Was Minitumoren über zukünftige Therapiemöglichkeiten bei Darmkrebs verraten. Miniaturmodelle von Darmkrebstumoren – sogenannte Organoide – verändern ihre Gestalt systematisch, wenn sie dem Einfluss bestimmter Medikamente ausgesetzt sind. Das zeigten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und von der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg. Durch Kombination mikroskopischer und genetischer Hochdurchsatzverfahren mit maschinellem Lernen konnten die Forscher diese Gestaltveränderungen bestimmten zellulären Prozessen zuordnen und diese mit pharmakologischen Wirkstoffen gezielt auslösen. Die Analysen helfen besser zu verstehen, warum manche Tumoren im…

HIRI-Wissenschaftler:innen zeigen, dass die RNA-Konzentration Abwehrreaktionen beeinflusst. Freund oder Feind? Mit dieser Frage sehen sich Immunsysteme ständig konfrontiert. Sie müssen Eindringlinge ausfindig machen, ohne der zu schützenden Zelle zu schaden. CRISPR-Cas-Systeme erkennen Fremdkörper anhand ihrer Gensequenz. Doch was passiert, wenn Wirtszellen die gleichen genetischen Merkmale aufweisen? Ein Forschungsteam unter Federführung des Würzburger Helmholtz-Instituts in Kooperation mit der North Carolina State University (USA) hat nun einen Kontrollmechanismus für CRISPR-Systeme mit der Nuklease Cas13 identifiziert: Nur wenn die Menge an Fremd-RNA einen…

FH-Studierende entwickeln Mikrowellen-Plasmaquelle. Für ihre Studienarbeit im Bachelor-Studiengang Elektrotechnik entwickeln Daniel Alkemeier und Silvan Linke eine Mikrowellenquelle für sogenanntes kaltes Plasma. Das lilafarbene „Licht“ wird mit Hilfe von Hochfrequenzelektronik erzeugt und kann beispielsweise zur Desinfektion von Wunden eingesetzt werden – ein Laborbesuch. Unzählige Kabel, nach Farben und Längen säuberlich sortiert, Stecker, Anschlüsse, verschiedenste Messgeräte, Kontrollbildschirme – das Labor für Hochfrequenzelektronik der FH steckt voller Technik. Mittendrin sitzen Silvan Linke und Daniel Alkemeier und schauen konzentriert auf eine unscheinbare, mit einem…

Mit Sonnenlicht die Chemie-Industrie nachhaltiger machen… Einem Forschungsteam der Universitäten Ulm und Jena ist es gelungen, die Entwicklung solargetriebener Katalysatoren entscheidend voranzutreiben. Ihre optimierten Photokatalysatoren sind effektiver als herkömmliche thermische Katalysatoren und legen damit einen Grundstein für die nachhaltige Nutzung regenerativer Energien in der Chemie-Industrie. Der Vorteil: Für eine Umstellung der Prozesstechnik auf sonnenbasierte Verfahren braucht es keine großen Investitionen. Rund 80 Prozent aller Chemieerzeugnisse werden mit Hilfe katalytischer Prozesse hergestellt. Katalysatoren beschleunigen chemische Reaktionen oder bringen diese erst in…

T-Zellen beseitigen kranke Körperzellen normalerweise sehr effektiv. Bei Tumorzellen jedoch versagen sie anscheinend. MDC-Forscher*innen haben nun herausgefunden, was die Immunabwehr hemmt. In „JCI Insight“ beschreiben sie, wie sie diese Bremse lösen und die Immunantwort bei Krebs stärken können. Sie sind das Räumkommando des Immunsystems: T-Zellen patrouillieren ständig durch Blut, Lymphsystem, Gewebe und Organe. Stoßen sie auf Zellen, die von Krankheitserregern befallen oder beschädigt sind, beseitigen sie diese. Auch Krebszellen können sie erkennen und vernichten. Allerdings entwickeln Tumorzellen Strategien, um sich…

