Die Eigenschaften von Krebszellen kann man mithilfe von Deep Visual Proteomics besser verstehen, schreibt ein deutsch-dänisches Team in „Nature Biotechnology“. Fabian Coscia hat das Verfahren mitentwickelt und wird es am MDC weiter verfeinern – um auch für resistente Tumore Therapien zu finden. Um zu begreifen, was eine entartete Zelle so gefährlich, aber womöglich auch verwundbar macht, reicht es nicht aus, ihre Gene anzuschauen. „Entscheidend für die Funktionen aller Zellen sind vielmehr die Proteine“, sagt Dr. Fabian Coscia, der seit Juni…

Wissenschaftler:innen des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) und der Universität zu Köln haben einen Weg entdeckt, der erklärt, wie eine Proteinfamilie Pflanzen gegen mikrobielle Schaderreger verteidigen. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Zeitschrift Cell veröffentlicht. Wir Menschen verlassen uns auf unser Immunsystem, um uns vor Krankheiten zu schützen, die durch Schaderreger verursacht werden. In ähnlicher Weise reagieren auch Pflanzen auf das Eindringen schädlicher Mikroben mit einer Immunreaktion. Auslöser jeder pflanzlichen Immunantwort sind so genannte Immunrezeptoren, die nicht nur die Anwesenheit von…

Weltweit erstmals: Forschenden der Universitätsmedizin Göttingen und des Institute for Bioengineering of Catalonia in Spanien ist es gelungen, das Gehör in vivo durch Licht zu stimulieren – ohne eine genetische Manipulation. Veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society (JACS). Innenohr-Prothesen oder sogenannte Cochlea-Implantate (CI) werden seit vielen Jahren erfolgreich für die Wiederherstellung des Hörens bei Gehörverlust eingesetzt. Die begrenzte spektrale Auflösung bisheriger CIs macht aber Betroffenen das Verstehen von Sprache im Hintergrundgeräusch und das Hören von…

Indopazifische Grosse Tümmler reiben sich vom Schnabel bis zur Schwanzflosse an Korallen. Forscherinnen der Universitäten Zürich und Giessen belegen nun, dass die von den Delfinen speziell ausgesuchten Korallen biofunktionelle Eigenschaften aufweisen. Das deutet darauf hin, dass die Delfine die wirbellosen Meerestiere zur Behandlung ihrer Symptome nutzen können. Vor dreizehn Jahren beobachtete Angela Ziltener, Wildtierbiologin an der Universität Zürich, erstmals Delfine, die sich im nördlichen Roten Meer vor der Küste Ägyptens an Korallen rieben. Ihr und ihrem Team fiel auf, dass…

Wie entstehen Krebserkrankungen? Wie verändert die zelluläre Zusammensetzung eines Tumors dessen maligne Eigenschaften? Diese Fragen sind entscheidend, um Krebserkrankungen zu verstehen und um eine dauerhafte Heilung zu finden. Ein deutsch-dänisches Team unter der Leitung von Professor Matthias Mann hat nun eine wegweisende Technologie entwickelt, „Deep Visual Proteomics“. Diese stellt Forschenden und Klinikern Protein-basierte Informationen zur Verfügung und hilft Krebserkrankungen, unter Auflösung einzelner Zelltypen, zu verstehen. Die Technologie ist in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology beschrieben und demonstriert ihr Potenzial in einer…

Glukose als Energiequelle für medizinische Implantate und Sensoren. Traubenzucker, auch Glukose genannt, ist der wichtigste Energielieferant in unseren Körper. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) wollen den Zucker im Körper nun auch als Energiequelle für medizinische Implantate nutzen. Sie haben eine Glukose-Brennstoffzelle entwickelt, die den Zucker in Elektrizität umwandelt. Medizinische Implantate wie etwa Sensoren zur Messung der Vitalfunktionen, Elektroden zur Hirntiefenstimulation bei Parkinson oder auch Herzschrittmacher benötigen zuverlässige und möglichst kleine…

Forscher*innen haben die Funktion eines Gens entschlüsselt, das essentiell für die Bildung von Nervenstrukturen im Kopf von Wirbeltieren und ihrer Wahrnehmung der Umwelt ist. Dieses Gen spielt auch in den wirbellosen Manteltieren eine ähnliche Rolle, weshalb es wahrscheinlich auf den ausgestorbenen gemeinsamen Vorfahren dieser Tierstämme zurückgeht. An der Studie, die im renommierten Journal Nature publiziert wurde, war auch das Team von Ute Rothbächer am Institut für Zoologie der Universität Innsbruck maßgeblich beteiligt. Einen Kopf zu haben, ist ziemlich vorteilhaft. Was…

Die Steuerung von elektrischen Signalen mithilfe einzelner Moleküle ermöglicht die Miniaturisierung von Transistoren in integrierten Schaltkreisen bis auf die atomare Ebene. Dieses Forschungsgebiet der molekularen Elektronik ebnet nicht nur den Weg für die nächste Generation von ultra-leistungsfähigen Computern, sondern auch für ganz neue elektronische Systeme und Methoden. Die kooperierenden Forschungsgruppen der Jacobs University Bremen und der chinesischen Wuhan University of Science and Technology haben nun eine Methode zur Messung der Leitfähigkeit einzelner pharmazeutischer und biologischer Moleküle entwickelt. Die Ergebnisse ihrer…

