Für die Funktion vieler Biomoleküle ist ihre dreidimensionale Struktur entscheidend. Daher sind Forschende nicht nur an der Sequenz der Einzelbausteine von Biomolekülen interessiert, sondern auch an ihrer räumlichen Struktur. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) kann man bereits zuverlässig die dreidimensionale Struktur eines Proteins aus dessen Aminosäuresequenz vorhersagen. Für RNA-Moleküle steht diese Technik jedoch erst am Anfang. Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) beschreiben in der Zeitschrift „PLOS Computational Biology“ vom 7. Juli 2022 einen Weg, um mit KI die Struktur bestimmter…

Mit hochmodernen Methoden ist es Forschenden des DZNE und der University of Texas erstmals gelungen, auf atomarer Ebene die Wirkung von gegen das Gehirn gerichteten autoimmunen Antikörpern detailliert aufzuschlüsseln. Sie untersuchten dazu zwei Antikörper, die bei einer Form der autoimmunen Enzephalitis (Hirnentzündung) an sogenannte GABA-A-Rezeptoren andocken. Ihre Erkenntnisse über die strukturellen Mechanismen, die sie jetzt im Fachjournal „Cell“ veröffentlicht haben, sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von wirkungsvollen Therapien – und sie sind zugleich Wegbereiter für weitere…

Die richtige Temperatur entscheidet über den Erfolg technischer Prozesse, die Qualität von Lebensmitteln und Medikamenten oder die Lebenszeit von Elektronikbauteilen und Batterien. Temperaturindikatoren ermöglichen es, (un)erwünschte Temperaturerhöhungen zu erfassen und durch eine Veränderung ihres Signals für einen späteren Auslesevorgang irreversibel aufzuzeichnen. Besonders attraktiv sind Temperaturindikatoren, die aufgrund ihrer geringen Größe leicht in beliebige Objekte integriert werden können und anschließend die Temperaturhistorie des Objekts autonom, das heißt ohne Stromversorgung, überwachen. Demnach können durch das Auslesen des Indikatorsignals erfolgreiche Klebeprozesse verifiziert, unerkannte…

Überraschenderweise hat der Embryo in seinen frühesten Entwicklungsstadien die Fähigkeit, die künftige Plazenta zu ernähren und der Gebärmutter Anweisungen zu geben, damit sie sich einnisten kann. Diese Erkenntnis konnte das Labor von Nicolas Rivron am IMBA anhand von „Blastoiden“, also aus Stammzellen gebildeten In-vitro-Modellen von Embryos, gewinnen. Die jetzt in Cell Stem Cell veröffentlichten Ergebnisse könnten zu einem besseren Verständnis der menschlichen Fertilität beitragen. Wer kümmert sich um wen am Anfang des Lebens? Die Plazenta und die Gebärmutter nähren und…

Bislang unbekannte Wirkungen von Citraconsäure beschrieben. Das körpereigene Molekül Itaconsäure wirkt antiviral und entzündungshemmend, wie Forschende vom TWINCORE kürzlich gezeigt haben. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig und dem Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland haben sie nun die eng verwandte Substanz Citraconsäure untersucht. Das Ergebnis: Citraconsäure schützt Zellen durch antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften. Außerdem hemmt sie die Freisetzung von Grippeviren aus menschlichen Zellen. Diese Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Nature Metabolism veröffentlicht. „Itaconsäure…

Neues BioSC-Projekt mit HHU-Beteiligung. Ist eine nachhaltige, heimische Alternative zu Palmöl möglich? Das Forschungskonsortium NextVegOil aus Aachen, Bochum, Düsseldorf und Münster will ein großtechnisches Verfahren entwickeln, um in Zukunft aus landwirtschaftlichen Abfällen ein dem Palmöl ähnliches mikrobielles Öl zu erzeugen. Die Arbeit erledigt ein speziell veränderter einzelliger Pilz. In dem vom Bioeconomy Science Center (BioSC) geförderten Projekt, an dem zwei Forschungsgruppen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) beteiligt sind, soll dann zusammen mit einem Berlin-Bonner Startup-Unternehmen ein auf dem Palmölersatz basierender veganer…

Kupferbelastungen in der Umwelt und das Eiweiss Alpha-Synuclein im menschlichen Gehirn könnten eine wichtige Rolle im Krankheitsgeschehen der Parkinson-Krankheit spielen. Ein Team der Empa und der University of Limerick konnte zeigen, wie das körpereigene Protein unter Einfluss von grossen Mengen an Kupfer-Ionen eine ungewöhnliche Gestalt annimmt. Die Erkenntnisse sollen helfen, neue Strategien für die Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen zu entwickeln. Die Ursachen der Parkinson-Krankheit sind bisher nicht vollständig geklärt. Lange bevor bei Betroffenen das typische Muskelzittern einsetzt, könnte das Auftauchen…

Fall gelöst: Forschende aus Jena zeigen in der Fachzeitschrift Nature, wie die Gewöhnliche Brechnuss Strychnin bildet. Einem Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena ist es gelungen, den kompletten Biosyntheseweg für die Bildung von Strychnin in der Pflanzenart Strychnos nux-vomica (Brechnussbaum) nachzuvollziehen. Die Forschenden identifizierten alle an der Biosynthese von Strychnin und weiteren Stoffwechselprodukten beteiligten Gene und exprimierten sie in der Modellpflanze Nicotiana benthamiana. Damit konnten sie zeigen, dass diese äußerst komplexen und pharmakologisch wichtigen Moleküle mittels „Metabolic Engineering“-Methoden…