Das menschliche Mikrobiom kann Auskunft darüber geben, ob die Gefahr einer nichtalkoholischen Fettleber besteht. Das hat ein internationales Team unter Leitung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans Knöll Institut (Leibniz-HKI) herausgefunden. Die Forschenden entwickelten ein Modell, das anhand der mikrobiellen Zusammensetzung im Darm den möglichen Verlauf der Krankheit vorhersagen kann. Die Studie wurde in Science Translational Medicine publiziert. Bis zu 25 Prozent der Weltbevölkerung leiden an einer sogenannten nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD), bei der sich eine erhöhte Menge an…

Das Melanom ist ein Tumor, dessen Zellen sich besonders dynamisch verändern. Ruhephasen und aktive Zellteilung können sich hier schnell abwechseln. Einige Melanomzellen befinden sich in einem eher langsamen Zyklus und scheinen nicht wesentlich zum Krebswachstum beizutragen. Es handelt sich dabei jedoch um Zellen vom sogenannten Persister-Typ, die oft erst während einer Krebsbehandlung in die aktive Zellteilung wechseln. Forschende der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen haben in Laborversuchen deshalb eine neue Strategie erfolgreich erprobt und kürzlich im renommierten Journal „Nature Communications“…

Am Institut für Neurobiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist ein neues Großgerät in Betrieb gegangen: ein FLIM-Multiphotonen-Laserscanning-Mikroskop. Mit ihm sollen Ionenverschiebungen, insbesondere von Natriumionen, innerhalb von Nervengeweben gemessen werden. Dies kann neue Aufschlüsse sowohl über grundlegende Hirnfunktionen als auch über Fehlfunktionen bei neurodegenerativen Erkrankungen geben. Das Element Natrium ist für neuronale Prozesse im lebendem Organismus von großer Bedeutung. Durch eine niedrige Konzentration von Natriumionen innerhalb von Nervenzellen können zum Beispiel die elektrischen Signale im Gehirn erst generiert werden. Ist die…

Maschinelles Lernen legt Blick auf erstaunliches Phänomen bei Aminosäure Tyrosin frei. Roaming ist ein Phänomen unter Reaktionsdynamiken von Molekülen, welches kürzlich erstmals direkt beobachtet werden konnte. Dabei löst sich ein Atom eines Moleküls, wandert um das Molekül herum und lagert sich plötzlich an einer anderen Stelle wieder an. Theoretischen Chemiker*innen um Philipp Marquetand von der Universität Wien ist es nun gelungen, dieses Roaming bei der Aminosäure Tyrosin, einem wichtigen körpereigenen Baustein von Peptiden und Proteinen, zu detektieren. Ihre Studie erschien…

Wie Chorproben während Pandemien sicher durchgeführt werden können. Um zu untersuchen, wie sich Aerosole als mögliche Träger von Viren während einer Chorprobe im Raum verteilen, führten Forschungsteams der TU Bergakademie Freiberg und der Universität Leipzig in den vergangenen Monaten Messungen bei Chorproben durch. In der Fachpublikation „Journal of Voice“ berichten die Forschenden nun über ihre Ergebnisse. Demnach können Chorproben dank regelmäßigem Luftaustausch und speziellen Sensoren so durchgeführt werden, dass die CO2 Konzentration und damit auch die Aerosole in der Raumluft…

Forschende entdecken körpereigene, entzündungshemmende Substanz. Ein Team von Wissenschaftler*innen um Professor Karsten Hiller vom Braunschweiger Zentrum für Systembiologie BRICS hat eine körpereigene, entzündungshemmende Substanz entdeckt: Mesaconsäure. Dieses Molekül könnte ein Wirkstoffkandidat sein, der sich zur Behandlung eines Schocks in Folge einer Blutvergiftung und bei Autoimmunerkrankungen wie Schuppenflechte und chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) weiterentwickeln lässt – ohne die bekannten Nebenwirkungen bisher im Einsatz befindlicher entzündungshemmender Medikamente. Das Team von Karsten Hiller beschäftigt sich schon seit vielen Jahren mit Stoffwechselprodukten, die bei der…