– asiatischer Monsun beeinflusst weite Teile der Nordhalbkugel. Atmosphärenforscher:innen des internationalen Verbunds CLOUD haben einen Mechanismus entdeckt, der in der oberen Troposphäre Keime für Eiswolken entstehen und rasch wachsen lässt. Die Entdeckung beruht auf Wolkenkammer-Experimenten, an denen ein Team der Goethe-Universität Frankfurt mit hochspezialisierten Messungen beteiligt war. Obwohl die Bedingungen für die Keimbildung nur in der asiatischen Monsunregion erfüllt sind, hat der Mechanismus Auswirkungen auf die Bewölkung über weiten Bereichen der Nordhalbkugel (Nature DOI 10.1038/s41586-022-04605-4) Der asiatische Monsun befördert gewaltige…

Das genomische Material einer Zelle muss so in einen winzigen Zellkern verpackt werden, dass es einerseits geordnet ist und andererseits nach Bedarf abgelesen, verdoppelt oder repariert werden kann. Für eine platzsparende Verpackung sind Proteine verantwortlich, die die DNA aufrollen oder auch in Schleifen legen können. Die Wissenschaftler Kikuë Tachibana und Karl Duderstadt des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried erforschen die Aufgabe und Funktionsweise dieser molekularen Maschinen. Wie sie herausfinden konnten, spielt der MCM-Komplex eine wichtige Rolle bei der Begrenzung der…

Was Rotwein mit einer künftigen Therapie zu tun haben könnte… Tübinger Forschende entdecken grundlegenden Mechanismus der Krankheitsentstehung – eine Rotweinsubstanz reguliert ein wichtiges Enzym und könnte Ansatz für künftige ALS-Therapie sein. Dem Rotwein werden einige gute Wirkungen zugeschrieben. Nun rückt einer seiner Inhaltsstoffe auch in das Blickfeld von Tübinger Hirnforschenden, die einen Therapieansatz für die Erkrankung Amyotrophe Lateralsklerose, kurz ALS, untersuchen. Sie haben einen grundlegen Mechanismus entschlüsselt, der bei der Entstehung der ALS eine Rolle spielt. Bei der Erkrankung sterben…

Hyperpolarisiertes Wasser verstärkt Messsignale von Proteinen, DNA und Membranen. Ein Forschertrio unter Beteiligung von Dennis Kurzbach von der Fakultät für Chemie der Universität Wien hat in „Nature Protocols“ eine erweiterte NMR (Nuclear Magnetic Resonance)-Methode vorgestellt, die selbst schnelle und komplizierte biomolekulare Prozesse wie etwa die Proteinfaltung „sichtbar“ macht. Beispielsweise galt die Proteinfaltung lange als großes Mysterium der Forschung. Die in Millisekunden stattfindende Faltung in den Zellen, bei der Ketten aus Aminosäuren ihre 3D-Gestalt und damit ihre Funktion annehmen, war selbst…

28 mal 21 Millimeter – so groß ist der Plexiglas-Chip, auf dem das Team um Michael Außerlechner und Judith Hagenbuchner einem kleinen Tumor direkt im Gewebe beim Wachsen zusieht. Die ForscherInnen in Österreichs erstem 3D-Bioprinting-Labor nutzen ihr neu entwickeltes Tool, um die Entwicklung von Tumoren, aber auch die Wirksamkeit von Krebsmedikamenten quasi im Livemodus zu untersu-chen – nachgebautes menschliches Gewebe aus dem 3D-Biodrucker macht´s möglich. Auch wenn das 3D-Tumormikroumgebungs-Modell – ein „fluidic chip“ mit einem drei Millimeter dicken Gewebestück darauf…

Neue Erkenntnisse zu Entstehung und Klassifizierung in Subtypen. Bauchspeicheldrüsenkrebs ist eine der tödlichsten Tumorarten. Die Krankheit wird oft erst in lokal fortgeschrittenen oder metastasierten Tumorstadien entdeckt, wenn ein chirurgischer Eingriff zu spät kommt. Forschende um Dr. Ivonne Regel vom LMU Klinikum in München konnten nun wichtige neue Erkenntnisse zu den Ursachen der Tumorentstehung gewinnen. Zudem gelang es ihnen, verschiedene Tumorsubtypen, basierend auf Unterschieden in ihren Stoffwechselprogrammen zu definieren. Gefördert von der Wilhelm Sander-Stiftung leisten sie damit einen bedeutenden Beitrag für…

… erstmals einzeln charakterisiert. Magnetische Nanostrukturen sind vielversprechende Werkzeuge für medizinische Anwendungen. Eingebaut in biologische Vehikel, lassen sich diese dann durch externe Magnetfelder an ihren Einsatzort im Körper steuern, wo sie Medikamente freisetzen oder Krebszellen zerstören können. Dazu ist jedoch die genaue Kenntnis der magnetischen Eigenschaften solcher Nanoteilchen nötig. Bisher konnten solche Informationen nur gemittelt über tausende Nanopartikel gewonnen werden. Nun hat ein Team am HZB eine Methode entwickelt, um die charakteristischen Parameter jedes einzelnen magnetischen Nanopartikels zu bestimmen. Stellen…

In „Nature Communications“ … Pflanzen, Pilze und Bakterien nehmen durch Photorezeptoren Blaulicht wahr. Licht setzt photochemische Reaktionen in Gang, die lebenswichtige Vorgänge in Zellen steuern. Forscher*innen der Universität Bayreuth haben jetzt entdeckt, dass bestimmte Rezeptoren ein bisher für unentbehrlich gehaltenes Glutamin nicht zwingend benötigen. Auch ohne dieses Glutamin kann Blaulicht in vielen Organismen entscheidende Steuerungssignale auslösen, wenn auch oft mit verminderter Effizienz. Die in „Nature Communications“ präsentierten Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen von Photorezeptoren und ihren…