Passgenaue Wirkstoffe gegen Epilepsie oder Herzkreislauferkrankungen Damit ein Medikament an den richtigen Stellen im Körper wirksam wird, wollen Wissenschaftler möglichst genau vorhersagen können, wie die Moleküle des Wirkstoffs mit den menschlichen Zellen interagieren. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt ist es Wissenschaftlerinnen des Sonderforschungsbereichs 1423 an der Universität Leipzig und der chinesischen Akademie für Wissenschaften in Shanghai gelungen, eine solche Struktur aufzuklären, und zwar die des Neuropeptid-Y-Rezeptors Y2 mit einem seiner Liganden. Damit liegt erstmalig ein molekularer Bauplan für diesen Rezeptor vor,…

Freiburger Forschende zeigen, wie das Membranprotein CD20 antikörperproduzierende Zellen des Immunsystems im Zaum hält Das gegen das Membranprotein CD20 gerichtete Krebsmedikament Rituximab war der erste zugelassene therapeutische Antikörper gegen B-Tumorzellen. Immunologinnen und Immunlogen der Universität Freiburg lösen nun ein Rätsel um seine Wirkweise: Ein Team um Prof. Dr. Michael Reth der Universität Freiburg untersuchte mittels Zellkultur und an gesunden Zellen sowie an Zellen von erkrankten Personen, wie CD20 die Nanostrukturen der Zellmembran der so genannten B-Zellen des Immunsystems ordnet. Fehlt…

Auch ohne Resistenz können Bakterien eine Antibiotikabehandlung überstehen: Sie verlangsamen ihren Stoffwechsel und überleben so den Angriff “im Schlaf”. Ein vom Schweizerischen Nationalfonds gefördertes Forschungsteam fand heraus, was sich in den Bakterien verändert, wenn sie sich in den Zustand der Persistenz versetzen. ​Resistente Bakterien entziehen sich der Wirkung von Antibiotika, indem sie unempfindlich werden, zum Beispiel, indem sie Antibiotika abbauen. Es gibt aber noch eine andere Überlebensstrategie für Bakterien: Sie versetzen sich in einen schlafähnlichen Zustand, um eine Behandlung mit…

Bislang unbekannter genetischer Mechanismus verursacht angeborene Fehlbildungen. Ein internationales Forschungsteam hat eine seltene genetische Erkrankung entdeckt, die sich in schweren Fehlbildungen der Gliedmaßen äußert. Wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature beschreiben, liegt der Krankheit ein epigenetischer Mechanismus zugrunde, an dem Teile des Genoms mit bis dato unbekannter Funktion beteiligt sind. Der Prozess könnte auch die Ursache von anderen angeborenen Krankheiten sein. Nachdem vor 20 Jahren das erste menschliche Genom sequenziert wurde, gab es zunächst eine große Überraschung. Man konnte…

Ein Forschungsteam aus Psychologinnen, Psychologen und Physikern der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat die neurobiologischen Prozesse bei verschiedenen Formen der Entscheidungsfindung untersucht. Sie berichten in der Fachzeitschrift Nature Communications, dass ein unterschiedliches Verhältnis zweier Botenstoffe kurzfristige und langfristig-strategische Entscheidungen verschieden beeinflusst. Unterschiedliche Gehirnareale, darauf deuten andere Studien hin, sind für andere Formen von Entscheidungen zuständig. Ein Forschungsteam um Luca Franziska Kaiser und Prof. Dr. Gerhard Jocham aus der HHU-Arbeitsgruppe ‚Biologische Psychologie des Entscheidungsverhaltens‘ und Dr. Theo Gruendler…

Mit einer neuen Methode lässt sich die Struktur besonders großer und komplexer Enzyme in ihrer natürlichen Form aufklären. Das zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Technischen Universität Berlin in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift “Cell Reports”. Sie haben einen Multienzymkomplex untersucht, der für den Stoffwechsel eine essenzielle Rolle spielt und dabei auch entdeckt, dass dieser anders funktioniert als bisher gedacht. Dieses hilft, bestimmte Erkrankungen besser zu verstehen. Mit einer neuen Methode lässt sich die Struktur…

Düsseldorfer und Göttinger Forscher identifizieren neuen Biomarker Hodentumoren stellen die häufigsten soliden Tumoren des jungen Mannes im Alter von 15 bis 44 Jahren dar. Ein Subtyp der Hodentumoren, der Dottersacktumor, zeigt sich besonders resistent gegenüber der Standard-Chemotherapie. Die molekularen Mechanismen, die zur Dottersacktumor-Entwicklung und deren Resistenz führen, sind nahezu unverstanden. Gefördert von der Wilhelm Sander-Stiftung konnten Düsseldorfer und Göttinger Forscher nun in Kooperation den Pionier- und Differenzierungsfaktor FOXA2 als Schlüsselgen dieser Tumorentwicklung identifizieren. Dies ermöglicht neben einem besseren Verständnis der…

Stickstoff ist ein Element, das für alle Lebensformen essenziell ist. Seine Verfügbarkeit beeinflusst die globalen biogeochemischen Kreisläufe. Stickstoffmangel, aber auch Stickstoffüberschuss können ganze Ökosysteme gefährden. Ein markantes Beispiel für dieses empfindliche Gleichgewicht sind Mikroalgen, die in Symbiose mit Korallen leben. Ein internationales Forscherteam unter Jülicher Leitung fand jetzt heraus, dass Mikroalgen sehr schnell Stickstoff in Form von Guanin-Kristallen speichern können. Das kristalline Guanin erweist sich dabei als ein evolutionär uraltes, multifunktionales Werkzeug der Natur. Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt…