Personalisierte Medizin… Wenn ein Blutgerinnsel im Gehirn die Sauerstoffversorgung blockiert, erleiden Betroffene einen akuten Hirnschlag. Für die Behandlung zählt dann jede Minute. Ein Team der Empa, des Universitätsspitals Genf und der Klinik Hirslanden entwickelt derzeit ein Diagnoseverfahren, dank dem sich möglichst rasch eine massgeschneiderte Therapie einleiten lässt, wie sie im Fachblatt «Scientific Reports» schreiben. Eben noch schien alles normal, und von einem Moment auf den anderen ist die Blutzufuhr in ganze Gehirnareale blockiert: Wenn ein Gerinnsel ein Blutgefäss verschliesst, ist…

Lehren aus der Vergangenheit: Neue MARUM-Studie: Nahrung und Sauerstoff haben größten Einfluss auf das Überleben. Korallen reagieren auf Veränderungen ihrer Umgebung – das gilt sowohl für tropische wie für Kaltwasserkorallen und schließt zum Beispiel Änderungen von Temperatur, Salzgehalt und pH-Wert ihrer Umgebung ein. Jetzt haben Forschende des MARUM unter der Leitung von Dr. Rodrigo da Costa Portilho-Ramos in einer Studie untersucht, wie sich wärmere Temperaturen im Zuge der Klimaerwärmung auf Kaltwasserkorallen auswirken. Dafür haben sie genauer betrachtet, wie Korallen in…

Magnetfallen für Seltenerd-Ionen könnten zu praktischer Trenntechnologie führen. Damit die Energiewende gelingt, werden große Mengen an Rohstoffen benötigt. Dazu gehören viele Seltene Erden, bei denen Versorgungsengpässe drohen und für die einfache Ersatzmöglichkeiten fehlen. Da es in Europa derzeit keinen nennenswerten Bergbau von Seltenen Erden gibt, ist das Recycling von Elektronikschrott eine wichtige Quelle. Die Kehrseite der Medaille: Bei der Anreicherung des wertvollen Materials werden umweltgefährdende Chemikalien eingesetzt. Forschende am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf könnten eine Lösung für dieses Problem gefunden haben, wie…

Forschende des Instituts für Entwicklungsgenetik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) untersuchten molekulare Faktoren, die den Erhalt der Stammzellen in Pflanzen steuern. Dass wesentliche Bereiche der darin involvierte Transkriptionsfaktoren der sogenannten PLETHORA-Familie eine Prion-ähnliche Struktur haben, beschreiben sie in der Titelgeschichte der Fachzeitschrift EMBO reports vom 7. Juni 2022. Aus den sogenannten Stammzellen entwickeln sich im Laufe des Lebens alle Organe eines Organismus. Auch Pflanzen besitzen solche Stammzellen, mit denen sie – im Gegensatz zu uns Menschen – während ihres ganzen Lebens…

Bielefelder Forschende veröffentlichen Studie in Nature Communications. Wie funktionieren Proteine, durch die ein Bakterium zum Krankheitserreger wird? Und wie injizieren Bakterien die krankheitserregenden Moleküle in menschliche Zellen? Mit diesen Fragen befassen sich der Biochemiker Professor Dr. Hartmut Niemann von der Universität Bielefeld und seine Arbeitsgruppe. Das in vielen krankheitserregenden Bakterien zu findende Sekretionssystem (T3SS) schießt Virulenzproteine durch eine winzige Nadel in Wirtszellen. In einer Studie untersuchten die Forschenden diesen molekularen Injektionsapparat von Yersinia enterocolitica, einem Erreger für Magen-Darm-Beschwerden. Die Studie…