sich seine Lebensgemeinschaft. Die Algen…
Giganten mit mikroskopischen Muskeln – Neue Erkenntnisse enthüllen die Struktur des Elefantenrüssels. Eine kürzlich durchgeführte Studie untersuchte die Muskulatur von Elefanten und stellte fest, dass ihr Rüssel ein komplexes Geflecht aus miteinander verwobenen Muskeln ist und eine immense Anzahl von Muskeln aufweist. Die Studie wurde am 26. September, 2023 in Current Biology veröffentlicht. Mit der komplexesten Muskulatur, die bei Tieren bekannt ist, bewegt sich der Rüssel des Elefanten elegant und ohne jegliche Knochen. Stattdessen bewegt sich der Rüssel mit Muskeln,…
Das Cyanobakterium Aetokthonos hydrillicola bildet nicht nur ein, sondern zwei hochpotente Gifte. In der aktuellen Ausgabe des Fachjournals “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) beschreibt ein internationales Team unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Freien Universität Berlin den zweiten, bislang unbekannten Giftstoff. Bereits in geringen Konzentrationen führt dieser zum Zelltod und er ähnelt bekannten Substanzen, die gegen Krebs eingesetzt werden. Vor zwei Jahren konnte dasselbe Team zeigen, dass das erste Gift des Cyanobakteriums für eine mysteriöse…
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