Das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie heißt mit Dr. Marion Clavel und Dr. Marco Incarbone gleich zwei neue unabhängige Forschungsgruppenleitungen willkommen! Mit den beiden neuen Forschungsruppen „Virusreplikation und Pflanzentoleranz“ und „Antivirale Immunität der Pflanzenkeimbahn“ erweitert das Institut seinen Forschungshorizont in Richtung von Pflanzeninteraktionen mit Viren. Auch Pflanzen werden krank So, wie wir können auch Pflanzen mit Viren infiziert werden und erkranken. Da kranke Pflanzen geringere Erträge liefern, verursachen Viruskrankheiten jedes Jahr massive Schäden in der Landwirtschaft. Um Pflanzen züchten zu können,…
Forschende der TU Graz haben die Funktionsweise eines in Bakterien vorkommenden Proteins entschlüsselt, dessen enzymatische Aktivität durch blaues Licht aktiviert wird. Licht beeinflusst Lebewesen auf vielfältige Weise: Pflanzen etwa richten ihr Wachstum nach der Sonne aus oder die innere Uhr des Menschen wird durch Tageslicht gesteuert. An diesen Vorgängen stets beteiligt sind Fotorezeptoren, also Proteine, die unterschiedliche Farben und Intensitäten von Licht wahrnehmen können. 10.000-fache Steigerung der enzymatischen Aktivität Forschende der TU Graz haben nun die Funktion eines sehr effizienten…
AWI-Direktorin Antje Boetius leitet Polarstern-Expedition in die Zentralarktis. Am Donnerstag, den 3. August 2023 soll das Forschungsschiff Polarstern vom norwegischen Tromsø aus in Richtung Nordpol starten. Zwei Monate lang werden gut fünfzig wissenschaftliche Expeditionsteilnehmende die Arktis im Wandel erforschen, während die Meereisausdehnung im September ihr jährliches Minimum erreichen wird. Sie erkunden die Biologie, Chemie und Physik des Meereises sowie die Auswirkungen des Meereis-Rückgangs auf das gesamte Ozeansystem von der Oberfläche bis in die Tiefsee. Vor elf Jahren war Antje Boetius…
Struktur eines neuartigen Lichtsensors mithilfe Künstlicher Intelligenz aufgeklärt. Der kleine Fadenwurm Caenorhabditis elegans meidet das Licht. Zwar besitzt er keine Augen, dafür jedoch in bestimmten Zellen ein Protein namens LITE-1. Es warnt ihn vor der Sonne, deren Strahlen für das Tier gefährlich sind. Die Struktur von LITE-1 hat jetzt ein Wissenschaftsteam von der Goethe-Universität Frankfurt, dem Max-Planck-Institut für Biophysik und dem Flatiron Institute der Simons Foundation in New York aufgeklärt: LITE-1 ist eine gänzlich neue Art eines lichtgesteuerten Ionenkanals. Anstelle…
Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung klären auf, wie Schadpilze die Erkennung durch ihre Pflanzenwirte umgehen und damit die Infektion begünstigen. Viele Getreidekulturen wie Weizen und Gerste werden von verheerenden Pilzkrankheiten befallen, die durch eine Infektion mit dem so genannten Mehltau verursacht werden. Ein Schlüsselelement zwischen den Pflanzen und dem Mehltau ist die Interaktion zwischen pflanzlichen Immunrezeptoren und Pathogeneffektoren, d. h. Molekülen, die von den Pathogenen in die Wirtszellen eingeschleust werden, um eine Infektion zu verursachen. Diese Effektoren und Immunrezeptoren befinden…
In der metallorganischen Chemie gehören Sandwich-Komplexe, spezielle chemische Verbindungen, zu den grundlegenden Bausteinen. Ihre Struktur war bisher immer geradlinig. Nun haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Philipps-Universität Marburg erstmals mehrstöckige Sandwich-Komplexe zu einem nanoskaligen Ring geformt. Was genau diese neuen „Cyclocen“ genannten Strukturen auszeichnet, etwa ihre physikalischen Eigenschaften, werden die Forschenden nun weiter untersuchen. Aktuell berichten sie in der Zeitschrift Nature (DOI: 10.1038/s41586-023-06192-4). Ihren Namen haben die vor etwa 70 Jahren entwickelten Sandwich-Komplexe aufgrund ihres Aufbaus…
Wissenschaftler*innen zeigen erstmals den Transport positiv geladener Signalsequenzen durch eine negativ geladene Furche in die Mitochondrien Die Erforschung mitochondrialer Proteine hat eine große medizinische Bedeutung für das Verständnis und mögliche Therapien unterschiedlicher Krankheiten Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature erschienen Mitochondrien werden auch als Kraftwerke der Zellen bezeichnet, sie sind für den menschlichen Stoffwechsel unverzichtbar. Humane Mitochondrien bestehen aus 1.300 verschiedenen Proteinen und zwei fetthaltigen Biomembranen. Die überwiegende Mehrzahl aller Mitochondrienproteine wird mithilfe eines abspaltbaren Transportsignals hergestellt und muss…
Multiresistente bakterielle Infektionen sind eines der gravierendsten Probleme in der Medizin, eine Situation, die sich in den kommenden Jahrzehnten nur noch verschlimmern dürfte. Das Problem wird nicht nur durch die Entwicklung neuer Antibiotika angegangen, sondern auch durch die Erforschung von Antibiotika-Alternativen, wie zum Beispiel Phagen. Dazu gehört auch die Forschungsgruppe Mikrobielle Molekulare Evolution am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön. Es hat sich gezeigt, dass Phagen – Viren, die nur Bakterien infizieren können – einige bakterielle Infektionen sehr wirksam bekämpfen. Über…
