Wie stark wirkt ein Genschalter auf sein Gen? Ein Berliner Forschungsteam hat ein Register aus Genverstärkern, deren Lage im Genom sowie ihrer Aktivierungsstärke in Mäuse-Stammzellen erstellt. Dabei entdeckten sie DNA-Muster, die zuvor nicht als Schalter erkannt worden sind. Auf Basis dieser Daten kann umgekehrt ein neuer Algorithmus vorhersagen, ob eine beliebige DNA-Sequenz als Genverstärker in Stammzellen fungieren kann. Nur etwa zwei Prozent des Genoms von Säugetieren enthalten Baupläne für Proteine, die restlichen DNA-Sequenzabschnitte können dagegen die Aktivität der Gene kontrollieren….

Charité-Team identifiziert Hirn-Netzwerk, das Tics auslöst. Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin hat ein neuronales Netzwerk identifiziert, das für die Entstehung von Tic-Störungen verantwortlich ist. Eine Reizung dieses Netzwerks durch tiefe Hirnstimulation – bekannt als Hirnschrittmacher – hat bei Menschen mit Tourette-Syndrom zur Linderung der Symptome geführt. Die im Fachmagazin Brain* veröffentlichten Erkenntnisse könnten die Basis für eine bessere Therapie von schweren Tic-Störungen legen. Tics sind meist kurze Bewegungen oder Lautäußerungen, die oft in rascher Abfolge und ohne ersichtlichen…

Mit einer neuartigen, selbst entwickelten Laser-Messapparatur erzielten WissenschaftlerInnen der Universität Siegen neue Einblicke in eine besondere Art von Molekül-Verbindungen. Das völlig unterschiedliche Aroma von Minze und Kümmel wird von ein- und demselben Molekül verursacht. Das Besondere daran: Dieses Molekül existiert in zwei Formen, die chemisch identisch sind, sich aber wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten und daher im Körper an unterschiedliche Geruchsrezeptoren andocken. Haben Moleküle oder Molekül-Verbindungen eine solche zweite, spiegelbildliche Form, so bezeichnet man das in der Fachsprache auch…

Forschende des Exzellenzclusters RESOLV an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben mit Strom- und Spannungsmessungen an einzelnen Nanopartikeln ermittelt, dass die kapazitiv gespeicherte Ladung an Platingrenzflächen deutlich höher sein kann als bisher angenommen. Dies führen sie auf eine spezielle Anordnung und Bindung von Wassermolekülen zurück. Dazu kooperierte das internationale Team um Prof. Dr. Kristina Tschulik, deren Ideen 2020 mit einer ERC-Starting-Grant-Förderung des Europäischen Forschungsrates ausgezeichnet wurden, mit Partnern aus Frankreich und Israel. Die Ergebnisse beschreiben die Autoren in der Fachzeitschrift „Angewandte…

Krebszellen können sich ständig verändern und sich auf diese Weise dem Immunsystem entziehen. Prof. Dr. Michael Hölzel vom Institut für Experimentelle Onkologie der Universität Bonn entwickelt eine Immuntherapie gegen schwarzen Hautkrebs weiter: Er will die Tumorzellen, die sich gerade unsichtbar machen wollen, mit „schlauen“ Immunzellen in die Zange nehmen. Die Deutsche Krebshilfe fördert das Vorhaben im Rahmen ihres neuen „Exzellenzförderprogramms für etablierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler“ in den kommenden fünf Jahren mit 1,5 Millionen Euro. Das maligne Melanom (schwarzer Hautkrebs) ist…

Reduzierung der Formenvielfalt bei einem fluktuierenden Koordinationskäfigs. Manche Moleküle haben keine feste Form, sie sind in ständiger Bewegung, weil sich die Kohlenstoffbindungen, die sie zusammenhalten, ständig öffnen und in neuer Konstellation schließen. Für den Formwandler (“Shape Shifter”) Bullvalen haben Forschende nun eine Möglichkeit der Bändigung gefunden: Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie schreiben, dominiert eine Form, wenn das fluktuierende Molekül in einen Koordinationskäfig mit molekularer Erkennung eingebaut wird. Dieses kontrollierte Einfangen von Formen könnte für responsive Materialien eine Rolle…

Neue Studie identifiziert zwei Gene, die bisher als Ursache für Krebs bekannt waren, als Regulatoren für den Stoffwechsel in der Leber. Veränderungen in diesen Genen beeinflussen die Wahrscheinlichkeit an einer Fettleber zu erkranken. Die weltweite Epidemie von Fettleibigkeit hat das Risiko erhöht, dass sich Fett in der Leber ansammelt, was eine Vorstufe zu Leberentzündungen und Lebererkrankungen ist. Ein immer noch verblüffendes Paradox ist jedoch die Entwicklung einer Fettleber bei schlanken und normal gewichtigen Personen und bei Personen, die sich gesund…

Forschenden der LUH ist es gelungen, Einblicke in das Genom der weißbeerigen Mistel zu gewinnen. Weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, das Erbgut von Pflanzen zu entschlüsseln. Die detaillierten Kenntnisse über die biochemischen Prozesse in Pflanzen können wichtige Beiträge für Landwirtschaft, Umwelt und Medizin leisten. Einem Forscherteam der Leibniz Universität Hannover (LUH) ist es jetzt gelungen, Einblicke in das Genom der weißbeerigen Mistel, Viscum album, zu gewinnen. Die Mistel ist eine halbparasitische immergrüne Blütenpflanze, die auf Ästen verschiedener Bäume wächst…

