Biowissenschaften Chemie

Neue Einblicke zur Verwertung Nanotechnolgie-basierter Medikamente. Neuartige Medikamente, wie unter anderem Impfstoffe gegen Covid-19, basieren auf einem Wirkstofftransport mit Hilfe von Nanoteilchen. Ob dieser Wirkstofftransport durch eine Anlagerung von Blutproteinen am Nanopartikel negativ beeinflusst wird, war lange nicht geklärt. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun den Weg eines solchen Partikels in eine Zelle durch eine Kombination mehrerer Mikroskopiemethoden verfolgt. Sie konnten hierbei einen zellinternen Prozess beobachten, der Blutbestandteile und Nanopartikel effektiv voneinander trennt. Nanopartikel sind ein aktuelles Forschungsgebiet und…

… um unsere Zellen vor dem Absterben zu schützen. Die Verteilung von Coenzym Q innerhalb der Zelle wird von Mitochondrien reguliert. Antioxidantien werden in der Ernährung oft als Allheilmittel angepriesen und als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. Unser Körper kann solche Radikalfänger aber auch selbst herstellen, eines davon ist Coenzym Q. Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns haben nun herausgefunden, wie Coenzym Q, welches in unseren Mitochondrien produziert wird, an die Zelloberfläche gelangt und unsere Zellen vor dem Absterben schützt. Coenzym Q…

Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie zeigen, wie eine methanbildende Mikrobe in Gegenwart von giftigem Sulfit wachsen kann, ohne Schaden zu nehmen. Methanogene sind Mikroorganismen, die Methan produzieren, wenn in ihrer Umgebung wenig oder kein Sauerstoff vorhanden ist. Ihre Methanproduktion – zum Beispiel im Verdauungstrakt von Wiederkäuern – ist wichtig für den weltweiten Kohlenstoffkreislauf, da Methan ist ein sehr starkes Treibhausgas ist und als Energiequelle zum Heizen benutzt werden kann. Wachstum auf giftiger Basis Im Zentrum der jetzt in Nature…

Die Bayreuther Juniorprofessorin Dr. Meike Leiske hat in einer Studie nachgewiesen, welche Eigenschaften Polymere haben sollten, um nur gewisse Zellen zu erreichen. Damit sollen künftig Wirkstoffe direkt zu Krebszellen gelangen und die gesunden Zellen aussparen. Aufgrund ihrer Vielfältigkeit und vergleichsweise niedriger Herstellungskosten sind synthetische Polymere vielversprechende Trägermaterialien für Medikamente. Prof. Dr. Meike Leiske, Juniorprofessorin für nachhaltige und funktionale Polymersysteme an der Universität Bayreuth, arbeitet in ihrer Forschung an einem solchen Transportmittel für Medikamente. In der jüngsten Studie, deren Ergebnisse sie…

Feldmessungen um Cabo Verde im tropischen Atlantik haben bestätigt, dass salpetrige Säure (HONO) in den unteren Schichten der Atmosphäre über den Ozeanen weit verbreitet ist. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der University of York (Großbritannien) präsentiert nun in Science Advances, dem Open-Access-Journal von SCIENCE, umfangreiche Feldnachweise für die Freisetzung dieser Substanz durch Photolyse von Nitrat-Aerosolen. Salpetrige Säure (HONO) spielt in der Chemie der Troposphäre eine zentrale Rolle als wichtige Quelle des Hydroxylradikals (OH) – sowohl in verschmutzten als auch…

Monarchfalter, die zur Abwehr von Fressfeinden große Mengen an Pflanzentoxinen einlagern, tun dies auf Kosten oxidativer Schäden, die die Auffälligkeit ihrer orangefarbenen Flügel beeinflussen. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena hat herausgefunden, dass die auffälligen orange-schwarzen Flügel von Monarchfaltern nicht nur Räubern signalisieren, dass diese Schmetterlinge hochgiftig sind. Vielmehr verursachen die Einlagerung von Giften und die Bildung der bunten Flügel Kosten. Das Team zog Raupen der Falter auf ihren Futterpflanzen der Gattung Asclepias auf,…

Seit fast 100 Jahren sind Alte Gelbe Enzyme bekannt, doch ihre Funktion für Organismen liegt größtenteils im Dunkeln. Ein Bochumer Forschungsteam veröffentlicht erste Erkenntnisse zu Mikroalgen. Alte Gelbe Enzyme, kurz OYEs, vom englischen Old Yellow Enzymes, wurden in den 1930er-Jahren entdeckt und seitdem stark erforscht. Denn diese Biokatalysatoren – gelb gefärbt durch ein Hilfsmolekül – können Reaktionen durchführen, welche für die chemische Industrie sehr wertvoll sind, etwa Medikamentenvorstufen oder Duftststoffe herstellen. Obwohl OYEs in vielen Organismen vorkommen, ist ihre natürliche…

PD Dr. Adrian Keller erhält Forschungspreis der Universität Paderborn. Antibiotika werden in der Medizin regelmäßig zur Bekämpfung von bakteriellen Infektionen eingesetzt. Immer häufiger, insbesondere in Krankenhäusern, treten mittlerweile aber auch resistente Keime auf, die auf die Medikamente nicht reagieren. Denn wenn sich Bakterien vermehren und weiterentwickeln, kann sich ihr Erbgut – also ihre DNA – so verändern, dass sie unempfindlich gegenüber Antibiotika werden. Hier setzt ein Forschungsprojekt des Naturwissenschaftlers PD Dr. Adrian Keller von der Universität Paderborn an. Sein Ziel…

