Das Weiss-Kruszka-Syndrom ist eine seltene neurologische Entwicklungsstörung, die durch kraniofaziale Anomalien, Entwicklungsverzögerung und autistische Merkmale gekennzeichnet ist. Forschende am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Keck School of Medicine der University of Southern California (USC) haben den molekularen Mechanismus des Weiss-Kruszka-Syndroms aufgedeckt: Die Mutation im Gen ZNF462 führt dazu, dass die Spezifikation der neuralen Abstammungslinie während der frühen Embryonalentwicklung nicht erhalten bleibt. Die Studie, die am Krankheitsmodell in Mauszellen durchgeführt wurde, erschien in Nature…
Tauschen Zellen Stoffwechselprodukte miteinander aus, beschert ihnen dies ein längeres Leben. Das konnte ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin nun erstmals in einer Studie am Beispiel von Hefezellen zeigen. Dass der Stoffaustausch einen direkten Einfluss auf die Lebensdauer von Zellen hat, könnte für die Erforschung von Alterungsprozessen und altersbedingten Erkrankungen von Menschen künftig eine wichtige Rolle spielen. Die Studie ist im aktuellen Fachmagazin Cell* erschienen. Stoffwechsel und Altern gehören untrennbar zusammen: Stoffwechselprozesse tragen zur Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen bei, sorgen…
Baustein der bakteriellen Immunabwehr legt infizierte Zellen lahm und könnte die molekularbiologische Diagnostik voranbringen. Es ist eine unerwartete Entdeckung, die Wissenschaftler:innen des Helmholtz-Instituts Würzburg in Kooperation mit Benson Hill, Inc. (Missouri) und der Utah State University in den USA gemacht haben: Sie haben eine Nuklease, genannt Cas12a2, gefunden, die eine gänzlich neue Art der CRISPR-Immunabwehr darstellt. Im Gegensatz zu jeder anderen bisher bekannten Nuklease des CRISPR-Cas-Immunsystems, geläufig als Ursprung der „Genschere“, zerstört Cas12a2 die DNA, um eine infizierte Zelle abzuschalten….
Wie ist es dem Gehirn möglich, gezeichnete Objekte als Haus oder als Tier zu erkennen? In einer aktuellen Studie im Journal of Neuroscience haben Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig in Zusammenarbeit mit der Freien Universität Berlin und der Justus-Liebig-Universität Gießen untersucht, wie sich unsere Wahrnehmung von Strichzeichnungen von natürlichen Bildern unterscheidet. Die Forscher zeigen, dass die Wahrnehmung von Objekten besonders robust gegenüber Veränderungen in unserer Umwelt ist. Fast jeder Mensch kann mit ein paar Strichen Objekte…
Forschungsteam der Leibniz Universität Hannover liefert neue Erkenntnisse zu molekularen Prozessen der Energieumwandlung. Die neuesten Weltraumteleskope und interplanetare Sonden erlauben immer tiefere Einblicke in unser Universum. Gleichzeitig gibt es immer spektakulärere Bilder von der Welt am anderen Ende der Größenskala: der Welt der Atome und Moleküle im Sub-Nanometerbereich. Durch die Kombination von Elektronen-Cryomikroskopie und Bildauswertungsverfahren unter Einsatz von Großrechnern können mittlerweile Bildpunkte im Bereich von 0,1 Millionstel Millimetern (0,1 Nanometer) aufgelöst werden. Das ist die Größenordnung des Abstands von Atomen…
Forschende der ETH Zürich entwickelten ein Baukastensystem zur einfachen und günstigen Herstellung von Sicherheitstinten. Es basiert auf Polymeren und könnte künftig auch in Solarkraftwerken und Bildschirmen zum Einsatz kommen. Neuartige Fluoreszenzfarben von ETH-Forschenden sind verhältnismässig einfach und kostengünstig herzustellen. Die Farbmoleküle bestehen je nach Farbe aus einer unterschiedlichen Zahl von Untereinheiten, und sie sind baukastenartig als Polymere aufgebaut. Bei den verwendeten Untereinheiten handelt es sich um einfache Moleküle, die entweder kommerziell erhältlich oder sich von Chemikern mit einem Reaktionsschritt herstellen…
Fängt eine Fruchtfliege an zu laufen oder zu fliegen, werden ihre Insulin-produzierenden Zellen sofort gehemmt. Das könnte eine Erklärung dafür sein, warum Bewegung die Gesundheit fördert. Insulin ist für den Menschen und viele andere Lebewesen ein essenzielles Hormon. Seine wohl bekannteste Aufgabe ist es, den Zuckerstoffwechsel zu regulieren. Wie es diesen Job erledigt, ist gut erforscht. Weitaus weniger ist darüber bekannt, wie die Aktivität der Insulin-produzierenden Zellen und folglich die Ausschüttung von Insulin kontrolliert wird. Neuigkeiten zu dieser Frage stellt…
Forschenden des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie ist es gelungen mittels einer von ihnen entwickelten cleveren Kombination aus klassischer Pflanzenveredelung mit hochmoderner Molekularbiologie stabile geneditierte Pflanzen herzustellen, die nicht von klassisch gezüchteten oder natürlich entstandenen Mutationen zu unterscheiden sind. Diese neu entwickelte Methode ist außerdem geeignet schneller Pflanzen mit den gewünschten Eigenschaften zu züchten und kann bei einer Vielzahl von Pflanzen genutzt werden, bei denen bisher die Geneditierung nicht eingesetzt werden konnte. Veröffentlicht haben die Forscher*innen ihre Ergebnisse aktuell im Fachjournal…
