Hitzestress bewirkt Aufbau eines Erinnerungsvermögens in pflanzlichen Zellen. Wie eine Pflanze wächst, hängt einerseits von ihrem genetischen Bauplan ab, zum anderen aber davon, wie die Umwelt molekulare und physiologische Prozesse beeinflusst. Von besonderer Bedeutung sind dabei die sogenannten Meristeme, jene teilungsfähigen Gewebe, in denen die pflanzlichen Stammzellen enthalten sind. Das Sprossscheitelmeristem ist hierbei entscheidend für das Wachstum der überirdischen Organe. Forschende rund um Bernd Müller-Röber am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) und an der Universität Potsdam haben untersucht, wie das…

Viel mehr als Gehen… Jahrzehntelang dachte man, dass ein Schlüsselbereich des Gehirns lediglich das Gehen reguliert. Forschende am Biozentrum der Universität Basel und am Friedrich Miescher Institut for Biomedical Research (FMI) haben nun gezeigt, dass diese Hirnregion unterschiedliche Populationen von Neuronen enthält, die eine Reihe verschiedener Körperbewegungen steuern – nicht nur das Gehen. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Therapien für die Parkinson-Krankheit zu verbessern. Auch das alltägliche Gehen erfordert komplexe Bewegungen wie Haltungsänderungen und die Koordination aller vier Gliedmassen. Es…

Wie verbreiten sich infektiöse Aerosole in Supermärkten, Flugzeugen und anderen Innenräumen, in denen viele Menschen aufeinandertreffen? Dies untersuchen Forscherinnen und Forscher aus 15 Fraunhofer-Instituten sowie -Einrichtungen im Projekt »AVATOR«. Rechtzeitig zum Sommer sind die Inzidenzen gesunken, allerorts sind Lockerungen spürbar. Viele Menschen nutzen dies, um endlich einmal wieder in den Flieger zu steigen und Urlaub in anderen Gefilden zu genießen. Doch zwingt die Delta-Variante zu erneuter Vorsicht in der Corona-Pandemie. Abstandhalten und Maskentragen sind daher nach wie vor angesagt. Während…

Forscher um die Biomedizin-Ingenieurin Dr. Britta Trappmann vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster haben ein Zellkultursystem entwickelt, in dem sich erstmals in einem Gerüst aus künstlichen Materialien ein funktionsfähiges Blutgefäßsystem bildet. Das Team untersucht, welche Materialeigenschaften einzelne Parameter der Gefäßbildung fördern – ein Schritt auf dem Weg zur Zukunftsvision implantierbarer künstlicher Gewebe. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ erschienen. Im Labor Gewebe herzustellen, mit denen sich geschädigte Organe heilen oder ersetzen lassen, ist eine der großen Zukunftsvisionen…

Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Universitätsklinikum Heidelberg konnten erstmals die Entstehung von erblichem Darmkrebs mit einer Schutzimpfung hinauszögern. Mäuse mit einer erblichen Veranlagung für Darmkrebs überlebten nach Impfung signifikant länger als ungeimpfte Artgenossen. Eine Kombination der Impfung mit einem entzündungshemmenden Medikament steigerte den Schutzeffekt. Bei den so genannten Mikrosatelliten-instabilen Krebsarten ist ein wichtiges zelluläres Reparatursystem ausgefallen, das normalerweise kleine Fehler im Erbgut korrigiert. Bleiben solche DNA-Defekte unkorrigiert, so kann die gesamte Bauanleitung des Proteins aus dem Takt geraten. Die…

Ein Chrom-Komplex als NIR-II-Emitter. Für vielfältige Anwendungen, von der faseroptischen Telekommunikation bis zu bildgebenden Verfahren für die Biomedizin werden im nahen Infrarot-Bereich (NIR) leuchtende Substanzen benötigt. Ein Schweizer Forschungsteam hat jetzt erstmals einen Chrom-Komplex entwickelt, der Licht im begehrten längerwelligen NIR-II-Bereich emittiert. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt das Team das zugrundeliegende Konzept vor: Eine drastische Änderung der elektronischen Struktur am Chrom durch speziell angepasste, das Chrom umfassende Liganden. Viele der NIR-Licht aussendenden Stoffe basieren auf teuren oder seltenen Metall-Komplexen….

Eine neue Organoid-on-Chip-Plattform ahmt die wichtigsten Merkmale der Entwicklung der menschlichen Bauchspeicheldrüse robust nach. Dies ist ein Meilenstein auf dem Weg, Bauchspeicheldrüsenkrebs künftig in einem frühen Stadium diagnostizieren zu können. Die Studie wurde von einem interdisziplinären Team aus Forschenden des Helmholtz Zentrums München, der Technischen Universität München (TUM) und des Universitätsklinikums Ulm durchgeführt. Das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDAC) ist eine äußerst aggressive Krebserkrankung, die häufig erst zu spät diagnostiziert wird und nur schlecht behandelt werden kann. PDAC macht mehr…

Ein aus Quantensystemen bekanntes Phänomen wurde nun auch im Zusammenhang mit biologischen Systemen beschrieben: In einer neuen Studie, die in Physical Review X veröffentlicht wurde, zeigen Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) in Göttingen, dass der Begriff des topologischen Schutzes auch für biochemische Netzwerke gelten kann. Da diese zwar sehr komplex sind, jedoch sehr stabil gegenüber Veränderungen bleiben, kann die Topologie bei der Entstehung von robusten Schwingungen helfen. Das neu entwickelte Modell macht den Werkzeugkasten, der typischerweise nur…