Die Suche nach Nektar kostet Insekten viel Energie, sie müssen also möglichst effizient vorgehen. Bunte Muster auf den Blütenblättern helfen dabei kräftig mit. Ob Malven, Fingerhut oder Vergissmeinnicht: Viele Blüten tragen auffällige Muster, die in der Biologie als Saftmale bezeichnet werden. Denn es wird angenommen, dass die bunten Muster den bestäubenden Insekten den kürzesten Weg zum Nektar zeigen. Das würde die Effizienz der Insekten bei der Nahrungssuche erhöhen und die Pollenausbreitung der Pflanze verbessern. Ein Team vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität…

Ein australisch-deutsches Forscherteam um SNSB-Botaniker Andreas Fleischmann hat sechs neue fleischfressende Sonnentau-Arten aus Westaustralien entdeckt. Eigentlich nichts Besonderes für Botaniker:innen – allerdings wurden vier der sechs neuen Arten anhand von Fotos auf Social Media Kanälen identifiziert, die dort von Naturfotografen gepostet wurden. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen und die Beschreibung neuen Arten haben die Forscher nun in der renommierten Fachzeitschrift Biology veröffentlicht. Obwohl wir uns im 21. Jahrhundert gerade in einer Zeit des weltweiten Artensterbens befinden, werden von Wissenschaftler:innen immer wieder…

Forschende des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam haben in fast 4 Millionen Tabakpflanzen die Vererbung von Chloroplasten unter verschiedenen Umweltbedingungen untersucht. Entgegen der bisherigen Ansicht, Chloroplasten würden nur von der Mutterpflanze weitergegeben, können bei Kälte auch väterliche Chloroplasten vererbt werden. Die Chloroplasten der Eltern können sich also in den Nachkommen treffen und genetisches Material austauschen. Diese Erkenntnis erlaubt es, Eigenschaften aus dem Erbgut der Chloroplasten gezielt in der Züchtung zu nutzen, und eröffnet zudem neue Perspektiven für die Evolutionsforschung….

Electrochemischer Biosensor für die Antikörper-Detektion. Der quantitative Nachweis spezifischer Antikörper in komplexen Proben wie Blut kann Informationen über viele verschiedene Krankheiten liefern, benötigt aber meist eine aufwändige Labordiagnostik. Einen neuen Ansatz für eine rasche, kostengünstige, aber quantitative und spezifische Vor-Ort-Detektion von Antikörpern stellt ein italienisches Team jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie vor. Es handelt sich um einen elektrochemischen zellfreien Biosensor, mit dem z.B. der direkte Nachweis von Grippe-Antikörpern in Blutserum gelingt. Grippe ist eine schwere, weit verbreitete epidemische Krankheit,…

Forschende aus Saarbrücken und Freiburg entwickeln vielversprechenden Wirkstoff zur Bekämpfung multiresistenter Bakterien. Der Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa benötigt die Zucker-bindenden Proteine LecA und LecB, um Biofilme zu bilden und sich an Wirtszellen anzuheften, um in diese einzudringen. Diese sogenannten Lektine eignen sich daher als Angriffspunkte für Wirkstoffe zur Bekämpfung von Pseudomonas-Infektionen. Forschende aus Saarbrücken und Freiburg haben nun potente Inhibitoren für LecA und LecB hergestellt, die stabiler und besser löslich sind als bisherige Wirkstoffkandidaten. Diese optimierten Moleküle wurden in Virulenztests untersucht…

Hohe Leistungs- und Energiedichte dank Elektrode mit Chlorgas Superkondensatoren sind Stromspeicher, die Akkus ergänzen oder teilweise auch ersetzen können. Derzeitigen Superkondensatoren mangelt es jedoch noch an einer hohen Energiedichte – und damit an Ausdauer. Um Klassen besser zeigt sich ein neuartiger Ansatz für einen Superkondensator mit „atmender“ Elektrode. Inspiration, war eine kleine Eidechse, die bei ihren Tauchgängen eine Luftblase mitnimmt und damit unter Wasser atmet, so das Team, das ihn entwickelt hat, in der Zeitschrift Angewandte Chemie. Superkondensatoren werden heute…

Kolibris beherrschen ihren Schwebeflug vermutlich aufgrund eines fehlenden Gens. Sie zählen zu den kleinsten, aber auch wendigsten Vogelarten der Welt: die in Nord- und Südamerika beheimateten Kolibris. Häufig kaum größer als ein Daumen, können sie als einzige Vogelart nicht nur vorwärts, sondern auch rückwärts und seitlich fliegen. Möglich macht dies ihr charakteristischer Schwebeflug, der jedoch extrem energieaufwändig ist. Ein Team von Wissenschaftler*innen unter der Leitung von Prof. Michael Hiller vom hessischen LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik untersuchte nun in einer im…

Meilenstein durch HSWT-Forschung: Unter Leitung von Prof. Dr. Lydia Nausch von der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) wurde jüngst ein wichtiger Meilenstein im Bereich des Metabolismus von Zellen erreicht und unter dem Titel “Unexpected expansion of the voltage-gated proton channel family” https://doi.org/10.1111/febs.16617 in der renommierten medizinischen Fachzeitschrift “The FEBS Journal” publiziert: die Entdeckung und Charakterisierung von drei neuen Protonenkanal-Genen in dem klassischen Modellsystem für neuronale Plastizität. Prof. Dr. Lydia Nausch https://www.hswt.de/person/lydia-nausch.html leitet die Biochemie der Ernährung im Studiengang „Ernährung und Versorgungsmanagement“ an…