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…

Eine neue Generation von Cochlea-Implantaten soll Menschen mit Hörstörungen das Hören erleichtern. Im Freundeskreis diskutieren, ein Konzert genießen, bei Straßenlärm telefonieren – Menschen mit Hörproblemen bleiben alltägliche Höreindrücke oft verwehrt. Tobias Moser will den Betroffenen mit einer neuen Generation von Hörhilfen neue Klangwelten zugänglich machen. Die sogenannten optischen Cochlea-Implantate sind ein Beispiel für Therapien, die auf Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung beruhen. Text: Catarina Pietschmann In Deutschland leben rund 16 Millionen schwerhörige und 80 000 gehörlose Menschen. Etwa zwei von tausend Kindern…

Forschende aus Erlangen und Würzburg entwickeln zuverlässigen Schnelltest auf der Basis magnetischer Nanopartikel. Funktionalisierte Nanopartikel könnten schon bald die Point-of-Care-Diagnostik revolutionieren. Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Julius-Maximilians-Universität Würzburg entwickeln gemeinsam ein Verfahren, bei dem spezifische Moleküle in Proben und Seren, zum Beispiel Antikörper im Blut, an die Oberflächen von Eisenoxidkügelchen binden und mit einem preiswerten und handlichen Detektor bestimmt werden können. Ihre Erkenntnisse haben die Forschenden jetzt im renommierten Wissenschaftsjournal Natur Communications veröffentlicht.* Die vergangenen Monate haben gezeigt,…

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…

Vielversprechende Ergebnisse aus zwei präklinischen Studien. Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Palacký-Universität in Olmütz wollen die Behandlung von Prostatakrebs auf Basis von Actinium-225 verbessern. In aktuellen Experimenten statteten sie radioaktiv markierte Substanzen mit Bindungsstellen für ein im Blutplasma vorkommendes Protein aus. So konnten sie im Mausmodell die Zirkulationszeit im Blut verlängern – mit der Folge, dass die Dosis der Alphastrahlung am Tumor steigt. Als nächstes planen die Forscher eine Therapiestudie, um Strategien zur Optimierung für die aktuell in…

In zwei wissenschaftlichen Publikationen haben InfectoGnostics-Forscher kürzlich neue bioinformatische Tools vorgestellt, deren Open-Source-Code nun kostenlos genutzt und weiterentwickelt werden kann. Die Software “What the Phage” ermöglicht die Detektion von Phagen, während “ConsensusPrime” für die Entwicklung von verschiedenen molekularen Tests genutzt werden kann. Entwickelt wurden die Tools von Forschern des Universitätsklinikums Jena (UKJ), des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) sowie des Startups nanozoo. Bakteriophagen, kurz Phagen, sind Viren, die Bakterien befallen und deshalb in den letzten Jahren wieder stärker in den…

Forschende der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) haben im Labor aus menschlichen Stammzellen Skelettmuskeln zur Medikamentenprüfung entwickelt. Veröffentlicht im Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. Göttinger Forschenden ist es gelungen, Skelettmuskeln im Labor herzustellen, mit denen sich die normale menschliche Muskelentwicklung, natürliche Vorgänge zur Erholung des Muskels (Muskelregeneration) sowie Krankheitsprozesse bei der Muskelerkrankung „Duchenne Muskeldystrophie“ simulieren lassen. Die neuartigen Sklettmuskeln wurden im Rahmen der Doktorarbeit von Dr. Mina Shahriyari im Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) in Zusammenarbeit mit…

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,…