Bei der Lungenerkrankung COPD ist das Recycling eines krankheitsfördernden Moleküls durch einen bestimmten Ionenkanal beeinträchtigt, wie Forschende aufzeigen. Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung, kurz COPD, ist eine der häufigsten Lungenerkrankungen. Weltweit sind fast 300 Millionen Menschen betroffen, von denen jedes Jahr etwa drei Millionen sterben. COPD ist ein Sammelbegriff für chronisch-obstruktive Bronchitis und Lungenemphysem und entsteht vor allem als Reaktion auf Umweltschadstoffe – insbesondere Zigarettenrauch – oder aufgrund von Gendefekten. Der LMU-Pharmakologe Prof. Christian Grimm vom Walther-Straub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie…

Krankheitserreger kapern die Mitochondrien des Wirts. Mitochondrien sind bekannt dafür, Energie für unsere Zellen zu liefern, aber sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Krankheitserregern. Sie können Immunreaktionen auslösen und Krankheitserregern die Nährstoffe entziehen, die diese für ihr Wachstum benötigen. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Lena Pernas vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln hat nun gezeigt, dass Krankheitserreger die mitochondrialen Abwehrmechanismen ausschalten können, indem sie eine normale zelluläre Reaktion auf Stress aushebeln. Um zu…

Das Forschungsprojekt von Dr. Johannes Stallhofer vom Universitätsklinikum Jena wird mit dem Hermann-Strauß-Stipendium der Deutschen Morbus Crohn/Colitis ulcerosa Vereinigung gefördert. Der Magen-Darm-Spezialist arbeitet an der Etablierung eines menschlichen Darmchips, der chronisch entzündliche Darmerkrankungen nachbilden und so zur Erforschung dieses Krankheitsbildes beitragen kann. Die chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) umfassen im Wesentlichen die beiden Erkrankungsbilder Morbus Crohn und Colitis ulcerosa. Beide beginnen in der Regel im jungen Erwachsenenalter und führen bei den Betroffenen in Schüben zu schweren Durchfällen, Bauchschmerzen und Mangelerscheinungen. Die…

Wissenschaftsministerium fördert Entwicklung von Covid-19-Medikament. rnatics, ein Start-up der Technischen Universität München (TUM), hat einen RNA-basierten Wirkstoff entwickelt, um entzündliche Lungenschäden zu verhindern. Diese treten besonders bei schweren Corona-Verläufen auf. Das Bundesforschungsministerium (BMBF) unterstützt die weitere Entwicklung des Medikaments mit rund 7 Millionen Euro. Das rnatics-Team setzt dabei auf eine Substanz, die entzündungsfördernde microRNA blockiert. Der Ansatz ist unabhängig davon, welche Virusvariante die Schäden verursacht. Schwere Lungenentzündungen und Vernarbungen des Lungengewebes (Fibrosen), sind eine der möglichen Folge von Covid-19-Erkrankungen. Sie…

Ein weicher Roboter in Seesternform kriecht, wechselt die Farbe und lässt abgeschnittene Gliedmaßen wieder anwachsen. Die Eigentarnung ist eine der bemerkenswertesten Fähigkeiten in der Natur. Materialwissenschaftler:innen haben nun mit einem weichen Material die ungewöhnlichen Tarnfähigkeiten von Meeresweichtieren nachbilden können. Der Roboter in Seesternform reagiert auf Wärme und Druck mit Deformation und Farbwechsel. Abgeschnittene Arme werden nahtlos wieder angesetzt, und sein Material lässt sich vollständig recyclen, heißt es in der Studie, die in der Zeitschrift Angewandte Chemie erschienen ist. Kraken, Quallen,…

Studie zu Rezeptorvariante liefert neue Einblicke in zelluläre Prozesse. Oxytocin ist als „Kuschel- und Bindungshormon“ bekannt. Die Reaktionen werden durch die Bindung des Hormons an den Oxytocin-Rezeptor im Gehirn hervorgerufen. Forschende der Universität Regensburg und des Forschungszentrums Jülich haben nun mithilfe von Experimenten mit Zellkulturen und Computersimulationen gezeigt, wie sich genetische Varianten des Rezeptors auf die durch das Hormon ausgelöste Signalkaskade auswirken. Die Erkenntnisse helfen zu verstehen, warum Nasensprays mit Oxytocin nicht in allen Fällen in der Behandlung von Menschen…

“Hand in Hand in Hand”: Drei Katalysatoren lösen chemisches Problem. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Chemieprofessoren Frank Glorius (Universität Münster) und Kendall N. Houk (University of California, Los Angeles, USA) hat ein Problem auf dem Gebiet der organischen Synthese gelöst, das seit Jahren als Herausforderung galt. Dazu setzten sie eine sogenannte ternäre Katalyse ein. Für die organische Synthese, also für die Herstellung von Kohlenstoff-Verbindungen, ist die Entwicklung von Syntheseverfahren von Bedeutung, durch die sich das gewünschte Produkt in guter…

Die Entdeckung, dass Pflanzen ihre wichtigsten Gene schützen, verändert unser Verständnis von Evolution. DNA-Mutationen treten nicht so zufällig auf, wie bisher angenommen wurde. Dies zeigen neue Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und der University of California Davis in den USA. Die Ergebnisse, die jetzt in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurden, haben das Potenzial, unsere Sichtweise der Evolution drastisch zu verändern. Die Erkenntnisse haben weitreichende Auswirkungen, von besseren Kenntnissen über die Domestizierung von Nutzpflanzen bis hin zu Vorhersagen über die…