Eine Parkinsonerkrankung lässt sich in einem frühen Stadium bremsen, sofern Medikamente die Erregbarkeit bestimmter Hirnzellen dämpfen – das schließt ein Team der Marburger Hochschulmedizin aus Experimenten, in denen es die Bedingungen einer Parkinsonerkrankung nachstellte. Die Forschungsgruppe berichtet in der Wissenschaftszeitschrift „Scientific Reports“ über ihre Ergebnisse. Eine Parkinsonerkrankung geht mit dem Verlust von Hirnzellen einher. In den Zellen der Betroffenen reichert sich üblicherweise schon früh das Protein α-Synuclein an, das dabei in einer abgewandelten, falsch gefalteten Form auftritt. „Bislang wurden aber…

Der Zebrafisch ist ein wichtiger Modellorganismus – etwa um Erbkrankheiten zu untersuchen. Ein Team um Uwe Ohler berichtet nun in „Cell Genomics“ und „Nature Machine Intelligence“ von Hochdurchsatz-Experimenten und KI-Methoden, mit denen eine bislang einzigartige Karte seines Genoms gelang. Äußerlich unterscheiden sich Zebrafisch und Mensch grundlegend. Gleichwohl ähneln sich rund 70 Prozent ihrer Gene – darunter viele, die Krankheiten auslösen können. Deshalb ist das Tier ein beliebter Modellorganismus. Etliche Beobachtungen, etwa bezüglich seiner Embryonalentwicklung, lassen sich auf den Menschen übertragen….

Nervenzellen führen unentwegt komplizierte Berechnungen durch – eine Voraussetzung dafür, dass wir zum Beispiel ein Geräusch im Raum lokalisieren oder die Richtung einer Bewegung abschätzen können. Dazu müssen einzelne Zellen zwei Signale multiplizieren. Wie solch ein Rechenprozess konkret abläuft, war jahrzehntelang ein Rätsel. Eine Studie des Max-Planck-Instituts für biologische Intelligenz, in Gründung (i.G.), hat in der Fruchtfliege die biophysikalische Grundlage entschlüsselt, die es einem Nervenzelltyp ermöglicht zwei Eingangssignale miteinander zu multiplizieren. Dies gibt neue Einblicke in die Rechenleistung einzelner Nervenzellen,…

Organismen produzieren eine Fülle kleiner Molekülverbindungen. Obwohl man weiß, dass sie eine wichtige Rolle in Lebewesen spielen, sind ihre Funktionen weitgehend unbekannt. Um diese Wissenslücke zu schließen, und weil kleine Moleküle über die Bindung mit Proteinen wirken, entwickelte die Gruppe um Aleksandra Skirycz am Max-Planck- Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie eine neu Strategie zur Identifizierung solcher Protein-Molekül-Komplexe. Eine wichtige Gruppe kleiner Moleküle, die im Rahmen dieser neuartigen Strategie identifiziert werden konnte, sind 2′,3′-cAMP-Nukleotide, die Produkte des RNA-Abbaus darstellen und offensichtlich wichtig…

Molekularer Reparaturmechanismus für Photokatalysatoren. Ulmer und Jenaer Forschende präsentieren einen neuen Lösungsansatz für eine der größten Herausforderungen der solaren Energiewandlung: In Anlehnung an die natürliche Photosynthese ist es ihnen gelungen, einen molekularen Photokatalysator zu reparieren. Der Reparaturprozess ermöglicht die Reaktivierung des katalytischen Systems, sodass die lichtgetriebene Wasserstoffbildung viele Male mit ein und demselben Molekül erfolgen kann. Die Forschenden der Universitäten Ulm und Jena stellen ihr System im Fachjournal „Nature Chemistry“ vor. Die natürliche Photosynthese ist ein ideales Vorbild für die…

