Forschende der Professur Produktionssysteme und -prozesse der TU Chemnitz wollen mit Hilfe von Virtual Reality und neuen Haptik-Geräten eine einfache und preiswerte Trainingssimulation für Wirbelsäulen- und Hüft-Operationen entwickeln. Wie können angehende Chirurginnen und Chirurgen ihre sensomotorischen Fähigkeiten trainieren, bevor sie echte Operationen an Patientinnen und Patienten vornehmen? Während prozedurales Wissen gut mit Lehrmaterialien vermittelt werden kann, ist das Erlernen der sensomotorischen Fähigkeiten bisher nur durch die praktische Ausführung der Operationsschritte am Menschen möglich. Gerade im orthopädisch-unfallchirurgischen Bereich fehlen jedoch geeignete…

Moleküle können aktive Cluster bilden, die Stoffwechselprozesse katalysieren, indem sie selbsterzeugten Konzentrationsgradienten folgen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS). Ihr Modell beschreibt die Selbstorganisation von Molekülen, die an Stoffwechselwegen beteiligt sind und fügt so der Theorie über den Ursprung des Lebens einen möglichen neuen Mechanismus hinzu. So lässt sich besser verstehen, wie an komplexen biologischen Netzwerken beteiligte Moleküle, dynamische und funktionale Strukturen bilden können. Die Ergebnisse bieten einen Ansatzpunkt für…

… passt sich schnell an neue Umweltbedingungen an. Im Krankenhaus erworbene Infektionen sind oft besonders schwer zu behandeln, weil die Erreger Resistenzen gegen gängige Antibiotika aufweisen. In dieser Hinsicht besonders gefürchtet ist das Bakterium Acinetobacter baumannii, für dessen Bekämpfung unter großem Druck neue Therapieansätze gesucht werden. Bioinformatiker der Goethe-Universität und der Forschergruppe FOR2251 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) haben nun innerhalb von A. baumannii eine unerwartet große Diversität bestimmter Zellanhänge nachgewiesen, die mit der Pathogenität im Zusammenhang stehen. Daraus könnten Behandlungsstrategien…

Ein gestörter Traumschlaf kann auf eine spätere Parkinson-Erkrankung hinweisen. Forschende der MHH-Neurologie untersuchen jetzt die Vorphase der neurodegenerativen Erkrankung und bieten Plätze für Studienteilnehmende an. Die Parkinson-Krankheit ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung und betrifft in Deutschland nach aktuellen Schätzungen mehr als 400.000 Menschen. Ursache ist ein fehlgefaltetes Protein namens Alpha-Synuclein, das verklumpt und sich im Gehirn ablagert. Dadurch sterben Nervenzellen ab. Die typischen Symptome wie verlangsamte Bewegungen, Muskelsteifheit oder Zittern treten meist erst viele Jahre später auf, wenn das Gehirn…

… beeinflussen die Zusammensetzung des Mikrobioms. Forschungsteam des Kieler SFB 1182, vom Helmholtz Zentrum München und der University of Southern California weist nach, dass sich eine geänderte Flüssigkeitsdynamik im Darm auf die Mikrobenbesiedlung auswirkt. Spontane rhythmische Kontraktionen des Verdauungstrakts, auch als Peristaltik bezeichnet, spielen bei den allermeisten Lebewesen eine wichtige Rolle, um eine gesunde Darmfunktion zu ermöglichen. Diese intrinsische Aktivität scheint für das Leben und die Gesundheit vieler Lebewesen unerlässlich zu sein, vermuten Forschende. Sie wird durch rhythmische elektrische Impulse…

Das akute Lungenversagen (ARDS für Acute Respiratory Distress Syndrom) ist ein lebensbedrohlicher Zustand. Eine von Thrombozyten befeuerte überschießende Immunreaktion verschlechtert zusätzlich die Lungenfunktion. Forschende der Universitätsmedizin Würzburg haben nun herausgefunden, wie diese schwere Entzündungsreaktion unterdrückt werden kann. In der von Prof. Dr. Bernhard Nieswandt geleiteten Studie wird ein bedeutender Fortschritt in dem Verständnis des akuten Lungenversagens aufgezeigt. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal Blood veröffentlicht. Eine von zehn intensivmedizinisch behandelten Personen entwickelt ein akutes Lungenversagen (ARDS). Die meisten dieser Atemnotsyndrome,…

Forschende entdecken neuen Ansatz, um die Population eines der gefährlichsten Malariaüberträger einzudämmen. Forschende der Universität Oldenburg und des University College London (Großbritannien) haben herausgefunden, dass der Botenstoff Octopamin eine entscheidende Rolle beim Hören von Malariamücken und mittelbar auch bei deren Paarung spielt. Diese Erkenntnis könnte einen neuen Ansatz bieten, die Vermehrung dieser Insekten einzudämmen. Der Biologe Prof. Dr. Jörg Albert von der Universität Oldenburg hat gemeinsam mit Forschenden des University College London (Großbritannien) den Hörsinn von tropischen Stechmücken der Gattung…

Forscherteam entdeckt neuen Mechanismus. Wenn Viren oder Bakterien die Atemwege besiedeln, versucht der Körper diese durch Abhusten von Schleim wieder loszuwerden. Diese natürliche Abwehrreaktion ist bei bestimmten Atemwegserkrankungen wie der Mukoviszidose oder COPD gestört. Ein Forscherkonsortium der Universität des Saarlandes und der Universität Gießen hat nun einen grundlegenden Mechanismus entdeckt, der erklärt, wie diese Immunreaktion überhaupt in Gang gesetzt wird. Dies kann helfen, wirksamere Therapien zu entwickeln. Die Studie wurde in dem renommierten Fachmagazin „Science Advances“ veröffentlicht. Wenn sich Krankheitserreger…

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,…

Studie liefert neue Erkenntnisse über altersbedingte Hirnveränderungen. Wichtiger Signalweg bei der Hirnalterung identifiziert. Neuartiges Medikament zur Umkehr altersbedingter Veränderungen bei Mäusen eingesetzt. Publikation in Nature. Eine wegweisende Studie, die am 2. August 2023 in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, liefert neue Erkenntnisse über die Alterungsprozesse im Gehirn und mögliche Ansatzpunkte zur Bekämpfung altersbedingter neurodegenerativer Erkrankungen. Das Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. Andrea Ablasser von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, hat die Studie in Zusammenarbeit mit…

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…