Sogenannte Vizinale Amino-Alkohole sind hochwertige organische Verbindungen, die in vielen alltäglichen Produkten vorkommen. Ihre Herstellung ist jedoch schwierig. Wissenschaftler um Prof. Dr. Frank Glorius von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster haben in ihrer kürzlich in der Fachzeitschrift “Nature Catalysis” veröffentlichten Studie jetzt eine Lösung für die Herstellung einer speziellen Variante der Amino-Alkohole gefunden. Mithilfe der neuen durch Licht initiierten Reaktionsmethode der WWU-Chemiker ist nun auch die Synthese eines schwer zugänglichen Isomers effizient möglich geworden. Ob in Beta-Blockern zur Behandlung von…

Ambrocenide®, das Parfüms holzig-ambrierte Basisnoten verleiht, kann künftig effizienter hergestellt werden als bisher: mit weniger Aufwand und höherer Ausbeute. Das Verfahren dafür wurde am Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock entwickelt, und zwar gemeinsam mit der Symrise AG. Funktionalisierung von Verbindungen Die Erkenntnisse bringen nicht nur die Wirtschaft, sondern auch die Forschung selbst voran, und zwar im Bereich der „Funktionalisierung von Terpenen“, wie Dr. Werner erläutert. Terpene bilden eine weitverbreitete Klasse von Naturstoffen. Neben Cedren als Ausgangsstoff für Ambrocenide® zählen etwa…

Forschende am IST Austria entdecken, wie Pflanzen ihr Wurzelwachstum an ein verändertes Nährstoffangebot anpassen. Stickstoff ist einer der wichtigsten Pflanzennährstoffe. Seine Verfügbarkeit im Boden beeinflusst, wie gut Pflanzen wachsen und sich entwickeln können und wirkt sich somit auf den landwirtschaftlichen Ertrag aus. Forschende am IST Austria konnten nun zeigen, wie Pflanzen ihr Wurzelwachstum an unterschiedliche Formen von Stickstoff anpassen. In einer neuen Studie, veröffentlicht in The EMBO Journal, zeigen sie, was dabei auf molekularer Ebene passiert. Wie jede andere Pflanze…

Damit eine Hirnmetastase entstehen kann, müssen Krebszellen zunächst aus feinen Blutgefäßen ins Hirngewebe vordringen. Dazu beeinflussen sie die Blutgerinnung, wie Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum und dem Universitätsklinikum Heidelberg nun bei Mäusen zeigen konnten. Die Krebszellen fördern aktiv die Bildung von Gerinnseln, was ihnen dabei hilft, sich in den feinen Hirngefäßen festzusetzten und dann durch die Gefäßwand ins Gehirn vorzudringen. Medikamente, die den Gerinnungsfaktor Thrombin hemmen, konnten die Anzahl der Hirnmetastasen in diesem experimentellen Modell reduzieren. Hirnmetastasen sind eine gefürchtete…

Produktsicherheit Victor Grignard erhielt 1912 den Nobelpreis für Chemie: Seither haben sich die nach ihm benannten Grignard-Reagenzien einen festen Platz in der chemischen und pharmazeutischen Industrie erobert. Ein neuartiger Mikroreaktor von Fraunhofer-Forscherinnen und -Forschern lässt diese Reaktionen nun schneller und sicherer werden und die erzeugten Produkte reiner. Dazu kommt: Der Reaktor ist skalierbar und flexibel. Pharmaka, Duftstoffe, Aromen: Diese Produkte werden vielfach über Grignard-Reagenzien hergestellt. Vor mehr als hundert Jahren entdeckt, sind diese Reaktionen eine der wirkungsvollsten Methoden, um chemische…

Toxikologische Risikobewertung von Chemikalien Nach wie vor sind Daten aus Tierstudien nötig, um die Sicherheit einer Substanz für den Menschen zu bewerten. In verschiedenen Projekten arbeitet das Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM gemeinsam mit über 39 Partnern aus 13 Ländern an einem Paradigmenwechsel: weg vom Tierversuch – hin zu einem tiefen Verständnis der Wirkungsweise chemischer Substanzen. Die Zahl der Versuchstiere in Deutschland ist seit Jahren weitgehend konstant. 2 825 066 Tiere wurden im Jahr 2018 nach Angaben des…

