Die Covid-19-Pandemie hat es gezeigt: Abwasser ist viel mehr als ein Abfallprodukt. Ob Viren, Bakterien oder Parasiten – ausgewertet verrät es so einiges über den Gesundheitszustand der Gesellschaft. Ein Informationsschatz, der in einem Projekt unter Leitung des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung (ZWU) der Universität Duisburg-Essen (UDE) nun analysiert und ausgewertet werden soll, auch um künftige Pandemien frühzeitig zu erkennen. Infektionskrankheiten gefährden die Menschen, gleichzeitig nehmen Antibiotikaresistenzen zu. Um diese Risiken zu erkennen und einzudämmen, kann die Sammlung und Auswertung…
Neuer Blick auf Immunsystem des Gehirns. Mikroglia-Zellen spielen für das Immunsystem des Gehirns eine große Rolle, lassen sich aber schlecht studieren. Forschenden ist es jetzt gelungen, mit Organoiden die Entstehung des Gehirns und seines Immunsystems nachzustellen. Mit solchen Mini-Versionen einzelner Hirnzellverbünde konnten sie Veränderungen untersuchen, die bei einer bestimmten Form von Autismus-Spektrum-Störung auftreten. Auch andere Erkrankungen lassen sich so erforschen. Im Gehirn sorgen Mikroglia unter anderem dafür, dass beschädigte Nervenzellen zerstört und ihre Überreste abgebaut werden. Sie können aber auch…
Forschende der Universität Basel haben einen neuen Ansatz für einen Impfstoff gegen Covid-19 entwickelt. Das Vakzin beruht auf abgewandelten Coronaviren, die zwar in Zellen eindringen und eine effiziente Immunantwort auslösen, sich dabei im Körper aber nicht vermehren können. In Tierversuchen schützte der Impfstoff wirksam vor der Erkrankung und verhinderte sogar die Virusübertragung. Klinische Studien am Menschen sollen bald folgen. Obwohl seit Anfang 2021 sichere und wirksame Covid-19-Impfstoffe zur Verfügung stehen, verbreitet sich Sars-CoV-2 weiter und bringt laufend neue Varianten hervor….
Eine neue Studie, die die Zahl sich teilender Bakterienzellen in der Nordsee unter die Lupe nimmt, rüttelt an einigen Dogmen über die mikrobiellen Meeresbewohner. Meerwasser ist voll mit Bakterien, Hunderttausende leben in jedem Liter. Wie viele Bakterien im Wasser leben, hat aber nicht unbedingt viel zu bedeuten. Wichtiger ist, wie aktiv sie sind und wie schnell sie sich vermehren. Das zeigt eine Studie von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen, nun veröffentlicht im Fachmagazin mSystems. Um festzustellen, wie…
Centromere sind DNA-Abschnitte, die häufig im Zentrum der Chromosomen zu finden sind. Die Centromere verschiedener Arten weisen eine enorme Vielfalt auf – und das, obwohl sie bei fast allen Organismen dieselbe wichtige Aufgabe bei der Zellteilung übernehmen. Ein internationales Forschungsteam hat nun entdeckt, dass Centromere auch innerhalb einer einzigen Art erstaunlich unterschiedlich sein können. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie untersucht auch, welche molekularen Mechanismen für die schnelle Evolution der Centromere verantwortlich sind und welche Rolle sie bei der…
DFG bewilligt neuen Sonderforschungsbereich zur Defektkontrolle in weicher Materie unter Federführung der JGU. Defekte werden im Allgemeinen mit einem Fehler oder Schaden in Verbindung gebracht – aber in der Materialwissenschaft bieten Defekte auch große Chancen. Diese Chancen wird ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) auf dem Gebiet der weichen Materie ausloten, der unter Federführung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) eingerichtet wird. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat den SFB 1552 “Defects and Defect Engineering in Soft Matter” bewilligt und stellt dafür in den…
Studie liefert neue Erkenntnisse zur gesundheitsschädigenden Wirkung von Luftverschmutzung – offenbar werden Peroxide in der Lunge zu reaktiveren Spezies wie Hydroxyl-Radikalen umgewandelt. Laut einer neuen Studie eines Forschungsteams des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC) sind die gesundheitsschädlichen Auswirkungen von Feinstaub eher auf die Umwandlung von Peroxiden in reaktivere Spezies wie Hydroxy-Rradikale (OH) zurückzuführen als auf direkte chemische Bildung von Wasserstoffperoxid (H2O2) wie bisher angenommen. In der wissenschaftlichen Literatur wird die Gesamtproduktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) wie etwa Wasserstoffperoxid (H2O2) häufig als Maß…
Das duktale Adeonkarzinom, auch Bauchspeicheldrüsenkrebs genannt, gehört zu den tödlichsten Krebserkrankungen. Trotz enormer wissenschaftlicher Anstrengungen liegt die sogenannte Fünfjahresüberlebensrate bei nur 10 Prozent. Es mangelt an dauerhaft wirksamen Behandlungsansätzen. Ein Team von Wissenschaftler:innen der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen und des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) am Partnerstandort Essen/Düsseldorf hat deshalb nun in einem mit 120.000 Euro von der Wilhelm-Sander-Stiftung geförderten Projekt untersucht, wie der Stoffwechsel im Inneren dieser Tumoren abläuft. Die Forschenden wollten vor allem wissen, wie die…
