– die Neutralisierung der SARS-CoV-2-Zuckerhülle. Ein Team unter der Leitung von Forschern des Wiener IMBA (Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften) hat möglicherweise die Achillesferse des Coronavirus gefunden: Zwei zuckerbindende Proteine behindern SARS-CoV-2-Varianten am Eindringen. Die Ergebnisse, die das Potenzial für variantenübergreifende Therapien haben, wurden jetzt im renommierten EMBO Journal veröffentlicht. Bei der Bekämpfung der Pandemie wird intensiv nach Möglichkeiten zur Eindämmung der Ausbreitung von SARS-CoV-2 geforscht. In diesem Zusammenhang ist das Spike (S)-Protein von besonderem Interesse,…

Dresdner Forscher entdecken Mikrostrukturen in Leberzellen, die zur Früherkennung von Krankheiten beitragen könnten. Die Leber ist unser größtes Stoffwechselorgan, das für die Entgiftung und Verdauung wichtig ist. Sie produziert Galle, eine Verdauungsflüssigkeit, die in den Darm geleitet wird. Für den Transport der Galle bilden die Leberzellen ein Netz winziger Röhrchen (Gallenkanälchen), die für die Funktion des Organs unverzichtbar sind. Forscherinnen und Forscher des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden haben nun herausgefunden, dass Leberzellen aus Membran bestehende…

Forscher aus Dresden und Cambridge entdecken einen Zelltyp, der die Leberregeneration durch Berührung steuert. Seit Aristoteles ist bekannt, dass die menschliche Leber die größte Regenerationsfähigkeit aller Organe des Körpers besitzt und selbst nach einer Amputation von 70 % nachwachsen kann. Dadurch sind Transplantationen durch Leberspender möglich. Obwohl sich die Leber nach einer Verletzung vollständig regeneriert, sind die Mechanismen, die regeln, wie der Regenerationsprozess aktiviert oder gestoppt wird noch unbekannt. Forscherinnen und Forscher des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG)…

Der Kaliumkanal KCNQ3 ist essentiell, damit unser Gehirn präzise räumliche Landkarten erzeugen kann. Ist der Kanal defekt, hat das messbare Auswirkungen auf das innere Navigationssystem von Mäusen. Die jetzt in Nature Communications publizierten Erkenntnisse eines Forscherteams unter Beteiligung des Leibniz-Forschungsinstituts für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin sind auch für die Alzheimer-Forschung relevant. Kalium ist unter anderem unentbehrlich für die Erregbarkeit der Muskel- und Nervenzellen. Verschiedene Ionenkanäle sorgen dafür, dass Kaliumionen über Zellmembranen fließen und dadurch elektrische Ströme erzeugen. Vor 20…

Alzheimerforschung… Kleine Zusammenlagerungen von Proteinen, sogenannte Aβ-Oligomere, gelten als Hauptverdächtige für die Entstehung der Alzheimer-Demenz. Wo und unter welchen Bedingungen sie entstehen, ist bislang jedoch noch unklar. Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und des Forschungszentrums Jülich haben nun zusammen mit Partnern der Universität und Uniklinik Köln festgestellt, dass ein leicht saures Milieu für die Entwicklung förderlich ist, wie es in bestimmten Unterstrukturen der Nervenzellen vorliegt. Die Oligomere bilden sich darin rund 8.000-mal schneller als bei einem neutralen pH-Wert, wie die Forschenden…

Gemischtvalenter organischer Farbstoff absorbiert im Nahen Infrarot. In der Photosynthese und der organischen Photovoltaik wandeln Pigmente Licht in elektrische Ladung um. Wissenschaftler:innen haben nun ein ungewöhnliches organisches Pigment hergestellt, das sich durch elektrische Ladung „anschalten“ und dann zu einem intensiven Farbstoff wird, der Licht im Nahinfrarotbereich absorbiert. Solche Systeme sind für neue Anwendungen für organische Leuchtdioden, in der Photovoltaik und der Sensorik interessant. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Angewandte Chemie publiziert. Geladene Pigmente mit intensiven Farben sind bislang vor…

Doktorand entdeckt am LIKAT eine neue Art der H2O-Spaltung. Es klingt einfach, und die Natur macht es uns vor: Grüne Pflanzen speichern Sonnenergie, indem sie – mittels Licht und Chloroplasten – Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Die Forschung reizt es, auf ähnliche Weise zum Wasserstoffgas (H2) zu gelangen, denn „grün“ produziert gilt es als Protagonist einer nachhaltigen Energie- und Grundstoffwirtschaft. Jacob Schneidewind vom Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse hat mit seiner Dissertation einen Weg dorthin gezeigt. Er deckte den Mechanismus…

Den Wettstreit zweier wichtiger Reaktionsmechanismen der organischen Chemie haben Physiker um Roland Wester von der Universität Innsbruck im Labor genau beobachtet. Die detaillierte Untersuchung der Reaktionsdynamik eines aus neun Atomen bestehenden Reaktionskomplexes ist bisher einzigartig. Damit stoßen die Wissenschaftler in eine Größenordnung vor, die Anwendungen in vielen Bereichen der Chemie ermöglicht. Mit Laborexperimenten versucht der zweifache ERC-Preisträger Roland Wester vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck einen neuen Blick auf chemische Reaktionen zu werfen und deren Dynamiken…