Bernsteinsäure dient als wichtiger Ausgangsstoff für Chemikalien in der Pharmazie und Kosmetik, aber auch als Baustein für biologisch abbaubare Kunststoffe. Sie wird derzeit hauptsächlich aus petrobasierten Prozessen gewonnen. Forschende am Campus Straubing der Technischen Universität München (TUM) verwenden das Meeresbakterium Vibrio natriegens als Biokatalysator. Damit könnte sich Bernsteinsäure in nachhaltigen Produktionsverfahren aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen lassen. Das Meeresbakterium Vibrio natriegens zeichnet sich durch ein extrem schnelles Wachstum aus. Es ist der schnellst wachsende, nicht krankheitserregende Organismus, der bislang bekannt ist….

Für die Diagnose von Krebs und anderen Erkrankungen spielt Molybdän (Mo-99) eine entscheidende Rolle. Das Radioisotop zerfällt nach einigen Stunden zu Technetium-99m, das in Bildgebungsverfahren zum Einsatz kommt, mit denen jährlich viele Millionen Menschen weltweit untersucht werden. Jedoch birgt das gegenwärtige, auf Kernspaltung basierende Herstellungsverfahren Probleme, wie etwa alternde Reaktoren und Umweltbelastungen. Forscher*innen suchen deshalb nach Alternativen für die Produktion. Am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ist es nun der europäischen SMART-Kooperation gelungen, die Erzeugung von Mo-99 mithilfe des supraleitenden Linearbeschleunigers ELBE…

Bestimmte Gen-Varianten können unser Risiko, schwer an Covid-19 zu erkranken, erhöhen oder verringern. Die stärkste Risikovariante, welche wir vom Neandertaler geerbt haben, kommt bei heute lebenden Menschen erstaunlich häufig vor. Es ist daher anzunehmen, dass sie neben dem offensichtlichen Nachteil für ihre Träger auch Vorteile hat oder hatte. Eine Studie von Hugo Zeberg vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und dem Karolinska Institutet in Schweden, zeigt nun, dass die vom Neandertaler geerbte Covid-19-Variante vor einer anderen schweren Krankheit schützt…

Alessandro Lugli und Miryam Blassnigg vom Institut für Pathologie der Universität Bern haben für ihren Fachbereich eine weltweite Innovation entwickelt: den Pathojet, eine Art medizinisches Cockpit. Im Interview erklären sie, welche Vorteile das Gerät für ihr Fach und die Patientinnen und Patienten bietet. Was ist der Pathojet? Alessandro Lugli: Er ist ein modernes Arbeitsinstrument, das aus Karbonstahl besteht, mit einem digitalen Mikroskop, einer Steuerung und einem ergonomischen Stuhl. Damit erhalten Pathologinnen und Pathologen ein medizinisches Cockpit, das es ihnen erlaubt,…

Wie reagieren Insekten, die in Baumkronen leben, wenn ihre angestammte Baumart plötzlich verschwindet? Eine Studie in den Auwäldern der Elbe bringt überraschende Erkenntnisse. Infolge der Dürreperioden der letzten Jahre wurde in Deutschland ein ausgeprägtes Baumsterben beobachtet, das in Wäldern und Parks deutlich sichtbare Lücken hinterlassen hat. Alle Klimaprojektionen deuten darauf hin, dass solche Ereignisse in Zukunft häufiger auftreten. Diese Entwicklung beeinflusst auch Insekten und andere Tiere in den Baumkronen, die einen wesentlichen Teil der Artenvielfalt ausmachen und viele Funktionen übernehmen,…

LMU-Wissenschaftler zeigen, dass ein grundlegender Prozess des Lebens anders abläuft, als bisher weithin angenommen wurde. Damit die in der DNA gespeicherten genetischen Informationen von der Zelle umgesetzt werden können, müssen sie von bestimmten Enzymen – sogenannten RNA-Polymerasen – abgelesen und in RNA-Moleküle übersetzt werden. Dieser grundlegende Vorgang des Lebens wird als Transkription bezeichnet. Sie findet im Inneren des Zellkerns statt, wo sich die aktivsten Gene befinden. Ein Team um Dr. Irina Solovei vom Biozentrum der LMU hat nun in Kooperation…