Biophysiker haben ein neues zellähnliches Transportsystem konstruiert und damit auf dem Weg zur künstlichen Zelle einen wichtigen Fortschritt erzielt. Künstliche Zellen mit lebensähnlichen Eigenschaften aus minimalen Komponenten nachzubauen ist ein wichtiges Ziel der Synthetischen Biologie. Die Fähigkeit zur eigenständigen Fortbewegung ist dabei eine zentrale Eigenschaft, die im Reagenzglas nur schwer zu rekonstruieren ist. Ein Team um die Physiker Erwin Frey, Inhaber des Lehrstuhls für Statistische und Biologische Physik an der LMU, und Petra Schwille vom MPI für Biochemie ist dabei…
Unter bestimmten Umständen entwickelt sich eine seltene Tropenpflanze zum Fleischfresser – ein Forschungsteam der Universitäten in Hannover und Würzburg hat jetzt den dafür verantwortlichen Mechanismus entschlüsselt. Das Haken- oder Dreifaltigblatt – mit wissenschaftlichem Namen Triphyophyllum peltatum genannt – ist eine einzigartige Pflanze. Beheimatet in den Tropen Westafrikas, ist die Lianenart aufgrund ihrer Inhaltsstoffe für die medizinisch-pharmazeutische Forschung von großem Interesse: Diese zeigen im Labor vielversprechende medizinisch nutzbare Aktivitäten unter anderem gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs und Leukämiezellen sowie gegen die Erreger von Malaria…
Wissenschaftler*innen am Deutschen Primatenzentrum entwickeln effektive Methode, um Hirnorganoide genetisch zu verändern. Primaten zählen zu den intelligentesten Lebewesen mit ausgeprägten kognitiven Fähigkeiten. Ihre Gehirne sind bezogen auf die Körperstatur relativ groß und komplex aufgebaut. Wie sich das Gehirn im Laufe der Evolution entwickelt hat und welche Gene für die hohen geistigen Fähigkeiten verantwortlich sind, ist bislang jedoch noch weitgehend unklar. Je besser hier das Verständnis für die Rolle der Gene bei der Hirnentwicklung wird, umso eher wird es möglich, auch…
Diätgetränke enthalten oft einen Mix aus Süßstoffen, die nach dem Konsum auch ins Blut gelangen. Wie eine neue Pilotstudie zeigt, genügen bereits verzehrübliche Aufnahmemengen von Saccharin, Acesulfam-K und Cyclamat, um in weißen Blutkörperchen die Ableserate verschiedener Gene zu modulieren. „Unsere Daten lassen annehmen, dass diese Modulation die Immunzellen in einen Zustand versetzt, der sie empfindlicher auf Immunstimuli reagieren lässt. Ebenso weisen sie darauf hin, dass Geschmacksrezeptoren als Süßstoffsensoren des zellulären Immunsystems fungieren könnten“, sagt Dietmar Krautwurst vom Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie…
… eröffnet Einblicke in die Biosynthese von Naturstoffen. Ein internationales Team von Forschenden der University of Georgia, USA, und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena stellt eine vielversprechende Strategie zur Entschlüsselung von Stoffwechselwegen zur Bildung von Pflanzeninhaltsstoffe mit medizinischer Bedeutung vor. Das Forschungsteam untersuchte die Biosynthese von zwei Alkaloiden aus der Pflanze Catharanthus roseus, die in der Medizin als Krebstherapeutika eingesetzt werden. Mithilfe von Einzelzell-Analysen konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue, für die Biosynthese wichtige Gene entdecken und zeigen,…
Forschende entwickeln einen künstlichen Stoffwechselweg zur nachhaltigen Nutzung von CO2. Neue, synthetische Stoffwechselwege zur CO2-Fixierung könnten zukünftig nicht nur dazu beitragen, den CO2-Gehalt der Atmosphäre zu senken, sondern auch traditionelle Herstellungsverfahren für Pharmazeutika und Wirkstoffe durch kohlenstoffneutrale, biologische Prozesse ersetzen. Eine neue Studie zeigt auf, wie CO2 über das Zwischenprodukt Ameisensäure zu einem industriellen Wertstoff werden kann. Angesichts steigender Treibhausgasemissionen ist Carbon Capture, die Abscheidung von CO₂ aus großen Emissionsquellen, ein wichtiges Thema. In der Natur findet die CO2-Assimilierung seit…
Auch in Deutschland steigt die Zahl der Infektionen mit dem Pilz Candida auris. Das zeigt eine neue Studie von Forschungsteams aus Würzburg, Jena und Berlin. Trotz niedriger Zahlen raten die Beteiligten zu Vorsichtsmaßnahmen. Unter den Hefepilzen aus der Gattung Candida, die Infektionen beim Menschen verursachen, ist die Art Candida auris noch relativ neu: Erst 2009 wurde diese Art beschrieben, und bis heute ist kein Nachweis vor den 1990er-Jahren bekannt. Es ist unklar, welche ökologische Nische C. auris besiedelt und warum…
Forscherinnen und Forscher der Universität Leipzig, der TU Chemnitz und der Universität Augsburg berichten in „Chemical Science“, dem Flagship-Journal der Royal Society of Chemistry, von einem Phänomen der Festkörperphysik, das sie in einem biologischen System entdeckten. In der Festkörperphysik führen energetische Anregungen, zum Beispiel Licht-Absorption an Molekül-Kristallen, zu Verzerrungen der räumlichen Struktur oder zu einer Verschiebung von elektrischer Ladung. Diese angeregten Zustände werden oftmals als sogenannte „Quasi-Teilchen“ beschrieben. Ein „Polaron“ ist zum Beispiel eine positive Ladung mit samt seiner Umgebung,…
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