Neuer Algorithmus für klinische MRT-Geräte macht Brustuntersuchungen schneller und zuverlässiger. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine sensitive Methode zur Kontrolle von Silikonimplantaten. Dennoch kann eine zuverlässige Untersuchung der Implantate herausfordernd sein, da eine klare Abgrenzung zwischen Silikon und Fettgewebe auf den Bildern schwierig ist. Ein interdisziplinäres Forschungsteam an der Technischen Universität München (TUM) hat nun einen neuen Algorithmus entwickelt, der die Qualität der MRT-Bilder verbessert, indem er vollautomatisch und zuverlässig Wasser, Fett und Silikon gleichzeitig darstellt. Für die Brustrekonstruktion nach einer…

Physikalische Biologie: Veröffentlichung im Journal of Biological Chemistry Fehlgefaltete Prionproteine gelten als Auslöser neurodegenerativer Erkrankungen. Forschende von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und vom Forschungszentrum Jülich (FZJ) haben eine Erklärung dafür gefunden, warum verschiedene Formen der Creutzfeld-Jacob-Krankheit (CJD) mit verschiedenen Varianten des Prionproteins zusammenhängen. In der Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry zeigen sie, wie die Prionvarianten unterschiedliche Fehlfaltungsprozesse durchlaufen. Prionen sind spezielle Proteine, die im Gehirn gebildet werden. Im Normalfall sind sie harmlos. Treten die Prionen in einer zur Naturform abweichenden…

Biosynthese des Lichtsammelcarotinoids Fucoxanthin unerwartet komplex – Ausgangspunkt sind Pigmente zum Schutz gegen hohe Lichtintensitäten. Kieselalgen sind winzige Einzeller, die weltweit in Gewässern vorkommen und dort durch Fotosynthese große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid aufnehmen und in Biomasse umwandeln. Die Aufnahme des blaugrünen Anteils des Sonnenlichts erfolgt dabei über das Carotinoid Fucoxanthin. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung einer Arbeitsgruppe der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat nun herausgefunden, wie die Algen dieses wichtige, weitverbreitete Pigment herstellen. Die Arbeit wurde in der renommierten…

Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön und der University of Sussex in Großbritannien zeigt, dass das Alter eines Gens bestimmt, wie schnell es sich anpasst. Diese Erkenntnisse demonstrieren, wie die Evolution der Gene als “adaptiver Spaziergang” durch die Zeit verläuft. Neue Arten entstehen und entwickeln sich, weil Individuen Mutationen in ihrem Genom anhäufen, von denen einige keine Auswirkungen haben. Andere führen zu Veränderungen, die ihren Trägern deutliche Wettbewerbsvorteile verschaffen. Schon 1932 führte Sewall Wright eine Metapher ein,…

Dicht und durchlässig: Sie dichten Epithelzellen ab und lassen unter bestimmten Bedingungen Ionen und Wasser durch: Tight junctions bilden eine parazelluläre Barriere in Geweben und ihre Funktionsstörung wird mit Krankheiten in Verbindung gebracht. Ihre molekularen Komponenten sind schon seit den 1990er Jahren bekannt, nicht jedoch wie, sich die 26 Proteine namens Claudine miteinander organisieren. Tiefe Einblicke in die Struktur der Tight junctions haben nun Wissenschaftler vom FMP mit Hilfe der hochauflösenden Lichtmikroskopietechnik STED gewinnen können. Damit wurde erstmals der grundlegende…

Bakterien verfügen über eine Vielzahl an Überlebensstrategien, um sich in ihren dicht besiedelten Lebensräumen ausreichend mit Nahrung zu versorgen. Bestimmte Bakterienarten töten dabei Mikroorganismen einer anderen Art, zersetzen die Zellen und nehmen diese als Nährstoffe auf. Wie das genau vor sich geht, ist meist unbekannt. Ein Forschungsteam der Biologie der Mikroorganismen um Dr. Christine Kaimer hat diese Vorgänge genauer untersucht. Gemeinsam mit Kollegen aus den USA berichten die Forschenden der Ruhr-Universität Bochum (RUB) in der Zeitschrift Cell Reports vom 13….

Neue Studien des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie zeigen, dass eine Konkurrenz zwischen verschiedenen evolutionären Entwicklungsstadien mehrzelliger Lebenszyklen wichtig für die Entwicklung einer gesamten Population sein kann. Ohne direkte Konkurrenz entscheidet nur die Wachstumsrate einer Population, welcher Lebenszyklus sich durchsetzt. Eine ökologische Konkurrenz dagegen kann zur Selektion von völlig anderen Lebenszyklen führen. Die Evolution mehrzelliger Organismen ist ein zentraler Prozess im Verlauf der Entstehung des Lebens. In den meisten Fällen ist ein Organismus nur einen Teil seines Lebenszyklusses multizellulär: Der einfachste multizelluläre…

Hirnorganoide liefern Einblicke in die Evolution des menschlichen Gehirns. ARHGAP11B – diesen komplexen Namen trägt ein Gen, das nur beim Menschen vorkommt und das eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung des Neocortex spielt. Der Neocortex ist der Teil des Gehirns, dem wir unsere hohen geistigen Fähigkeiten verdanken. Welche Bedeutung ARHGAP11B bei der Neocortex-Entwicklung im Verlauf der menschlichen Evolution hatte, hat ein Team aus Forscher*innen vom Deutschen Primatenzentrum (DPZ) – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen, vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und…