Ein neues Modell beschreibt die Koordination schlagender Flimmerhärchen und erlaubt es ihr funktionelles Verhalten vorherzusagen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) untersuchten die Bildung metachronischer Wellen in Gruppierungen von Zilien und die Auswirkungen von äußeren Einflüssen auf diese. Das Modell ermöglicht ein besseres Verständnis der fundamentalen Rolle, die Zilien in vielen biologischen Prozessen spielen und legt den Grundstein, um sie zu modifizieren. Dies könnte entsprechende medizinischen Diagnosen und Behandlungen verbessern, aber auch bei der Entwicklung künstlicher Systeme im…

Mikroplastik kann organische Schadstoffe aus der Umwelt anreichern und sie transportieren – das ist schon länger bekannt. Neu ist, dass auch Metalle auf diese Art und Weise transportiert werden können. Und: Je kleiner die Partikel sind, desto größer ist die Anreicherung von Metallen auf dem Plastik. Das haben Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Hereon in einer neuen Studie gezeigt. Die Ergebnisse wurden jetzt im Journal of Hazardous Materials Letters veröffentlicht. Weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die alarmierende ökologische Allgegenwärtigkeit und Langlebigkeit von…

Göttinger Forschungsteam nutzt Elektrizität zur Markierung von Peptiden. Chemikern der Universität Göttingen ist es gelungen, die in biologischen Systemen und Arzneimitteln besonders aktive Struktur der Chromone in nur einem Schritt herzustellen – ausgehend von günstigen Startmaterialien. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen. Werden Wirkstoffe traditionell hergestellt, sind häufig viele synthetische Schritte nötig. Zudem entstehen dabei relevante Mengen Abfall und Nebenprodukte. Für die aktuelle Arbeit nutzten die Forscher einen Rhodium-Katalysator in Kombination mit elektrischem Strom, um…

Typisch für die Chromosomen der meisten Tiere und Pflanzen sind Monozentromere. Das Zentromer ist für den Transport der Chromosomen notwendig und stellt die Verbindungsstelle zwischen den Chromatiden dar. So entsteht die klassische X-Form des Chromosoms. Bei geschätzt 350.000 Arten, darunter Schmetterlinge, Fadenwürmer und einigen Pflanzen, sind die Zentromere aber über die gesamte Länge des Chromosoms verteilt. Daher werden sie als Holozentromere bezeichnet. Ein Forschungsteam des IPK Leibniz-Institutes hat jetzt mittels Modellierung untersucht, wie sich im Zuge der Zellteilung bei diesen…

Bislang wurde angenommen, dass vor allem Cyanobakterien dafür verantwortlich waren, in der Frühzeit unseres Planeten Stickstoff aus der Atmosphäre zu fixieren und dadurch in die Biosphäre einzubringen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen zeigen nun, dass auch Schwefelpurpurbakterien unter Bedingungen wie im Proterozoischen Ozean substanziell zur Stickstofffixierung beigetragen haben könnten. Stickstoff ist unverzichtbar für alle Lebensformen: Er ist Teil von Eiweißen, Nukleinsäuren und anderen Zellstrukturen. Deswegen war es auf der frühen Erde von großer Bedeutung für die Entwicklung…

Neue Themenvorschau im Wissenschaftsjahr 2020|21 – Bioökonomie. Vom Sushi-Teller zum aufstrebenden Bioökonomie-Multitalent des 21. Jahrhunderts: Die Alge hat in den vergangenen Jahren eine beispiellose Karriere hingelegt. Sie kann Plastik in Verpackungen und das Kerosin im Tank ersetzen. In der Kosmetikindustrie sorgt sie dank ihres hohen Gehalts an Antioxidantien für gesunde Haut und kommt auch in der Medizin zum Einsatz. Ein vielfältig nutzbarer Rohstoff, dessen Einsatz sich in der „blauen“ Bioökonomie verorten lässt und der auch einen Beitrag zum14. Sustainable Development…

Wie halten sich Krankheiten auslösende Bakterien am Leben? Biochemisch gesprochen: Wie funktioniert ihre Genregulation und Gensynthese, also die gengesteuerte Produktion von Proteinen? Forscherinnen und Forscher des Instituts für Organische Chemie und Chemische Biologie der Goethe-Universität haben nun herausgefunden, wie sich ein bakterieller Genschalter am Ort der bakteriellen Gensynthese, dem Ribosom, strukturell verhält. Nur seine Wechselwirkung mit einem ribosomalen Protein macht den Fortbestand des Bakteriums möglich, wie die Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications demonstrieren. Antibiotika setzen bakterielle Keime…

For­schen­de der ETH Zü­rich ha­ben ein Mo­le­kül ent­wi­ckelt, das mit fluo­res­zie­ren­dem Leuch­ten an­zeigt, wo im Kör­per neu­es Ge­we­be ent­steht. Das Mo­le­kül hilft nicht nur, Tu­mo­re sicht­bar zu ma­chen, son­dern könn­te auch bei der Er­for­schung von Wund­hei­lungs­stö­run­gen ei­ne wich­ti­ge Rol­le spie­len. Die häufigsten Proteine in unserem Körper sind Kollagene. Sie machen rund ein Drittel aller Proteine aus und vernetzen sich zu stabilen Fasern. Haut, Sehnen, Knorpel, Knochen und Bindegewebe bestehen daraus. Forschende der ETH Zürich haben nun ein aus mehreren Komponenten…