Billionen von Zellen arbeiten in unserem Körper pausenlos daran, uns am Leben zu erhalten. Dabei entsteht Abfall, der in speziellen Zellorganen abgebaut wird. Doch was, wenn die zellulären Mülleimer nicht funktionieren? Die Forschung vermutet darin die Ursache zahlreicher Erkrankungen. Biolog:innen der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben nun gemeinsam mit einem Team aus München zeigen können, wie Zellen sich selbst vor ihren lädierten Mülleimern schützen – denn deren Inhalt hat es in sich. Analog zu Organen im menschlichen Körper haben Zellen ebenfalls…

Team der MHH, des DZIF und der Uni Gießen erforscht Ansätze für neue Medikamente, die gegen viele verschiedene Coronaviren wirken. Wirkstoffe gegen SARS-CoV-2 und möglichst auch gegen weitere Coronaviren zu finden – dieses Ziel verfolgt ein Team um Professor Dr. Thomas Schulz, Institut für Virologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), Koordinator zweier Forschungsbereiche am Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) und Sprecher des Exzellenzclusters RESIST, seit dem Auftreten des Virus. Dabei wird es nun gemeinsam mit einem Team von Professor Dr….

Neue Methode entwickelt, um bedeutende Alkene herzustellen. Mittels chemischer Synthese können aus einfachen Ausgangsmaterialien wertvolle Produkte entstehen. Zu den wichtigsten Bausteinen der Synthese zählen jene, die Kohlenstoff-Sauerstoff-Doppelbindungen (Carbonyle) enthalten, da solche Moleküle leicht in viele Produkte umgewandelt werden können. Eine Forschungsgruppe um Chemiker Nuno Maulide von der Universität Wien hat nun eine spezielle Art von Schwefel-Yliden entdeckt, die in Kombination mit Carbonylen Alkene (Moleküle mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen) liefern – ein erstaunlicher Befund, denn laut bisherigem Wissensstand konnten Schwefel-Ylide das nicht. Die…

Eine Studie unter Federführung der Universität Bonn hat ein Molekül identifiziert, das die Fettverbrennung in braunen Fettzellen anfacht. Der Mechanismus wurde in Mäusen entdeckt, existiert aber wahrscheinlich auch im Menschen: Ist bei ihnen ein Transporter für den Signalstoff weniger aktiv, bleiben sie trotz fettreicher Kost deutlich schlanker. Die Arbeit, an der unter anderem auch Forschende der Universität Leipzig und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf beteiligt waren, ist nun in der Fachzeitschrift Nature erschienen. Normalerweise speichern Fettzellen Energie. In braunen Fettzellen dagegen verpufft…

Mithilfe einer neuen Methode lassen sich spiegelbildliche Substanzen besser voneinander unterscheiden. Das ist unter anderem bei der Herstellung von Arzneimitteln wichtig, weil die beiden Varianten völlig unterschiedliche Wirkungen im menschlichen Körper entfalten können. Das neue Verfahren beschreiben Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI, der ETH Lausanne (EPFL) und der Universität Genf nun im Fachblatt Nature Photonics. Einige Moleküle existieren in zwei Formen, die zwar strukturell identisch sind, aber in ihrem Aufbau spiegelbildlich zueinander – genau wie unsere rechte und linke…

Forschende aus Kiel und Düsseldorf untersuchen am Beispiel der Seeanemone Nematostella vectensis den Beitrag des Mikrobioms zur Temperaturanpassung von Lebewesen. Alle vielzelligen Lebewesen sind von einer unvorstellbar großen Anzahl von Mikroorganismen besiedelt und haben sich in der Entstehungsgeschichte des Lebens von Beginn an gemeinsam mit ihnen entwickelt. Das natürliche Mikrobiom, also die Gesamtheit dieser Bakterien, Viren und Pilze, die in und auf einem Körper leben, ist von fundamentaler Bedeutung für den Gesamtorganismus: Es übernimmt zum Beispiel von der Unterstützung der…

Eine neue Generation intelligenter Implantate soll direkt am Knochen überwachen, ob Schienbeinbrüche heilen. Bei Bedarf sollen sie den Heilungsprozess über gezielte Bewegung direkt an der Bruchstelle aktiv anregen. Hieran arbeitet an der Universität des Saarlandes ein Forschungsteam aus Medizin, Ingenieurwissenschaft und Informatik. Auf dem Weg zum Prototyp gibt es bereits zwei Patente. Das Team um Professorin Bergita Ganse und Professor Tim Pohlemann hat nun erstmals das nötige bekannte Wissen zusammengetragen, wie Knochenbrüche am besten stimuliert werden, um das beste Heilungsergebnis…

Enzym aus Speichelmikroben zersetzt PET-Kunststoffe. Menschlicher Speichel könnte ein Enzym enthalten, das den Kunststoff Polyethylenterephthalat (PET) zersetzen kann. Entdeckt hatten Forschende das Enzym in einer Datenbank für mikrobielle Genome, unter anderem aus menschlichem Speichel. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, zerlegt diese neue Hydrolase PET aktiver in kleinere Moleküle als andere bekannte bakterielle Hydrolasen. Das Enzym lässt sich biotechnologisch produzieren und könnte für das Recycling oder die Funktionalisierung von Kunststoffmaterialien angepasst werden, schreiben die Autor:innen. Mülldeponien und Hafenbecken…