Im Gehirn laufen unzählige komplexe Prozesse ab, die es uns ermöglichen zu denken, zu fühlen und uns zu bewegen. Das ist nur möglich, weil es eine enorme Vielfalt an Zelltypen mit einer jeweils ganz spezifischen Funktion gibt. Forschende am Max-Planck-Institut für Neurobiologie untersuchten mit einem internationalen Team, wie diese Diversität entsteht. Sie entwickelten eine Methode, um Verwandtschaftsverhältnisse von Zelltypen im Gehirn der Maus zu analysieren. Das zeigte, dass vom Zelltyp nicht auf den Verwandtschaftsgrad geschlossen werden kann: Zellen ähnlicher Zelltypen…

Bei Herzanfällen ist schnelle Hilfe essentiell. Doch abseits von stark besiedelten Gebieten, etwa in Dörfern oder Wandergebieten, kann es länger dauern, bis professionelle Rettungsteams eintreffen. Die studentische Initiative „HORYZN“ der Technischen Universität München (TUM) hat deshalb eine autonom fliegende, mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz gesteuerte Lebensrettungsdrohne mit Defibrillator an Bord entwickelt. Die 3 mal 2 Meter große, elektrisch betriebene Starrflügler-Drohne kann auch an Orte gelangen, die mit Krankenwagen schwer oder gar nicht zu erreichen sind. Sobald die Drohne an den…

Neu entdeckter Mechanismus bestimmt, wie stark Mäuse auf Kokain reagieren. Ein molekularer Schalter hat Einfluss auf das Suchtverhalten und bestimmt, wie stark die Reaktion auf einen süchtig machenden Stoff ausfällt. Herausgefunden hat dies ein Forscherteam der Universität Heidelberg und der Universität Sorbonne in Paris (Frankreich) anhand von Mäusen, die Kokain erhielten. Die Wissenschaftler um Prof. Dr. Hilmar Bading (Heidelberg) und Prof. Dr. Peter Vanhoutte (Paris) konnten zeigen, dass das Protein Npas4 die Struktur und Funktion von Nervenzellen reguliert, die das…

Ein neuer Ansatz von LMU-Biochemikern könnte helfen, diagnostische Tests, die auf PCR basieren, deutlich zu verbessern. Die verwendeten Enzyme werden durch Lichtpulse angesteuert. DNA-Polymerasen und andere Enzyme, die das Erbgut verändern, sind wichtige Werkzeuge in der Biotechnologie und Diagnostik. So stellen sie beispielsweise die Schlüsselkomponente für die COVID-19-Diagnostik mittels PCR dar. Doch so nützlich sie auch sind, haben die DNA-verarbeitenden Enzyme oft erhebliche Schwachstellen. Einige von ihnen sind während der Probenvorbereitung sehr aktiv, manche haben störende Nebenaktivitäten. Beides kann dazu…

Forschungsteam will Mechanismen in den Lungenbläschen aufklären. Die Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV2 kann eine Lungenentzündung auslösen. Bei schwerem Covid-19-Verlauf kann es zu einem akuten Atemnotsyndrom (ARDS) kommen. Betroffene müssen dann oft wochenlang über eine Maschine beatmet werden. Doch die mechanische Beatmung ist ein zweischneidiges Schwert: Sie übernimmt zwar die lebensnotwendige Sauerstoffversorgung, schädigt aber gleichzeitig die ohnehin durch das Virus stark angegriffene Lunge. Was bei der künstlichen Beatmung einer vorgeschädigten Lunge in den Lungenbläschen auf mikromechanischer Ebene abläuft und wie…

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben verschiedene Verfahren zur Bekämpfung bestimmter Krebsarten auf ihre Effektivität überprüft. Die Kombination aus zwei Präparaten zeigte dabei eine deutlich bessere Wirkung als die Behandlung mit nur einem der beiden Wirkstoffe. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie heute im Fachmagazin Pharmaceutics. Eine Kombination aus einem Wirkstoff, der auf Rapamycin basiert, und einem mit dem radioaktiven Element Lutetium verbundenen Peptid kann das Wachstum von Tumoren effektiv verringern. Das ist das zentrale Ergebnis einer Studie, die Forschende des…

Forschende entdecken eine einheitliche Regel dafür, wie Tiere während der Fortbewegung räumliche Entscheidungen treffen – Internationales Forschungsprojekt unter Leitung von Konstanzer Wissenschaftler*innen. Ein internationales Team unter der Leitung von Forschenden der Universität Konstanz und des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie hat mit Hilfe von Virtual Reality (VR) Technologien den Algorithmus entschlüsselt, den Tiere verwenden, wenn sie sich während der Fortbewegung für eines unter mehreren möglichen Zielen entscheiden. Die heute in PNAS veröffentlichte Studie zeigt, dass Tiere die Komplexität ihrer Umwelt verarbeiten, indem…

Antibiotika sind ein erprobtes Mittel, um Patienten bei bakteriellen Infektionen zu heilen. Einige Patienten erleiden allerdings einen Rückfall. Forschende der Universität Basel haben nun herausgefunden, warum einige Bakterien die Antibiotikagabe überleben. Zudem entdeckte das Team, wo sich die Bakterien im Körper verstecken und warum auch die körpereigene Abwehr dabei eine Rolle spielt. Infektionen wie zum Beispiel Tuberkulose oder Typhus werden von Bakterien ausgelöst und lassen sich in der Regel gut mit Antibiotika behandeln, jedenfalls solange die Bakterien nicht resistent sind….

