LMU-Chronobiologen haben erstmals gezeigt, dass freilebende Bodenbakterien eine innere Uhr besitzen. Biologische Rhythmen sind in der Natur weit verbreitet: Für Pflanzen und Tiere ist gut belegt, dass ihre Lebensfunktionen von einer circadianen Uhr gesteuert werden und in Zyklen synchron zur Umwelt – etwa dem Tag-Nacht-Wechsel – ablaufen. Gestellt wird die innere Uhr von sogenannten Zeitgebern, beispielsweise dem Tageslicht. Auf diese Weise können Lebewesen sich besser an rhythmische Veränderungen der Umwelt anpassen und evolutionäre Vorteile gewinnen. Obwohl Bakterien 12 Prozent der…

60 Jahre nach Entdeckung des Nickeleffektes am MPI für Kohlenforschung hat das Team um Josep Cornellà am Mülheimer Institut nun einfach herzustellende und stabile Nickel-Stilben Komplexe entwickelt. Die Komponenten sorgen bei Anwendern für hohe Aufmerksamkeit und die Lizensierung läuft äußerst erfolgreich. Der Einsatz von Nickel als Katalysator zur Knüpfung chemischer Bindungen hat für die chemische Industrie große Bedeutung – der Nutzen reicht von der Produktion von Feinchemikalien bis zur Synthese von Arzneimitteln, Insektiziden und Pestiziden. Zur Herstellung von Nickelkomplexen nutzt…

Biologie: Schlüsselpublikation in The Plant Cell Zwei Teams von durch die Alexander von Humboldt-Stiftung geförderten Pflanzenforschern und Bioinformatikern unter Leitung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist es gelungen, erstmals die Funktionen der verschiedenen Zelltypen im Gefäßsystem der Blätter von Pflanzen zu identifizieren. Ihre grundlegenden Ergebnisse stellen sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „The Plant Cell“ vor. Das Gefäßsystem der Pflanzenblätter spielt eine Schlüsselrolle beim Transport von gelösten Stoffen von ihrem Entstehungsort – z.B. aus den Photosynthese-treibenden Blattzellen – zu ihren…

Neue Erkenntnisse könnten Weg für die Behandlung zahlreicher Krankheiten ebnen. Der Darm ist einer der wichtigsten Akteure im menschlichen Stoffwechsel. Zahlreiche Volkskrankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes, Kolitis und Darmkrebs stehen mit einer gestörten Funktion des Darms in Verbindung. Forschende verfolgen deshalb den Ansatz, Dysfunktionen des Darms beispielsweise durch die Bildung spezifischer Darmzellen aus Stammzellen entgegenzuwirken. Für Krankheiten wie Diabetes könnte dies eine vielversprechende regenerative Therapie sein. Dafür benötigt die Wissenschaft jedoch ein tiefes Verständnis darüber, wie sich Stammzellen im Darm weiterentwickeln,…

Wie verschieden Pflanzen ihr Erbgut miteinander teilen können Das Erbgut liegt gut geschützt im Zellkern einer jeden Zelle und speichert sämtliche Informationen, die einen Organismus ausmachen. So ist z.B. die Information über die Größe oder Blütenarbe vordefiniert. Darüber hinaus enthalten Zellen kleine Organellen, wie Chloroplasten und Mitochondrien, die ebenfalls ein eigenes Erbgut besitzen. Aber ist das Erbgut tatsächlich fest innerhalb einer Zelle gespeichert? Nein! Wie man heute weiß, kann das Erbgut von Zelle zu Zelle wandern und sogar zwischen verschiedenen…

Aneurysma-Operationen gehören zu den heikelsten Eingriffen der Neurochirurgie. Die Wahl der Eingriffsart, die Planung der Route und der Eingriff am Blutgefäss stellen höchste Anforderungen an die Operateure. Ein am Inselspital, Universitätsspital Bern und am ARTORG Center, Universität Bern entwickelter neuer 4D-Simulator erlaubt die Planung, Erprobung und Optimierung des Eingriffes an einem exakten 4D-Modell inklusive Blut, Blutgefässen und Puls der Patientin und des Patienten. Damit kann die Patientensicherheit bei Aneurysma-Operationen weiter verbessert werden. Planen und Üben am 4D-Simulator des konkreten Falls…

Neuer Fluoreszenzmechanismus bei Landwirbeltieren entdeckt Forschende der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM), der LMU und der Hochschule München haben entdeckt, dass der Wüstengecko Pachydactylus rangei aus Namibia unter UV-Licht stark neon-grün fluoreszierende Streifen an den Körperseiten und um die Augen zeigt. Diese sind aus der Geckoperspektive gut sichtbar und dienen vermutlich als Erkennungssignal für Artgenossen. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass es sich hier um Fluoreszenz der Haut handelt, die durch besondere Iridophoren (Pigmentzellen) verursacht wird. Dieser Mechanismus und auch die Stärke…

Neuer Ansatz zur Entwicklung von Cholin-Acetyltransferase-Inhibitoren Das Enzym Cholin-Acetyltransferase (ChAT) katalysiert die Synthese des Neurotransmitters Acetylcholin und könnte ein Zielmolekül für Pharmaka sein. Ein schwedisches Forschungsteam hat jetzt den Wirkmechanismus von Arylvinylpyridinium (AVP), einer bekannten Klasse von Inhibitoren der ChAT, aufgeklärt. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, baut die ChAT dabei den eigentlichen Wirkstoff selbst zusammen, indem es Coenzym A (CoA) an AVP knüpft. Acetylcholin leitet u.a. Nervenimpulse in Synapsen weiter. Veränderungen der Menge oder Aktivität der ChAT,…

