Die Zellen unseres Körpers wechselwirken mit dem Raum, der sie umgibt. Forschende haben diese wechselseitige Beeinflussung nun im Detail untersucht. In Zukunft möchten sie das Wissen nutzen, um Wundheilungsstörungen und Krebs zu diagnostizieren und heilen. Wie sich ein Embryo entwickelt, wie Kinder heranwachsen, Wunden heilen oder Krebs wuchert – all dies hat mit dem Wachstum von Körpergewebe zu tun. Dieses Wachstum im Detail zu verstehen, ist eines der Hauptforschungsgebiete von Viola Vogel und Mario C. Benn. Wobei die ETH-Professorin und…
Seit Jahrzehnten sind nur wenige neue Antibiotika auf den Markt gekommen – es werden überwiegend bekannte Wirkstoffe modifiziert. Resistente Erreger werden dadurch zu einem immer größeren Problem. Mit dem Center für systembasierte Antibiotikaforschung CESAR setzen die Ruhr-Universität Bochum und das Lead Discovery Center Dortmund etwas dagegen: In dem einzigartigen Labor wird systematisch nach strukturell neuen antibiotisch wirksamen Stoffen aus Naturstoffproduzenten gesucht. Am 3. Mai 2023 wurde CESAR nach dreijähriger Planungs- und Aufbauzeit feierlich eröffnet. Der Aufbau von CESAR wurde vom…
Die gesundheitsschädlichen Chemikalien PFAS sind mittlerweile in vielen Böden und Gewässern nachweisbar. Die Beseitigung mit herkömmlichen Filtertechniken ist sehr aufwendig und kaum realisierbar. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB setzen im Verbundprojekt AtWaPlas erfolgreich auf eine plasmabasierte Technologie. Kontaminiertes Wasser wird in einen kombinierten Glas- und Edelstahlzylinder eingeleitet und dort mit ionisiertem Gas – dem Plasma – behandelt. Das reduziert die Molekülketten von PFAS und ermöglicht so eine kostengünstige Beseitigung der toxischen Substanz. Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, kurz:…
Kakao ist ein wichtiger Bestandteil der brasilianischen Landwirtschaft. Die Kakaofrucht ist jedoch anfällig für Pilzkrankheiten. Erst in den 1990er Jahren ließ eine Pilzepidemie die Produktion in dem südamerikanischen Land massiv einbrechen. Weltweit sorgt der Schädlingsbefall für Ernteverluste von bis zu 40 Prozent. In Zusammenarbeit mit der Universität Campinas, Brasilien, wollen Forschende des Fraunhofer IVV im Projekt »Damaged Beans« neue Verwertungswege für die beschädigten Kakaofrüchte etablieren. Insbesondere für die Herstellung von Kosmetika könnten die von Pilzen befallenen, beschädigten Kakaobohnen einen wertvollen…
Charité-Forschende erstellen größte zelluläre Proteomstudie an Hefezellen. Das Proteom beschreibt die Gesamtheit aller aktiven Eiweißmoleküle in einem Organismus, einem Gewebe oder einer Zelle unter festgelegten Bedingungen und zu einem bestimmten Zeitpunkt. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin Berlin, des Francis Crick Institute in London, der Universitäten Zürich und Edinburgh hat jetzt die umfassendste zelluläre Proteom-Landkarte auf der Basis von Hefen als Modellorganismen erstellt. Sie gibt Einblick in bislang unerforschte Gene und die Art und…
Dynamisches Netzwerk in den Poren der Zellkernhülle blockt gefährliche Eindringlinge ab. Winzige Poren im Kern der Zelle spielen eine essentielle Rolle für gesundes Altern, indem sie für den Schutz und Erhalt des genetischen Material sorgen. Ein buchstäbliches Loch im Wissen um den Aufbau und die Funktionsweise dieser Kernporen stopften Forschende der Theoretischen Biophysik am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt am Main und der Synthetischen Biophysik Ungeordneter Proteine an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Sie fanden heraus, dass intrinsisch ungeordnete Proteine in…
Agrarwissenschaft 2.0: TUM-Forschende können wichtige Aminosäure aus Klimagas CO2 herstellen. Wachsender Nahrungsmittelbedarf in der Welt Biotechnologischer Prozess über Methanol als Zwischenprodukt Geringerer Flächenbedarf als bei Pflanzenanbau Die Versorgung der ständig wachsenden Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln und der gleichzeitige Erhalt der Umwelt stehen in einem Zielkonflikt. Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben nun mit Hilfe einer Art künstlicher Photosynthese eine Methode zur synthetischen Herstellung von Nahrungseiweiß entwickelt, das vor allem in der Futterindustrie in großen Mengen nachgefragt wird, aber auch für…
Eine bislang unbekannte Form der Hydrogel-Bildung ist aufgeklärt: Ein Forschungsteam aus der Chemie fand ungewöhnliche Wechselwirkungen zwischen Polymeren. Hydrogele? Viele Menschen verwenden diese Stoffe, ohne es zu wissen. Als Superabsorber in Windeln zum Beispiel saugen Hydrogele viel Flüssigkeit auf. Dabei wird das anfangs trockene Material glibbrig, aber es nässt nicht. Manche Leute platzieren den quellfähigen Stoff auf ihren Augäpfeln – weiche Kontaktlinsen sind nichts anderes als Hydrogele. Das gilt auch für Wackelpudding und andere Alltagsmaterialien. In der Wissenschaft spielen Hydrogele…
Dünne, metallorganische Schichten verhindern effektiv Eiskristallbildung. Ein Gefrierschutzmittel soll verhindern, dass sich beim Einfrieren von Proben Eiskristalle bilden. Die wachsenden Kristalle können die empfindlichen Membranen von Zellen und Zellbestandteilen beschädigen und deren Integrität auflösen. Einen guten Gefrierschutz bieten manche Lösungsmittel oder Polymere. Sie halten die Eiskristallbildung im Zaum, indem sie Wassermoleküle binden und deren geordnete Zusammenlagerung bei der Eisbildung stören. Die Synthesechemie hat jedoch noch mehr Möglichkeiten an der Hand, um viel gezielter und damit effektiver in die Eiskristallbildung einzugreifen….
