Biowissenschaften Chemie

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Berufswahl bei Stammzellen: Vorgegeben oder Selbstbestimmt?

Dortmunder Max-Planck-Forschende zeigen, wie die Signalmoleküle BMP und FGF während der Embryonalentwicklung als Gegenspieler agieren und so die Zelldifferenzierung lenken. Maurer, Banker, Lehrer – die Berufswahl ist eine der aufregendsten und wichtigsten Entscheidungen in unserem Leben. Auch für unsere Zellen steht diese Entscheidung zu Beginn der Embryonalentwicklung an. Die einen werden Blutzellen, die anderen Muskelzellen und wieder andere werden Nervenzellen. Das Team um Christian Schröter vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund hat nun herausgefunden, wie das Gegenspiel der zwei…

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Crustacea-Chitin-basierte Buntpigmente für Druckfarben

»Crusty Pigments«: Einem Forschungsteam des Fraunhofer IPA ist es in Zusammenarbeit mit der Universität Paderborn sowie dem Industriepartner Siegwerk Druckfarben erstmals gelungen, biogene Pigmente aus Chitin und biobasierte Farbstoffe herzustellen. Die Innovation kann richtungsweisend für Unternehmen in der Verpackungsindustrie, der Kosmetik- und Textilbranche oder der Pharmazie sein, die heute aufgrund mangelnder Alternativen synthetisch hergestellte Pigmente auf Erdölbasis nutzen. Druckfarben bestehen aus Pigmenten, Bindemitteln, Additiven und Lösemitteln. Die Pigmente sind dabei für die Farbgebung verantwortlich und damit essenzieller Bestandteil der Druckfarben….

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Mukoviszidose-Forschung

Der Biofilm-Bildung von Staphylococcus aureus auf der Spur. Die Bildung von Biofilmen und die Entwicklung von mukoiden Formen macht Staphylococcus aureus in der Lunge von Mukoviszidose-Patienten schwer therapierbar. Ein Verständnis der molekularen Mechanismen und genetischen Hintergründe einer übermäßigen Biofilm-Bildung des Bakteriums kann neue Therapieoptionen sowie wirkungsvollere Medikamente für die chronische S. aureus-Infektion bei CF erschließen. Diesem Thema widmet sich die Arbeitsgruppe Kahl, in der Dipl. Ing. Christine Rumpf (Institut für Medizinische Mikrobiologie, Universität Münster) als Nachwuchswissenschaftlerin das Projekt bearbeitet. Der…

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Taurin abbauende Bakterien beeinflussen Darmmikrobiom

Neue Darmmikrobe produziert stinkendes Giftgas, schützt aber vor Krankheitserregern. Ein internationales Team von Wissenschafter*innen unter der Leitung des Mikrobiologen Alexander Loy von der Universität Wien hat eine neue Darmmikrobe entdeckt, die sich ausschließlich von Taurin ernährt und das übelriechende Gas Schwefelwasserstoff produziert. Damit liefern die Forscher*innen einen weiteren Baustein im Verständnis jener mikrobiellen Prozesse, die faszinierende Auswirkungen auf die Gesundheit haben. So auch Taurinivorans muris: Das Bakterium zeigt eine schützende Funktion gegen Klebsiella und Salmonella, zwei wichtige Krankheitserreger. Die Ergebnisse…

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Damit in Kraftwerken und Raumfähren alles wie geschmiert läuft

Neues Forschungsprojekt an der Universität Bayreuth. In der Energietechnik und Raumfahrttechnik ist die Schmierung beweglicher Maschinenelemente eine besondere Herausforderung: Die üblichen Fette oder Öle haben hier den Nachteil, dass sie im Vakuum und bei hohen Temperaturen verdampfen, während sie bei sehr tiefen Temperaturen ihre Schmierwirkung einbüßen. Daher werden oftmals feste Schmierstoffe benötigt. Ein neues Projekt der Universität Bayreuth will auf diesem bisher wenig erforschten Gebiet einen grundlegenden Beitrag zur Optimierung leisten. Der Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD kooperiert dabei mit…

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Präzise Anordnung von Partikeln