Die Zusammensetzung so genannter Metaboliten und deren Zusammenspiel im Stoffwechsel ist von Mensch zu Mensch individuell verschieden und nicht nur von äußeren Einflüssen, wie etwa der Ernährung, abhängig, sondern auch von natürlichen Variationen im Erbgut. In einer internationalen Studie haben Wissenschaftler*innen des Berlin Institute of Health (BIH) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie in Großbritannien, Australien und den USA Hunderte bisher unbekannte Variationen in Genen gefunden, die die Konzentration dieser kleinen Moleküle im Blut teils drastisch beeinflussen. Ihre Ergebnisse…

Einschränkungen in der Intelligenz, Bewegungsstörungen und Entwicklungsverzögerungen sind typisch für eine Gruppe seltener Erkrankungen, die zu den GPI-Ankerstörungen zählen. Wissenschaftler der Universität Bonn und des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik haben mit gentechnischen Methoden eine Maus erschaffen, die diese Patienten sehr gut nachbildet. Studien an diesem Tiermodell deuten darauf hin, dass bei GPI-Ankerstörungen durch eine Genmutation die Reizübertragung an den Synapsen im Gehirn beeinträchtigt ist. Die Ergebnisse sind im Fachjournal PNAS veröffentlicht. Einschränkungen in der Intelligenz, Bewegungsstörungen und Entwicklungsverzögerungen sind typisch…

Werden sensorische Signale von Prothesen an das Nervensystem weitergeleitet, hilft das beinamputierten Personen, ihre Prothese als Teil ihres Körpers wahrzunehmen. Dies führt auch dazu, die sonst als schwer empfundenen Prothesen als leichter zu empfinden, wie ETH-Forschende zeigen konnten. Obschon die Prothesentechnik ständig Fortschritte macht, sind beinamputierte Personen nicht immer zufrieden mit ihrer Prothese. Ein wichtiger Grund dafür ist, dass die Personen das Gewicht der Prothese als zu hoch empfinden. Dies, obschon Beinprothesen tatsächlich in der Regel weniger als halb so…

Neue Methode: Forscher untersuchen, wie die Beschaffenheit von Geweben die Zellwanderung beeinflusst. Biologen und Mathematiker der Universitäten Münster und Erlangen-Nürnberg haben untersucht, wie sich Urkeimzellen in Zebrafischembryonen unbeeinflusst von einem Lockstoff verhalten, und eine Software entwickelt, mit der sich 3D-Mikroskopieaufnahmen mehrerer Organismen zusammenzuführen lassen. So konnten sie Muster in der Zellverteilung erkennen und darüber Gewebe identifizieren, die die Zellwanderung beeinflussen. Die Studie ist in „Science Advances“ erschienen. Wenn ein Organismus entsteht und sich Organe entwickeln, wenn ein Tumor Metastasen bildet…

Forscher finden einen neuen Mechanismus der männlichen Unfruchtbarkeit Ein wesentlicher Bestandteil aller eukaryotischen Zellen ist das Zytoskelett. Mikrotubuli, winzige Röhrchen, die aus einem Protein namens Tubulin bestehen, sind Teil dieses Zellskeletts. Zilien und Geißeln, antennenartige Strukturen, die aus den meisten Zellen unseres Körpers herausragen, enthalten viele Mikrotubuli. Ein Beispiel für eine Geißel ist der Spermienschwanz, der für die männliche Fruchtbarkeit und damit für die sexuelle Fortpflanzung unerlässlich ist. Die Geißel muss in einer sehr exakten und koordinierten Weise vorwärts schlagen,…

Forscher entdecken neuen Zusammenhang Eierstockkrebs ist die fünfthäufigste krebsbedingte Todesursache bei Frauen, vor allem weil er in der Regel spät entdeckt wird, früh in den Bauchraum metastasiert und die verfügbaren therapeutischen Wirkstoffe meist nur vorübergehend wirken. Neue Therapieansätze sind daher dringend erforderlich. In einem von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Forschungsprojekt hat eine Marburger Forscherallianz jetzt ein Signalmolekül im Bauchwasser der Betroffenen entdeckt, das im Zusammenhang mit einem kurzen rückfallfreien Überleben steht und die Immunzellen in der Tumormikroumgebung hemmt. Die zugrundeliegenden…

Im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) erproben Ärzte derzeit ein neuartiges Verfahren der Computertomographie (CT): Für die Darstellung von Knochenmetastasen bei fortgeschrittenen Brustkrebs-Erkrankungen verglichen DKFZ-Radiologen nun das neue „photonenzählende“ CT mit der konventionellen CT-Bildgebung. Ihr Ergebnis: Mit der neuen Technik lassen sich deutlich feinere Strukturen darstellen, als es bisher möglich war. Brustkrebs bildet besonders häufig Absiedlungen in den Knochen, die gefürchteten Knochen- oder auch Skelettmetastasen. Werden sie bei einer Patientin entdeckt, so ist es in der Regel notwendig, sofort Therapien einzuleiten: Die…

Seine Stärke und Schönheit verdankt Permutt seiner bemerkenswert regelmäßigen und einheitlichen Architektur. Bislang war unklar, wie diese komplizierte Struktur durch eine Vielzahl von Einzelzellen, die alle gleichzeitig an verschiedenen Orten Material absondern, aufgebaut werden konnte. In der jetzt in Nature Physics veröffentlichten Studie beschreiben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des B CUBE-Center for Molecular Bioengineering an der TU Dresden und der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) zum ersten Mal, dass sich strukturelle Defekte im selbstorganisierenden Perlmutt gegenseitig anziehen und aufheben sowie schließlich…