Forschende zeigen, wie Methan in den frühen Wasserregionen der Erde entstand und noch heute freigesetzt wird. Ein Team am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg wies nach, dass Eisen und reaktive Sauerstoffspezies die Bildung von Methan in wässrigen Umgebungen antreiben. In der Frühgeschichte der Erde begünstigte dieser rein chemische Vorgang vermutlich die Entstehung des Lebens. Zudem könnte er auch heute noch zu Methanemissionen beitragen. Bereits während der frühen Erdgeschichte führte Methan (CH4) zur Erwärmung der Atmosphäre. Damals verhinderte der Methandunst…
Durchbruch bei der Aufklärung des “Gating”-Vorgangs von Kir2-Kaliumkanälen erzielt. Eine aktuell in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienene Studie unter Beteiligung von Wissenschafter*innen der Universität Wien liefert eine schlüssige Erklärung für den komplexen Vorgang, der dem Öffnen und Schließen von Ionenkanälen mit mehreren Untereinheiten zugrunde liegt. Überraschend dabei war die Entdeckung eines engen Zusammenhangs mit der Leitfähigkeit des Kanals. Dafür entwickelte das internationale Forschungsteam ein smartes Modellsystem, mit dem das “Gating” – der Wechsel zwischen offenem und geschlossenem Zustand dieser Kanäle…
… und schafft neue therapeutische Ansatzpunkte. Wissenschaftler:innen am CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien haben eine neue Methode entwickelt, die es ermöglicht, wichtige Laktat-Transporter, die mit Krebs und zahlreichen anderen Krankheiten in Verbindung gebracht werden, gezielt zu hemmen. Dies könnte insbesondere für die Behandlung von Krebs einen neuen Ansatzpunkt bieten. Die Studie wurde jetzt in Cell Chemical Biology veröffentlicht. Transporterproteine, darunter die größte Gruppe, die Familie der Solute Carrier Transporter (SlCs), sind jene Proteine,…
Die Kraftwerke höherer Zellen, die Mitochondrien, waren ursprünglich eigenständige Lebewesen. Wie sehr sich ihr Stoffwechsel im Laufe der Evolution mit dem ihrer Wirtszellen verschränkt hat, haben Wissenschaftler:innen der Goethe-Universität Frankfurt am Beispiel einer Stressreaktion von Mitochondrien untersucht. Sie fanden heraus, dass die Mitochondrien zwei unterschiedliche biochemische Signale senden. Diese werden in der Zelle miteinander verarbeitet und starten ein Unterstützungsprogramm, um das zelluläre Gleichgewicht (Homöostase) wiederherzustellen. Die Arbeiten wurden unter anderem im Rahmen der Clusterinitiative ENABLE (fortgeführt als EMTHERA) der Goethe-Universität…
Tumorzellen können mitunter Chemo- und Strahlentherapien entgehen: Sie aktivieren einen Signalweg, der ihr Absterben verhindert. Forschende um Claus Scheidereit am Max Delbrück Center beschreiben nun in „Cell Chemical Biology“ zwei neue Substanzen, die den Krebszellen diesen Ausweg abschneiden. Chemo- und Strahlentherapie zielen darauf ab, Krebszellen durch DNA-Doppelstrangbrüche zu zerstören. Ist deren Erbgut so geschädigt, sterben sie normalerweise ab. Durch die DNA-Schäden wird in den Krebszellen jedoch ein Signalweg namens IKK-NF-κB aktiviert, der den Zelltod verhindert. Dadurch wird der Behandlungserfolg beschränkt….
…aus sibirischem Permafrost enthüllt eine neue Spezies. Ein internationales Forschungsteam zeigt, dass eine neu entdeckte Fadenwurmart aus dem Pleistozän einen ähnlichen molekularen Baukasten zum Überleben hat wie der Fadenwurm Caenorhabditis elegans. Einige Organismen wie Bärtierchen (Tardigrada), Rädertierchen (Rotifera) und Fadenwürmer können extreme Umweltbedingungen überleben, indem sie sich in einen Ruhezustand versetzen, der als „Kryptobiose“ bezeichnet wird. Im Jahr 2018 entdeckten Forschende des Instituts für physikalisch-chemische und biologische Probleme der Bodenkunde RAS in Russland zwei Fadenwurmarten (Nematoden) im sibirischen Permafrost. Radiokarbondatierungen…
Konstanzer Chemiker*innen entwickeln Mineralplastik mit zahlreichen positiven Eigenschaften aus nachhaltigen Grundbausteinen und weisen gemeinsam mit Kollegen aus der Biologie dessen sehr gute mikrobiologische Abbaubarkeit nach. Stellen Sie sich einen Kunststoff wie diesen vor: Er ist härter als gängige Kunststoffe, nicht brennbar und besitzt sogar Selbstheilungskräfte. Doch damit nicht genug! Seine Herstellung erfolgt bei Raumtemperatur in Wasser, also energieeffizient und ohne giftige Lösungsmittel. Dabei ist der Kunststoff vor seiner Aushärtung frei nach Wunsch formbar – wie Kaugummi. Durch Wasserzusatz kann er…
Automatisierte Analyse von Mikroplastik. Wie hoch ist die Konzentration von Mikroplastik in der Umwelt, im Trinkwasser oder in Nahrungsmitteln? Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben jetzt eine automatisierte Analysemethode entwickelt, mit der sich die Partikel identifizieren und quantifizieren lassen. Mikroplastik ist in der Umwelt allgegenwärtig. Die winzigen Teilchen mit einer Größe von unter fünf Millimetern können außerdem Schad- und Giftstoffe aufnehmen und transportieren. „Wir benötigen dringend Analysemethoden, die Auskunft geben über die Größe, Konzentration und Zusammensetzung der Partikel“, erklärt…
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