Forschungsteam der Universität Göttingen entwickelt plasmonische Moleküle aus Nanopartikeln. In der Welt der Moleküle verbinden sich die elementaren Bausteine, die Atome, auf sehr regelmäßige Weise miteinander. In der makroskopischen Welt mit größeren Teilchen ist das ganz anders, und man beobachtet eine viel größere Unordnung bei der Verbindung von Teilchen. Einem Forschungsteam der Universität Göttingen ist es nun gelungen, die von Molekülen bekannte präzise Anordnung von Atomen auch mit nanometergroßen Teilchen, in sogenannten plasmonischen Molekülen, zu erreichen. Die Ergebnisse sind in…

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Wegweisende CAR-T-Zelltherapie für Blutkrebs-Erkrankungen

Akute Myeloische Leukämie ist ein schwer behandelbarer Blutkrebs. Zu den Behandlungsmöglichkeiten gehören intensive Chemotherapien und die allogene Stammzelltransplantation, die mit Nebenwirkungen verbunden sind. Fortschritte in der zellbasierten Immuntherapie, bei der das Abwehrsystem angeregt wird, Krebszellen zu erkennen und zu bekämpfen, geben Hoffnung auf bessere Heilungschancen. Neue Entwicklungen bei modularen, umschaltbaren chimären Antigenrezeptor (CAR)-T-Zellen könnten eine personalisierte Krebstherapie ermöglichen. Ein Forschungsteam aus Dresden hat nun aussichtsreiche Ergebnisse einer präklinischen Studie im British Journal of Haematology (DOI: 10.1111/bjh.18971) veröffentlicht. Bei der sogenannten…

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Neue SARS-CoV-2-Variante Eris auf dem Vormarsch

Variante EG.5.1 kann neutralisierenden Antikörpern besser entkommen. Es herrscht ein ständiger Wettkampf zwischen Virus und Immunsystem: Infolge von Impfung oder Infektion produziert unser Immunsystem Antikörper, die sich an das Spike-Protein von SARS-CoV-2 heften und so verhindern, dass das Virus in Zellen eindringen und sich vermehren kann. Als Gegenmaßnahme entwickelt das Virus Mutationen, welche bewirken, dass Antikörper weniger gut an das Spike-Protein binden können. Seit Mai 2023 ist die als Eris bezeichnete EG.5-Linie von SARS-CoV-2 weltweit auf dem Vormarsch und wurde…

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Wenn sich Nervenzellen belauschen

Neues Forschungsprojekt in der Neurobiologie. Ein Forschungsteam aus Düsseldorf, Bonn und Tampa in Florida befasst sich in den kommenden Jahren mit einem Phänomen der Signalübertragung zwischen Nervenzellen, dem sogenannten Crosstalk. Das von Prof. Dr. Christine R. Rose vom Institut für Neurobiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mitverantwortete Projekt „SynGluCross“ wird vom Bundesforschungsministerium (BMBF) im Rahmen bilateraler Kooperationen mit den USA mit rund 1,2 Millionen Euro gefördert. Nervenzellen kommunizieren miteinander über Synapsen. An ihnen wird die elektrische Erregung, die sich entlang einer…

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Autismusforschung: Ein einziges Hirnorganoid enthüllt genetische Grundlagen

Hat das menschliche Gehirn eine Achillesferse, die zu Autismus führt? Mit einem revolutionären System, das Hirnorganoid-Technologie und komplexe Genetik kombiniert, ist es nun möglich, die Auswirkungen mehrerer Mutationen gleichzeitig und in einzelnen Zellen in menschlichen Hirnorganoiden zu untersuchen. Forscher:innen der Knoblich-Gruppe am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Treutlein-Gruppe an der ETH Zürich entwickelten diese Technologie, mit der Zelltypen und genregulatorische Netzwerke, die Autismus zugrunde liegen, identifiziert werden können. Die Ergebnisse wurden am 13….