Für die Erforschung von Signal- und Alterungsprozessen in der Zelle entwickelt die Arbeitsgruppe Mikroskopie-Methodik am Universitätsklinikum Jena in interdisziplinären Projekten höchstauflösende Fluoreszenzbildgebungstechniken weiter. Mit Förderung der DFG und des Freistaates Thüringen kann sie dafür jetzt ein modulares STED-Mikroskop nutzen. Wie sehen die Details der Funktion von Rezeptoren aus, die als Schaltstellen für den Signaltransport in die Zelle in der Membran sitzen? Warum ändern sich mit dem Alter die Verteilung und Aktivität der Mitochondrien, der für die Energiebereitstellung zuständigen Zellorganellen? Durch…

Woher kam der Urstoffwechsel, aus dem das Leben entstand? Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) haben jetzt den Stoffwechsel der allerersten Lebensform, der Urzelle LUCA, rekonstruiert. Dabei kam ans Licht, dass fast alle chemischen Reaktionen, die am Aufbau der molekularen Bausteine der Urzelle beteiligt waren, Energie freisetzen. Somit diente der Urstoffwechsel selbst als interne Energiequelle, sofern der älteste und zugleich modernste Energieträger vorhanden war: Wasserstoffgas, H2. Evolutionsbiologie: Publikation in Frontiers in Microbiology Das Team um Prof. Dr. William Martin, Leiter des…

Berner Forschende haben eine Theorie entwickelt, die zeigt, wie das Gehirn extrem schnelle Abfolgen von Sinnesreizen effizient lernen kann. Dies geschieht viel schneller als bisher gedacht, wenn Neuronen (Nervenzellen) über einen Mechanismus verfügen, der ihnen erlaubt, die Zukunft «vorherzusagen». Die Berner Arbeit wurde an der weltweit bedeutendsten Tagung zu Künstlicher Intelligenz unter fast zehntausend eingereichten für eine Präsentation ausgewählt. Die diesjährige NeurIPS-Konferenz (Conference on Neural Information Processing Systems) – seit Jahrzehnten das wichtigste Forum für Künstliche Intelligenz – hat die…

DFG verlängert neurobiologische Forschungsgruppe an der Universität Göttingen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Förderung einer Forschungsgruppe in der Molekularen Neurobiologie an der Universität Göttingen um drei weitere Jahre verlängert. Die Forschungsgruppe „Entschlüsselung eines Gehirn-Schaltkreises: Struktur, Plastizität und Verhaltensfunktion des Pilzkörpers von Drosophila“ erforscht Nervenzellen, Synapsen und neuronale Schaltkreise beispielhaft an einem Teil des Gehirns der Taufliege Drosophila. Die beantragte Fördersumme liegt bei insgesamt rund 2,8 Millionen Euro. Wie schaffen es Gehirne, aktuelle Sinnesreize, zurückliegende Erfahrung und zukünftige Verhaltensoptionen zu…

Grenzenlose Spinnentierforschung: Mit dem Weltkatalog der Spinnentiere (World Arachnid Catalog, WAC) ist jetzt eine neue internationale Forschungsplattform für fast alle Spinnentiere an den Start gegangen. Dieses interaktive Arbeitsmedium soll der weltweit verbundenen arachnologischen Gemeinschaft als primäre Quelle zu taxonomischen Daten sowie neuster Literatur dienen und deren Forschung fördern. Das Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) hat als Kooperationspartner einen wesentlichen Beitrag zum Ausbau der Plattform geleistet. Der World Arachnid Catalog (WAC) gründet auf dem im Internet frei zugänglichen und 2014…

Quantensprung im Kampf gegen Viren: Wissenschaftler*innen aus Göttingen und Hannover überzeugen im ersten bundesweiten Innovationswettbewerb SprinD-Challenge „Ein Quantensprung für neue antivirale Mittel“ der Bundesagentur für Sprunginnovation. Ihre Idee im Kampf gegen Viruserkrankungen wird mit bis zu 700.000 Euro für das erste Jahr gefördert. Warum nicht einfach das Virus zerschneiden und auf diese Weise unschädlich machen? Das ist die Idee für eine innovative antivirale Therapie. Erste Ergebnisse in der vorklinischen Anwendung sind vielversprechend. Damit haben Wissenschaftler*innen aus Göttingen und Hannover die…

Forscher entdecken, wo und wie mRNA in eine Zelle gelangt, um dort genetische Informationen zu verändern oder zu übermitteln – ein zentraler Aspekt für die Entwicklung neuer Therapien. In den letzten Jahren hat sich die Ribonukleinsäure (RNA) in ein vielversprechendes Molekül für die Entwicklung neuer Therapien entwickelt. Die RNA kopiert die genetische Information, die in unserem Erbgut, der DNA, enthalten ist, und dient dann als Vorlage für den Aufbau von Proteinen, den Bausteinen des Lebens. Aber die Einbringung von RNA…

Wissenschaftler:innen zeigen erstmals einen kausalen Zusammenhang zwischen der Gewebereparatur, dem mitochondralen Stoffwechsel und der Aktivierung und Funktion von Makrophagen (Fresszellen) / Veröffentlichung in „Cell Metabolism“. Ein Kölner Forschungsteam hat entdeckt, dass der Stoffwechsel von Mitochondrien, den Energielieferanten der Zellen, in Makrophagen die Wundheilung maßgeblich koordiniert. Makrophagen gehören zu den weißen Blutkörperchen und sind auch als Fresszellen bekannt. Professorin Dr. Sabine Eming und ihre Mitarbeiter:innen und Kolleg:innen am CECAD Exzellenzcluster für Alternsforschung der Universität zu Köln zeigten, dass Wund-Makrophagen während der…