Forschende der Universität Jena entwickeln ein kompaktes und kostengünstiges molekulares Photosystem zur lichtgetriebenen Wasserstoffgewinnung. Ein Forschungsteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat ein von der Natur inspiriertes molekulares Photosystem entwickelt, das unter Einstrahlung von sichtbarem Licht Wasserstoff erzeugt. Anders als bisherige Systeme dieser Art kommt es ohne Edel- oder Schwermetalle aus. Umweltverträglich und günstig „Das Besondere an unserem System ist, dass es ein vergleichsweise kleiner und kompakter Metallkomplex ist, der aber keine teuren oder giftigen Metalle, wie etwa Platin oder Cadmium benötigt“,…

Die Behandlung von Pilzinfektionen wird häufig durch die Ausbildung einer Toleranz gegenüber Arzneimitteln erschwert. Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Francis Crick Institute hat eine Ursache dafür im kooperativen Verhalten der Mikroorganismen gefunden. Eine gemeinschaftliche Beziehung verschiedener Hefezellen und deren Interaktion auf Ebene des Stoffwechsels bringt der ganzen Gemeinschaft Vorteile für das Wachstum und das Überleben. Der nun im Fachmagazin Nature Microbiology* beschriebene Mechanismus eröffnet neue Ansätze zur Entwicklung besserer antimikrobieller Therapien. Pilzinfektionen stellen ein zunehmendes medizinisches…

Zweitmeinung an großem Zentrum wichtig. Bei fortgeschrittenen Tumoren im Enddarm (Rektum) besteht die Gefahr, dass sie nach erfolgter Operation nach einiger Zeit wieder nachwachsen, sich sogenannte Rezidive bilden. Nur wenn der wiederkehrende Tumor durch eine Operation vollständig entfernt wird, besteht Aussicht auf Heilung. Der chirurgische Eingriff bei solchen Rezidiven ist meist hoch komplex und erfordert das Zusammenspiel unterschiedlicher Fachdisziplinen. Die Operation wiederkehrender Tumoren sollte daher nur an großen, spezialisierten Zentren vorgenommen werden. Anlässlich des Darmkrebsmonats März empfiehlt das Nationale Centrum…

Mechanismus zur Priorisierung der Immunantwort entschlüsselt. Was muss ich heute alles erledigen und welche Aufgabe ist am dringlichsten? Ob im Beruf oder im Privatleben: Menschen müssen ständig Prioritäten setzen. Bakterien geht es nicht anders: Auch sie müssen priorisieren, wenn es um die Bekämpfung von Viren mit CRISPR geht. Wie diese Prioritätensetzung bei der Virenabwehr funktioniert, war jedoch lange unklar. Wissenschaftler:innen vom Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) in Würzburg, einem Joint Venture des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und der Julius-Maximilians-Universität Würzburg…

Einem Team um Chemiker Prof. Dr. Frank Glorius von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster ist es nun gelungen, eine unkonventionelle Photocycloaddition durchzuführen, bei der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung reagiert. In der organischen Synthesechemie sind sogenannte Cycloadditionen eine besonders bedeutende Reaktionsklasse. Mit diesem Reaktionstyp werden ringförmige Molekülverbindungen einfach und effizient dadurch aufgebaut, dass zwei Verbindungen, die jeweils Doppelbindungen enthalten, zusammengefügt („addiert“) werden. Einem Team um Prof. Dr. Frank Glorius von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster ist es nun gelungen, eine…

Eine Studie des Hector Instituts für Translationale Hirnforschung am ZI zeigt, dass humane Gehirn-Organoide neue Einblicke in die Entwicklung des Gehirns und damit verbundene Erkrankungen eröffnen. Menschliche pluripotente Stammzellen, die als 3D-Aggregate in einer Zellkulturschale mit Nährflüssigkeit kultiviert werden, haben die Fähigkeit, sich selbst zu organisieren und sich zu sogenannten Gehirn-Organoiden zu entwickeln. Unter dem Mikroskop zeigen diese Gehirn-Organoide Strukturen, welche dem Gehirn in seiner Entstehungsphase sehr ähneln, weshalb Gehirn-Organoide ein attraktives neues Modellsystem darstellen, um die Entwicklung und Entwicklungsstörungen…

… auf motorische Störungen nach Schlaganfall. Anhaltende Lähmungen und Koordinationsstörungen gehören zu den häufigsten Folgeerscheinungen eines Schlaganfalls. Wissenschaftler des MPI CBS, der Universitätsmedizin Halle und der Charité-Universitätsmedizin Berlin haben nun herausgefunden, dass eine Stimulation des Gehirns mit Gleichstrom, der über auf dem Kopf angebrachten Elektroden angelegt wird, deutliche Effekte auf beeinträchtigte Bewegungen hat. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass diese Effekte schon während einer Anwendung zwar ausgeprägt, aber viel komplexer als bisher angenommen sind. Anhaltende Lähmungen und Koordinationsstörungen gehören zu…

Mit der molekularen Schere CRISPR/Cas lassen sich genetische Informationen in einer Pflanze verändern, um sie etwa robuster gegen Schädlinge, Krankheiten oder extreme klimatische Bedingungen zu machen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben diese Methode nun so weiterentwickelt, dass sie erstmals in der Lage sind, die komplette DNA spezifischer Zelltypen zu eliminieren und so deren Entstehung während der Pflanzenentwicklung zu verhindern. Dies soll dabei helfen, die Entwicklungsvorgänge bei Pflanzen besser zu verstehen. Ihre Ergebnisse präsentieren die Forschenden…

Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, auf einfache Weise Lungengewebe im Labor zu züchten. Diese Organoide könnten in der Diagnose, in der Medikamentenentwicklung und in der Grundlagenforschung eingesetzt werden. „Mit dieser unkomplizierten Methode könnten wir künftig sogar das Gewebe einzelner Lungenpatient*innen im Labor züchten, um hoffentlich schon vorab zu prüfen, ob eine Therapie anschlägt oder nicht“, erklärt Dr. Peter Walentek. Laboruntersuchungen an Lungengewebe erforderten bisher meist die Entnahme größerer Mengen menschlichen oder tierischen Gewebes. Nun ist es Wissenschaftler*innen der Medizinischen…

Konstanzer Biologen beschreiben ein neues Gen beim mittelamerikanischen Midas-Buntbarsch und identifizieren eine Variante, die durch ein „springendes Gen“ (Transposon) hervorgerufen wurde. Diese Variante des „goldentouch-Gens“ ist mit großer Wahrscheinlichkeit die Ursache für die goldene Färbung, die man bei einem kleinen Prozentsatz der Tiere dieses Artenkomplexes beobachten kann. Alles was er berührte, wurde zu Gold – so eine Sage um König Midas aus der griechischen Mythologie. Weniger magisch, aber dennoch golden geht es bei den mittelamerikanischen Midas-Buntbarschen zu. So entwickeln einige…

Schwerste Kopfschmerzen, die im Liegen verschwinden, deuten auf einen Unterdruck im Gehirn hin / Studie zur Diagnose und Therapie im Fachmagazin Lancet Neurology / Universitätsklinikum Freiburg weltweit führend in der minimalinvasiven Behandlung. Wie eine scharfe Messerspitze durchsticht bei manchen Menschen ein knöcherner Dorn die Haut im Rückenmark. Dadurch dringt Gehirnflüssigkeit, sogenannter Liquor, ins umliegende Gewebe aus. Der entstehende Unterdruck im Gehirn führt zu schwersten Kopfschmerzen im Stehen, die im Liegen schnell verschwinden. In einer jetzt veröffentlichten Übersichtsarbeit zum sogenannten spontanen…

Sie ist farbenfroh, lebt an Land und pflanzt sich mit ausgeklügelten Paarungsritualen fort: die Kubanische Landschnecke (Polymita picta) ist „Weichtier des Jahres 2022“. Nachdem der von der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, dem LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) und der weltweiten Gesellschaft für Molluskenforschung (Unitas Malacologica) initiierte Wettbewerb bereits in seiner ersten Runde 2021 auf großes Interesse gestoßen war, erfolgte auch in diesem Jahr der Aufruf an Wissenschaftler*innen und Laien, Weichtiere zu nominieren. Anschließend konnten alle Interessierten online ihre Stimme für…

Ein Team um den Neurobiologen Prof. Dr. Ralf Stanewsky von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster hat bei der Taufliege nachgewiesen, dass ein bestimmtes Ionen-Transportprotein (“KCC”) bei der Steuerung des zirkadianen Rhythmus durch Licht eine Rolle spielt. Die meisten Lebewesen haben eine innere Uhr, die unter anderem den Schlaf-wach-Rhythmus steuert. Der innere Rhythmus dauert ungefähr einen Tag („zirkadian“), also etwa 24 Stunden, und wird durch verschiedene „Uhr-Gene“ getaktet. Außerdem erfolgt ein permanenter Abgleich mit Faktoren wie Licht und Temperatur, um die innere…

Sie zählen zu unserem Alltag und sind spätestens seit der COVID-19-Pandemie auch einem fachfremden Publikum bekannt: PCR- oder anderweitige Antigentests. Zum Abschluss des transnationalen Forschungsprojekts gibt das Konsortium unter der Leitung des Fraunhofer IZM bekannt, dass eine präzise photonische Point-of-Care-Plattform die neue Generation diagnostischer Systeme einführt. Das Kernstück ist ein automatisches Auslesegerät auf der Basis von Mikrostrukturen aus optischen Fasern, die höchstgenaue Messungen gewährleisten und gleichzeitig bis zu sechs photonische Sensoren analysieren können. Krankheiten wie Tuberkulose und Q-Fieber können damit…

Der Weg von A nach B kann mühsam sein, vor allem für Zellen. Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) und der Universität Helsinki hat sich die biochemischen und biomechanischen Prozesse näher angeschaut, die der Zellmigration zugrunde liegen. Dazu nahmen sie einen der Hauptakteure ins Visier, die Pseudokinase ILK. Die Ergebnisse der Studie wurden nun in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht, und tragen wesentlich zum Verständnis dieses faszinierenden Proteins…

Wie eine Zelle Hunderte Signale gleichzeitig verarbeiten kann, zeigt ein Forschungsteam um Martin Lohse jetzt im Fachblatt „Cell“. Die neuen Ergebnisse werden ein komplett neues Forschungsfeld in der Zellbiologie eröffnen. Eine lebende Zelle ist vielfältigen Reizen ausgesetzt. Unzählige Botenstoffe docken an ihrer Oberfläche an, übermitteln ihre Botschaften und lösen Signale im Zellinneren aus. Daraufhin ändert die Zelle ihre Funktionen, ihren Stoffwechsel oder schaltet Gene im Zellkern ein- oder aus. Rezeptoren in der Zellmembran nehmen die Informationen für all diese Aufträge…