Am Anfang der Entwicklung eines jeden Medikaments steht die Suche nach einem Wirkstoff, der gezielt Schlüsselspieler krankheitsauslösender Prozesse angreift. Doch das perfekte Medikament, das nur ein Ziel im Körper ausschaltet, gibt es nicht: keine Wirkung ohne Nebenwirkung, wie auch den meisten Beipackzetteln zu entnehmen ist. Forschende um Prof. Herbert Waldmann und Dr. Slava Ziegler am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund haben nun für eine Gruppe von bereits charakterisierten Wirkstoffen eine unerwartete Wirkung identifiziert: Sie fehlregulieren allesamt den Cholesterinstoffwechsel, ein…

Heidelberger Chemikern gelingt erstmals die Synthese und vollständige Charakterisierung. Das Halbmetall Silizium tritt in seiner natürlichen Form mit vier Bindungen zu anderen Elementen auf und hat in seiner dreidimensionalen Struktur die Form eines Tetraeders. Ein zweidimensionales Pendant – geometrisch gesehen ein Quadrat – zu synthetisieren und zu charakterisieren, schien lange Zeit nicht möglich. Nun ist es Chemikern der Universität Heidelberg gelungen, einen kristallinen Komplex mit einer solchen Konfiguration zu erzeugen. Er weist überraschende physikalische und chemische Eigenschaften auf und wird…

Darmkrebs ist deutschlandweit die zweithäufigste Tumorerkrankung bei Frauen und die dritthäufigste bei Männern. Nicht selten bilden Tumoren des Darms gefährliche Metastasen in anderen Organen aus. Ein Team unter Leitung von Wissenschaftlern am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) in Dresden und Heidelberg und vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) hat nun einen neuen molekularen Angriffspunkt gegen besonders aggressive Formen von Darmkrebs entdeckt: Durch das Ausschalten eines bestimmten Protein-Komplexes ließen sich Krebszellen in Tumormodellen gezielt bekämpfen. Zugleich entdeckten die Wissenschaftler eine bislang unbekannte Substanz…

Ressourcensparende Synthese von Polyacrylat- und Polymethacrylatharzen aus biologischen Rohstoffen. Trotz vieler Anstrengungen zur Nachhaltigkeit sind die meisten Kunststoffe bislang noch Produkte der Erdölindustrie. Forschende haben nun eine ressourcensparende Methode für die Herstellung von biobasierten Acrylharzen entwickelt. Ihre Veröffentlichung in der Zeitschrift Angewandte Chemie zeigt, wie alle Teilschritte der Synthese, vom Grundbaustein bis zur Polymerisation, in einem einzigen Reaktor durchgeführt werden können. Dies hält den ökologischen Fußabdruck sehr klein. Die meisten Lacke und ein Großteil der wasserbasierten Klebstoffe und Anstriche bestehen…

Forschende der ETH Zürich haben einen Zellkulturtest entwickelt, um Substanzen zu erkennen, die Embryonen direkt oder indirekt schädigen. Es handelt sich dabei um die Weiterentwicklung eines Tests, der für neue Medikamente eingesetzt wird. Der Test soll helfen, Tierversuche zu reduzieren. Medikamente sollen nicht nur sicher sein für die Patientinnen und Patienten, sondern im Falle einer Schwangerschaft auch für das ungeborene Kind im Mutterleib. Bereits in einem frühen Stadium der Entwicklung neuer Medikamente werden Wirkstoffe daher in der Petrischale mit embryonalen…

Krebsmediziner am LMU Klinikum München schlagen eine neue Richtung in der Behandlung von Patient*innen mit der CAR-T-Zell-Therapie ein: Das Team der Immunotaskforce des LMU Klinikums hat jetzt als erstes Team in Deutschland und Europa CAR-T-Zellen im ambulanten Setting verabreicht. Ob die ambulante Gabe sich zum Standardverfahren etablieren kann, muss in der laufenden Studie der Medizinischen Klinik III unter der Leitung von Prof. Dr. Marion Subklewe erst noch erprobt werden. Ziel dieser neuartigen Immuntherapie, bei der gentechnisch veränderte T-Zellen zum Einsatz…

Stoffwechsel des diabetischen Zebrafischs offenbart interessante Erkenntnisse. Können Fische einen Diabetes bekommen? In der Tat: Der Mexikanische Tetra (Astyanax mexicanus), auch Höhlensalmler genannt, speichert nach periodischer Nahrungsaufnahme die Glukose im Blut, um so längere Phasen eines Nahrungsmangels zu überstehen*. Professor Dr. Jens Kroll vom European Center for Angioscience der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg konnte in den vergangenen Jahren zeigen, dass Fische auch, wie der Mensch, Diabetes-induzierte Organschäden ausbilden können. Die Forscher erhoffen sich von den Fischen Antworten auf…

Der Wettstreit zwischen Zellen ist eine wichtige Qualitätskontrolle. Er stellt sicher, dass nur gesunde Zellen für die Entwicklung eines Organismus zum Einsatz kommen. Forschenden ist nun gelungen, besser zu verstehen, wie die Zellen miteinander konkurrieren und welche Faktoren darüber entscheiden, ob eine Zelle überlebt oder nicht. Hat eine Zelle beispielsweise eine defekte Energieproduktion, wird sie meist nicht überleben. Die Studie wurde vom Helmholtz Zentrums München und dem Imperial College London geleitet. Da mehrzelliges Leben auf Interaktionen zwischen Zellen beruht, ist…