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg hat durch die Sequenzierung von 1.000 Pflanzen herausgefunden, dass wichtige Prozesse in der Meiose – „crossover interference“ und „crossover assurance“ – durch das Protein ASYNAPTIC 1 (ASY1) reguliert werden. Die Ergebnisse könnten unter anderem für die Züchtung von Nutzpflanzen relevant sein und wurden in der Fachzeitschrift „PNAS nexus“ veröffentlicht. Die Meiose, auch Reifeteilung genannt, hat zwei wichtige Funktionen bei der Fortpflanzung aller sich sexuell vermehrenden Organismen. Zum einen wird…
Die Wirbelsäule entwickelt sich bei modernen Tieren auf die gleiche Weise wie vor 300 Millionen Jahren. Forschende des Museums für Naturkunde Berlin untersuchten die Entwicklung der Wirbelsäule von vierbeinigen Wirbeltieren anhand eines großen Datensatzes moderner und fossiler Wirbeltiere. Einbezogen wurden neue Daten des 300 Millionen Jahre alten Reptils Mesosaurus tenuidens.Obwohl Wirbeltiere extrem vielfältige Körperformen und Lebensweisen haben, sind die Verknöcherungsmuster der Wirbelsäule viel einheitlicher als erwartet. Die Studie ist ein weiteres großartiges Beispiel dafür, wie Daten von Fossilien und modernen Tieren…
Zellkommunikation fasziniert seit Jahrzehnten Forschende auf verschiedenen Gebieten. Professor Otger Campàs konnte mit den Kolleg:innen des Exzellenzclusters Physics of Life (PoL) an der Technischen Universität Dresden und der University of California Santa Barbara (UCSB) nun ein weiteres Rätsel um die Frage lösen, wie die Zellen ihren Tastsinn nutzen, um während der Embryogenese lebenswichtige Entscheidungen zu treffen. Ihr Paper wird nun in der Fachzeitschrift Nature Materials veröffentlicht. Der Aufbau von Geweben und Organen ist eine der komplexesten und wichtigsten Aufgaben, die…
Die Mikrobe des Jahres 2023 kann man sogar in der Apotheke kaufen. Bacillus subtilis gilt als gesundheitsfördernd und ist daher als Probiotikum im Handel. Als Nahrungsbestandteil ist die Mikrobe in Asien schon lange bekannt. In der Tierhaltung wird dieses Bakterium als Antibiotika-Alternative eingesetzt. Zudem produziert Bacillus subtilis Vitamine und Enzyme im industriellen Maßstab, etwa für Waschmittel. Und er heilt sogar Risse im Beton. Dieses mikrobielle Multitalent wählte die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) zur zehnten Mikrobe des Jahres….
Eine Forschungsgruppe an der Universität Bern erforscht, wie Pflanzen «atmen». Nun konnten sie neue Erkenntnisse dazu gewinnen, wie Gräser effiziente «Atmungsporen» auf ihren Blättern entwickeln. Wenn wichtige Komponenten in diesem Entwicklungsprozess fehlen, wird der Gasaustausch zwischen Pflanze und Atmosphäre beeinträchtigt. Die Erkenntnisse sind auch wichtig im Hinblick auf den Klimawandel. Gräser verfügen über «Atmungsporen» (sogenannte Spaltöffnungen), die sich öffnen und schliessen, um einerseits die Aufnahme von Kohlendioxid für die Photosynthese und andererseits den Wasserverlust durch Transpiration zu regulieren. Diese Spaltöffnungen…
Nur wenige Sekunden braucht ein neu entwickelter Schnelltest, um Krankheitserreger wie SARS-CoV-2 zuverlässig nachzuweisen. Seine Grundlage sind speziell designte magnetische Nanopartikel. Die gängigen Schnelltests zur Diagnostik von Infektionskrankheiten sind flott, aber nicht wirklich schnell. Zum Beispiel dauert es bei Antigen-Selbsttests, bei PCR-Tests oder bei ELISA-Tests auf das Coronavirus 15 Minuten bis mehrere Stunden, ehe ein belastbares Ergebnis vorliegt. Wesentlich weniger Zeit braucht dagegen ein neuer und sehr empfindlicher Schnelltest, den ein Team von den Universitäten Würzburg und Erlangen entwickelt hat….
Veränderte Umweltbedingungen, wie beispielsweise durch den Klimawandel hervorgerufen, erfordern entsprechende Anpassungen von Pflanzen. Eine Forschungsgruppe vom Institut für Biowissenschaften der Universität Rostock unter Beteilung der Humboldt-Universität zu Berlin und der Ludwig-Maximilians-Universität München konnte nun entschlüsseln, wie Pflanzen Schutzpigmente ausbilden, um sich vor hoher Lichtintensität zu schützen. Die Arbeit wurde im Fachjournal Plant Communications veröffentlicht. Die pflanzliche Photosynthese bildet die Grundlage für das Leben auf der Erde. Im Rahmen dieses physikalisch-biochemischen Prozesses, der in den Pflanzenzellen in so genannten Chloroplasten abläuft,…
Insulinhypersekretion geht dem Versagen der Pankreas-β-Zellen voraus. Um Patienten mit Diabetes bestmöglich behandeln zu können, ist es notwendig, den Krankheitsmechanismus zu verstehen. MODY Typ 3 ist eine monogen vererbte Form von Diabetes, die durch einen Gendefekt im HNF1A-Gen verursacht wird. Die Folge ist ein fortschreitendes Versagen der Beta-Zellen, das zum Ausbruch der Krankheit mit Hyperglykämie führt. Warum führen Mutationen in HNF1A zu MODY3-Diabetes? Ein Forscherteam unter der Leitung von Henrik Semb, Direktor des Instituts für Translationale Stammzellforschung (IST) am Helmholtz…
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