Ein Wissenschaftler-Team aus Österreich, Polen und Deutschland, unter ihnen Senckenberger Prof. Dr. Thomas Schmitt, hat den Artenrückgang von Tagfaltern im österreichischen Bundesland Salzburg untersucht. In ihrer im Fachjournal „Science of Total Environment“ erschienenen Studie zeigen die Forscher anhand von knapp 60.000 Beobachtungspunkten und 168 Tagfalter- und Widderchenarten, dass der bisherige Rückgang der Schmetterlingsvielfalt in mindestens zwei Stufen erfolgte. Als Ursachen beider Aussterbewellen führt das Team Landschaftsveränderungen und Intensivierung der Landwirtschaft an. Sie zeigen zudem, dass die Naturschutzmaßnahmen zu einem Aussterbeende…

Einem Forscherteam aus Evonik und dem Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) ist zum wiederholten Male ein Durchbruch auf dem Gebiet der Hydroformylierung gelungen. Die Hydroformylierung ist eine der bedeutendsten Reaktionen in der industriellen organischen Chemie. Ungesättigte Verbindungen werden mit Synthesegas zu Aldehyden und Alkoholen umgesetzt. Nun wurde erstmalig nachgewiesen, dass der Katalysator in dieser Reaktion auch bei niedrigen Drücken stabil ist. Das eröffnet einen kostengünstigen und umweltfreundlichen Weg zu Aldehyden und Alkoholen. Das Forscherteam berichtet darüber im renommierten Fachjournal SCIENCE. Bisher…

Die Ergebnisse der internationalen Studie mit Beteiligung des Exzellenzclusters PMI weisen auch auf einen bisher nicht bekannten Entstehungsweg der chronisch entzündlichen Darmkrankheit hin. Das Besondere an der Studie ist zum einen die Größe und zum anderen der methodische Ansatz. Um Auffälligkeiten im Genom von Patientinnen und Patienten mit Morbus Crohn nachzuweisen, verglich ein internationales Konsortium DNA-Proben von etwa 30.000 Menschen mit Morbus Crohn und 80.000 Kontrollpersonen ohne diese Erkrankung. Ziel war es, Genvarianten zu finden, die anfällig für die chronisch…

Fraunhofer IBMT in EU-Horizon 2020 GLADIATOR. Ein transdisziplinärer, paradigmenverändernder Ansatz mit Bio-Nanodevice-Schnittstellen. Das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT bringt seine Expertise auf dem Gebiet der medizinischen Biotechnologie und des Ultraschalls in ein EU-Projekt ein, das an der nächsten Generation von Theranostika für Gehirnpathologien unter Verwendung autonomer, extern steuerbarer Nanonetzwerke arbeitet. Hirnpathologien sind hochkomplexe Erkrankungen. Trotz der jüngsten Fortschritte ist ihre Prognose düster und stellt eine große gesellschaftliche Herausforderung dar. Im Rahmen des EU-Projekts GLADIATOR, das von der Universität Zypern und…

Neue Technologie ‚Neuropixels‘ führt zum Nachweis mosaikartiger Verbindungen. Neurowissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz (in Gründung) zeigen erstmals, wie sensorische Nervenzellen in der Netzhaut präzise mit Nervenzellen der Colliculi superiores, einer Struktur im Mittelhirn, verbunden sind. Neuropixels-Sonden sind eine noch junge Elektrodengeneration mit besonders vielen Aufzeichnungspunkten für die elektrische Aktivität von Nervenzellen. Ihr Einsatz hat die neuen Einsichten in neuronale Schaltkreise möglich gemacht und führt zum Nachweis mosaikartiger Verbindungen. Im Journal Nature Communications* beschreiben…

Forscherinnen und Forscher weltweit arbeiten daran, effiziente Materialien zu entwickeln, mit denen CO2 in nutzbare chemische Stoffe umgewandelt werden. Dies ist vor allem angesichts der Erderwärmung wichtig. Ein Team der Universität Göttingen sowie vom Ulsan National Institute for Science, Südkorea, hat einen vielversprechenden Ansatz gefunden: Katalytisch aktive Moleküle werden auf einer Oberfläche verankert, welche als leitfähiger Elektronenlieferant dient. Die Moleküle begünstigen die chemische Reaktion. Solche Hybridsysteme machen sowohl die Eigenschaften der Moleküle als auch die Eigenschaften des Trägermaterials nutzbar. Die…

Forschende entdecken einen zelleigenen Schutz gegen epigenetische Veränderungen. Die Leber kann sich bis ins hohe Alter regenerieren und bleibt dabei erstaunlich leistungsfähig, und dass obwohl sich das Chromatin in ihren Zellen durch epigenetische Veränderungen stark umgestaltet, wie jetzt Forschende vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln herausfanden. Ein möglicher Grund, warum die Umwandlung fast folgenlos bleibt, könnte ein Mechanismus sein, den die Forscher jetzt in der Fachzeitschrift Molecular Systems Biology beschreiben. Änderungen der Epigenetik gilt als eine Ursache von…

Die Venusfliegenfalle setzt beim Beutefang auf Glutamat-Rezeptoren. Die entsprechenden Reize überträgt sie elektrisch. Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat jetzt den dahinterstehenden Mechanismus erklärt. Um Fliegen und andere kleine Tiere jagen zu können, muss die Venusfliegenfalle schneller sein als ihre Beute. Dafür hat sie ein Fangorgan entwickelt, das im Bruchteil einer Sekunde zuschnappen kann und von einer der schnellsten Reizleitungen im Pflanzenreich gesteuert wird. Eine zentrale Rolle spielt dabei ein elektrisches Signal, das sogenannte Aktionspotenzial. Wenn beispielsweise eine Fliege eines…