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Co-Kristall macht ASS besser wasserlöslich und damit schneller wirksam

Davon könnten Patientinnen und Patienten mit Verdacht auf Herzinfarkt profitieren. Seit Jahrzehnten arbeiten Forschende daran, den Wirkstoff Acetylsalicylsäure, kurz ASS, den Wirkstoff in Medikamenten wie Asprin, besser wasserlöslich zu machen. Denn er wird nicht nur gegen Schmerzen eingesetzt, sondern auch bei Herzinfarkten und Schlaganfällen, um die Bildung von lebensgefährlichen Blutgerinnseln zu verhindern. Je schneller die Medikamentengabe hier wirkt, desto besser. Einem Team der Anorganischen Chemie der Ruhr-Universität Bochum um Dr. Klaus Merz ist es nun gelungen, den Wirkstoff mit einem…

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Biokunststoff aus Papierhandtüchern

An der Fakultät Versorgungstechnik der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel wird eine Methode zum Upcycling von benutzten Papierhandtüchern entwickelt. Jährlich landen in Deutschland rund 70.000 Tonnen Papierhandtücher im Müll und werden verbrannt – wodurch klimaschädliches CO2 in die Atmosphäre gelangt. Um dem entgegenzuwirken, erforscht die Ostfalia, unter der Leitung von Prof. Dr. Elke Wilharm und in Kooperation mit dem Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse in Leuna, eine Methode, den Papierhandtuchabfall nachhaltig wiederzuverwerten. Das auf drei Jahre angelegte Forschungsprojekt mit…

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Heilende Zell-Kommunikation

Neu an UDE/UK Essen: Bernd Giebel. Das Leben von Organismen beruht auf dem unentwegten Informationsaustausch ihrer Zellen. Wesentlich beteiligt sind extrazelluläre Vesikel. Von den richtigen Zellen abgegeben, lassen sie sich therapeutisch nutzen. Wie groß das Potenzial dieser kleinen Informationsträger ist, untersucht etwa Dr. Bernd Giebel, neuer Professor für Translationale extrazelluläre Vesikel-Forschung an der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE). Extrazelluläre Vesikel (EV) sind bläschenartige Membranpartikel die von Zellen an ihre Umgebung abgegeben werden. „Extrazelluläre Vesikel sind erst vor kurzem entdeckt…

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Wie innere Uhren den Fettstoffwechsel steuern

Bei der Taufliege Drosophila steuern innere Uhren auch den Fettstoffwechsel. Das zeigt eine neue Studie eines Forschungsteams der Universität Würzburg. Die Erkenntnisse könnten auch für den Menschen relevant sein. Viel ist darüber bekannt, wie der moderne Lebensstil des Menschen dazu beiträgt, Störungen im Stoffwechsel und Krankheiten auszulösen. Unregelmäßige Mahlzeiten, die Nahrungsaufnahme spät abends oder nachts und keine längeren Phasen der Abstinenz gelten inzwischen als wesentliche Faktoren für die Entwicklung des sogenannten „Metabolischen Syndroms“ – eines Krankheitsbilds, das unter anderem durch…

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Auxin-Signalweg steuert die Bildung von Wurzelhaaren zur Stickstoffaufnahme

Wurzelhaare sind ein wichtiger Bestandteil der Wurzeloberfläche, über die Pflanzen Nährstoffe aufnehmen. Bekannt ist, dass es bei einem leichten Stickstoffmangel zu einer Verlängerung der Haupt- und Seitenwurzeln kommt. Wie Pflanzen mit ihren Wurzelhaaren auf einen derartigen Mangel reagieren und welche Mechanismen dahinterstecken, ist jedoch kaum erforscht. Einem internationalen Forschungsteam unter Führung des IPK Leibniz-Instituts ist es nun gelungen, eine dreistufige Abfolge molekularer Komponenten aufzudecken, über die das Wachstum der Wurzelhaare zur Aufnahme von Stickstoff gesteuert wird. Die Ergebnisse sind heute…

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Neue Wege in der Transplantationsmedizin

Wie die Organbank Realität werden soll. Gerald Brandacher kehrt von der Johns-Hopkins-Universität in den USA zurück an die Medizin Uni Innsbruck. Mit im Gepäck hat der Tiroler neue Forschungsprojekte, darunter auch zur längerfristigen Konservierung von Organen. Durch eine eisfreie, hochspezialisierte Kühltechnik soll dies möglich werden. Das wäre ein wichtiger Baustein für den Aufbau von Organbanken. Gemeinsam mit seinem Studienkollegen, Klinikdirektor Stefan Schneeberger, wird er daran arbeiten, mehr PatientInnen helfen zu können. Bisher ist der Aufbau einer Organbank noch Zukunftsmusik. Dabei…

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