Entwicklung der Fraunhofer IPT und ILT Für individuelle Zelltherapien setzen Mediziner heute bereits oft auf sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen, die aus dem Körpergewebe der jeweiligen Patienten gewonnen werden. Diese Zellen lassen sich in verschiedene Gewebearten ausdifferenzieren, sodass beispielsweise durch vorgelagerte Medikamententests an einer Zellkultur des Patienten Nebenwirkungen geprüft und im besten Fall vorab ausgeschlossen werden können. Die manuelle Herstellung der Gewebeproben ist jedoch immer noch mit hohen Kosten verbunden. Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher aus Aachen entwickeln nun ein Mikroskop, mit dem…

Der Südliche Ozean rund um die Antarktis ist eine der Schlüsselregionen zum Verständnis des Klimasystems. Das Photosynthese-betreibende Plankton dort trägt erheblich zur Kontrolle der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Atmosphäre bei. Doch welche Faktoren begünstigen oder begrenzen das Planktonwachstum? Forscher*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel veröffentlichen jetzt in der Fachzeitschrift Nature Communications eine Studie, die erstmals zeigt, dass neben dem Mikronährstoff Eisen auch Mangan ein wichtige Rolle spielen kann. Die Ergebnisse haben unter anderem Auswirkungen auf das Verständnis von Eiszeiten in…

Universität Stuttgart und Robert-Bosch-Krankenhaus entwickeln Plattform für Tumorgewebe als Ersatz für Tierversuche. Um Tierversuche zu vermeiden, zu verringern und zu verbessern, hat das Land Baden-Württemberg am 8. Februar ein landesweites Hochschulnetzwerk zur Verbesserung des Tierschutzes in Forschung und Lehre gegründet und stellt 3,8 Millionen Euro zur Verfügung Zu den geförderten Projekten gehört auch das Netzwerk 3R-US der Universität Stuttgart und des Robert-Bosch-Krankenhauses Stuttgart: Die Partner entwickeln eine ex-vivo Tumorgewebe-Plattform als Ersatz für Tierversuche und setzen dabei auf molekulare Diagnostik, Biomaterialien…

Ergebnis in nur zwölf Minuten – Neues Testverfahren übertrifft ELISA-Methode – „Meilenstein in der Entwicklung der immunologischen Diagnostik“. Ein internationales Forschungsteam der Universitäten Paraná (Brasilien) und Tübingen hat einen Schnelltest entwickelt, der innerhalb von Minuten Antikörper gegen den Covid-19 Erreger SARS-Cov2 im Blut zuverlässig nachweisen kann. Wie die Forscherinnen und Forscher in der Fachzeitschrift ACS Sensors berichteten, lässt sich das neue Verfahren aufgrund eines einfachen Messprinzips ohne teure Instrumente durchführen und ist daher auch für mobile Teststationen oder für Labore…

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von TUD-Botaniker Prof. Stefan Wanke hat in einer aktuellen Studie, die Entstehung der Mega-Diversität pflanzenfressender Insekten untersucht. Diese machen ein Viertel der terrestrischen Vielfalt aus. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Darin zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass der evolutionäre Erfolg von Insekten mit wiederkehrenden Veränderungen der Wirtspflanzen zusammenhängen könnte. Das Verständnis der Interaktionen zwischen Organismen bei der Evolution von Arten ist ein wichtiges Thema in der Ökologie….

Kristalline Polymere für schnelle Detektion und effizienten Abbau von Ozon Ozon ist ein problematischer Luftschadstoff, der ernsthafte gesundheitliche Probleme verursacht. Ein neu entwickeltes Material zeigt nicht nur die Anwesenheit von Ozon rasch und selektiv an, sondern kann das Gas gleichzeitig unschädlich machen. Wie chinesische Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, funktionieren ihre porösen „2-in-1-Systeme“ auch bei hoher Luftfeuchtigkeit zuverlässig. Ozon (O3) kann gesundheitlich Probleme wie Atembeschwerden, Lungenschäden und Asthma-Anfälle auslösen. Entsprechende Arbeitsschutzvorschriften begrenzen daher die Konzentration, die am Arbeitsplatz…

Hören entsteht, wenn Haarsinneszellen im Innenohr Schall in neuronale Signale umwandeln, die an das Gehirn übertragen werden. Die Haarsinneszellen verfügen über etwa ein Dutzend Kommunikationspunkte mit den Hörnervenfasern, die sogenannten Synapsen. Wissenschaftler am Institut für Auditorische Neurowissenschaften der Universitätsmedizin Göttingen entdeckten nun, dass die Synapsen einer einzelnen Haarsinneszelle Schallinformationen unterschiedlich verarbeiten. Diese Vielfalt trägt zur neuronalen Verarbeitung eines breiten Lautstärkebereichs bei. Publiziert in The EMBO Journal. Das Hören ist einer unserer wichtigsten Sinne. Tatsächlich sind Hörstörungen sehr häufig: Nach Angaben…

Ein deutsch-chinesisches Forschungsteam hat einen neuen Syntheseweg gefunden, um aus Biomasse Biosprit herzustellen. Die Chemikerinnen und Chemiker wandelten die aus Biomasse erzeugte Substanz 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) in 2,5-Dimethylfuran (DMF) um, das sich als Biokraftstoff eignen könnte. Im Vergleich zu früheren Verfahren erzielten sie eine höhere Ausbeute und Selektivität bei milderen Reaktionsbedingungen. Das Team um Dr. Baoxiang Peng und Prof. Dr. Martin Muhler vom Lehrstuhl für Technische Chemie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) sowie die Gruppe um Prof. Dr. Christof Hättig vom RUB-Lehrstuhl…