Das Multiple Myelom ist noch immer nicht heilbar. Forschende der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich haben nun hunderte von Behandlungsmethoden ausserhalb des Körpers ausgetestet, um die beste Behandlungsmöglichkeit mit bestehenden Therapeutika vorauszusagen. Das Multiple Myelom ist ein seltener Blutkrebs, bei dem sich krankhafte Plasmazellen unkontrolliert vermehren. Plasmazellen sind eine spezielle Form von weissen Blutzellen und im Knochenmark und den Lymphknoten dafür zuständig, Antikörper zu bilden. Sie sind also wichtige Zellen des Immunsystems. Trotz einer steigenden Zahl an zugelassenen Medikamenten…
Was wir von Stachelmäusen lernen können. Ein ERK-abhängiger molekularer Schalter hemmt die Narbenbildung und fördert die Regeneration. Die Verletzungsreaktion nach Verwundungen, wie einer tiefen Hautwunde, einem Herzinfarkt, einer Rückenmarksverletzung oder einer Lungeninfektion führt in den meisten Fällen zu fibrotischem Gewebe, was zu dauerhaften Narben und einem Versagen der Organfunktionen führen kann. Man schätzt, dass etwa 50% der Menschen an einer Krankheit sterben, die mit Narbenbildung einhergeht. Ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen, die darüber entscheiden, ob Wunden unter Narbenbildung heilen…
Heidelberger Forscher beschreiben Mechanismen, die bei der Verhinderung von Infektionen durch Influenza-A- und Ebola-Viren eine Rolle spielen könnten. Viren wie Influenza A und Ebola gelangen über verschiedene Schritte in menschliche Zellen. Die letzten Stadien ihres Eindringens haben Forschungsteams der Universität Heidelberg und des Universitätsklinikums Heidelberg in einem interdisziplinären Ansatz mittels Elektronentomographie und Computersimulationen untersucht. Für Influenza-A-Viren konnten sie klären, wie das Immunsystem diese mittels eines kleinen Proteins abwehrt. Für Ebola-Viren haben sie herausgefunden, dass für eine erfolgreiche Infektion eine bestimmte…
Es ist nicht einfach, Batterien billig, leistungsfähig, langlebig, sicher und umweltfreundlich zugleich zu machen. ETH-Forschende haben es mit Zink-Batterien geschafft. Billige und leistungsfähige Batterien braucht die Welt. Sie sollen nachhaltig produzierten Strom speichern, damit er uns auch dann zur Verfügung steht, wenn kein Wind weht und die Sonne nicht scheint. Lithium-Ionen-Batterien, die unsere Smartphones und Elektroautos betreiben, sind recht teuer, denn es gibt einen weltweiten Run auf den Rohstoff Lithium. Ausserdem sind diese Batterien leicht entflammbar. Eine vielversprechende Alternative zu…
TU Graz-Forschende erzeugen Pseudouridin mittels biokatalytischer Synthese. Effizienter, nachhaltiger und kostengünstiger als die bisher eingesetzte chemische Synthese ist die neue und patentierte Methode zur Herstellung des wichtigen mRNA-Impfstoffbestandteils Pseudouridin. Forschende des Instituts für Biotechnologie und Bioprozesstechnik der TU Graz sowie des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) haben eine neuartige Methode zur Herstellung zentraler Bestandteile von mRNA-Impfstoffen entwickelt und diese zum Patent angemeldet. In einem in der Fachpublikation „Nature Communications“ veröffentlichten Artikel (https://www.nature.com/articles/s41467-023-37942-7.epdf) legen Bernd Nidetzky, Martin Pfeiffer und Andrej…
Das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid lässt sich durch Elektrolyse zu nützlichen Kohlenwasserstoffen umwandeln. Das Design der Elektrolysezelle ist dabei entscheidend. Für industrielle Prozesse eignet sich vor allem die so genannte Zero-Gap-Zelle. Doch noch gibt es Probleme: Die Kathoden verstopfen schnell. Nun hat ein Team um Dr. Matthew Mayer am HZB untersucht, woran dies liegt und wie sich dieser unerwünschte Prozess verhindern lässt. Bei der Verbrennung von Erdöl, Kohle oder Erdgas entsteht Kohlenstoffdioxid oder CO2. Dieses Gas treibt einerseits die globale Erwärmung voran,…
… macht aggressive Hirntumoren sensibler für Strahlen- und Chemotherapie. Jedes Jahr erkranken in Deutschland rund 8.000 Menschen an einem Hirntumor. Als besonders aggresiv gilt dabei das Glioblastom, da die Tumorzellen schnell wachsen und in das gesunde Gehirn einwandern. Die Überlebenschancen sind oft gering, reichen von wenigen Monaten bis hin zu anderthalb Jahren. Die Behandlung kombiniert eine Operation mit anschließender Strahlen- und Chemotherapie. Doch allzu häufig zeigt sich das Glioblastom resistent gegen dieses Vorgehen. Dresdner Forscher*innen wollen die biologischen Zelleigenschaften des…
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