Gemeinsame Studie von MHH und HZI: Impfstoff erweist sich als sicher und wirksam bei Leberfibrose und Leberkrebs. Leberkrebs ist die dritthäufigste krebsbedingte Todesursache weltweit. Bislang sind die Behandlungsmöglichkeiten von zwei Leberkrebsarten, das hepatozelluläre Karzinom (HCC) und das Cholangiokarzinom (CCA), unzureichend, bei zugleich steigender Tendenz an Neuerkrankungen. Hoffnung macht nun eine Studie von Forschenden der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI). Ein Impfstoff auf Basis eines stark abgeschwächten Infektionserregers namens Listeria monocytogenes erwies sich in präklinischen Mausmodellen…

Erstes hochaufgelöstes 3D-Bild eines Muskelproteins. Forschende des Max-Planck-Instituts in Dortmund bilden die Struktur des Muskelproteins Nebulin mit Hilfe der Kryo-Elektronentomographie ab. Forschende haben das erste hochaufgelöste 3D-Bild von Nebulin erhalten, einem riesigen aktinbindenden Protein, das ein wesentlicher Bestandteil der Skelettmuskulatur ist. Mit dieser Entdeckung kann die Funktion von Nebulin nun besser verstanden werden, welche aufgrund der Größe von Nebulin und der Schwierigkeit, es im natürlichen Zustand aus dem Muskel zu extrahieren, bisher weitgehend unbekannt war. Das Team unter der Leitung…

Die optische Genomkartierung könnte ein Baustein der Routinediagnostik werden. Genetische Analysen sind Standard, um die Ursache von Leukämien zu ergründen und die optimale Behandlungsstrategie der auch als Blutkrebs bezeichneten Erkrankungen abzuleiten. Ein Forschungsteam aus Bochum und Essen hat eine neue Methodik untersucht, die dabei mehr Genauigkeit bietet. Die sogenannte optische Genomkartierung brachte in zwei Dritteln aller untersuchten Fälle genauere Informationen zu den genetischen Grundlagen der Krankheit hervor. Das Team unter Leitung von Prof. Dr. Huu Phuc Nguyen, Inhaber des Lehrstuhls…

Einst Tabuthema, heute bereits Hipster-Trend: Der Darm ist in der Wellness- und Gesundheitsbranche gerade groß in Mode. Aber auch die Wissenschaft beschäftigt sich intensiv damit. Forscherinnen und Forscher aus der Bioanalytik der Hochschule Coburg arbeiten gemeinsam mit dem unterfränkischen Labor LS aus Bad Bocklet an neuen Erkenntnissen über das Darmmikrobiom. Nicht viele Menschen sprechen beim Kaffee so explizit über den menschlichen Verdauungstrakt. „Da hat sich aber schon viel verändert“, sagt Dr. Andreas Rüffer und nimmt genüsslich einen Schluck: „Das Mikrobiom…

… ermöglicht präzise Stoffwechsel-Überwachung von 3D-Tumorgewebe außerhalb des Körpers. 3D-Gewebestrukturen auf Chip fungieren als Organe im Miniaturformat Das neue Organ-on-Chip-System misst in Echtzeit Sauerstoff- und Glucoseverbrauch sowie Lactatproduktion der Zellen System bietet Chancen für personalisierte Krebstherapie Ein Forschungsteam um Dr. Andreas Weltin, Dr. Jochen Kieninger und Johannes Dornhof vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) an der Universität Freiburg hat ein System entwickelt, das es unter anderem ermöglicht, die Entwicklung von Tumorzellen außerhalb des menschlichen Körpers im dreidimensionalen Verbund zu untersuchen. „Wir…