Glioblastome sind besonders aggressive, schnell wachsende Hirntumoren. Auch bei operativer Entfernung und anschließender Strahlen- und Chemotherapie kehren sie meist innerhalb eines Jahres zurück. Fortschritte in der Therapie sind daher dringend nötig. Wissenschaftler aus Dresden und Heidelberg konnten nun erstmals in einer klinischen Studie zeigen, dass sich der individuelle Verlauf der Erkrankung mit einer speziellen Kombinationsdiagnostik aus Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Magnetresonanztomographie (MRT) deutlich besser als bisher vorhersagen lässt. Die zusätzlich zur Standard-MRT-Untersuchung erfolgte PET-Bildgebung vor Beginn der Radio-Chemotherapie ließ zudem in…

Die Suche nach wirksamen antiviralen Mitteln gegen das neue Coronavirus läuft auf Hochtouren. Mit einem neuartigen Ansatz haben Tübinger Bioinformatiker nun eine Schwachstelle des Virus entdeckt, die für die Wirkstoffentwicklung genutzt werden könnte. In einem Computermodell identifizierte der DZIF-Wissenschaftler Andreas Dräger und sein Team ein menschliches Enzym, das für das Virus entscheidend ist. Wurde es im Modell ausgeschaltet, konnte sich das Virus nicht mehr vermehren. „Wenn wir das Enzym – die Guanylatkinase 1 – ausschalteten, wurde die Virusvermehrung gestoppt, ohne…

Biotechnologen messen Kräfte, mit welchen Algenzellen sich an Oberflächen festhalten und bewegen. Wie können sich Zellen auf Oberflächen festhalten und fortbewegen? Dieser Frage ist ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Hippler von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster und Prof. Dr. Kaiyao Huang vom Institut für Hydrobiologie (Chinesische Akademie der Wissenschaften, Wuhan, China) nachgegangen. Als Modellorganismus verwendeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Sie manipulierten die Alge, in dem sie die Zuckermodifikationen an Proteinen auf…

Biochemikerinnen und Biochemiker der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster haben eine neue Strategie entwickelt, um die biologischen Funktionen von DNA (Desoxyribonukleinsäure) mit Hilfe von Licht zu steuern und dadurch Prozesse, die in der Zelle ablaufen, zu verstehen. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin “Angewandte Chemie” erschienen. Die DNA (Desoxyribonukleinsäure) bildet die Grundlage des Lebens auf der Erde. Die Funktion der DNA ist die Speicherung von allen Erbinformationen, die ein Organismus zur Entwicklung, Funktion und Reproduktion benötigt. Im Wesentlichen handelt es sich…

Bedeutend für Wasser, Klima, Energiewende Die Mikrobe des Jahres 2021 produziert Biogas – und könnte damit einen Beitrag zur Energiewende leisten. Methanothermobacter und seine Verwandten tragen zudem zur Abwasserwasserreinigung bei und sichern damit unsere Trinkwasserversorgung. Ihre zunehmende Aktivität in Böden, Gewässern und Nutztieren ist gleichzeitig eine Warnung vor menschengemachten Einflüssen auf das Klima. Diesen für die Umwelt und unser Klima so bedeutenden Mikroorganismus wählte die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) zur Mikrobe des Jahres 2021. In einer Kläranlage…

Detaillierte Struktur von Ribosomen in Nervenzellen aufgeklärt Die fein regulierte Proteinproduktion der Zelle findet an den Ribosomen statt. Welche Regulatoren steuern diese Abläufe in bestimmten Geweben und auf welche Weise? Das hat jetzt ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin anhand der detaillierten Struktur des Ribosomenkomplexes untersucht. Auf diese Weise konnte das Team einen neuen Regulationsfaktor für die Entwicklung des Gehirns identifizieren, wie jetzt im Fachmagazin Molecular Cell* beschrieben ist. Eine fein ausbalancierte Herstellung von Proteinen – die sogenannte Proteostase…

Durch eine Abwandlung der Genschere CRISPR-Cas9 können UZH-Forschende Änderungen im Erbgut von Einzellern vornehmen, die sich nicht von natürlichen Mutationen unterscheiden. Diese Methode ermöglicht die Entwicklung eines (harmlosen) experimentellen Lebendimpfstoffs gegen den weit verbreiteten Parasiten Toxoplasma gondii. Rund ein Drittel der Weltbevölkerung trägt den Parasiten Toxoplasma gondii in sich, der Menschen mit einem geschwächten Immunsystem gefährdet und Fehlbildungen im Mutterleib auslösen kann. Der einzellige Krankheitserreger sorgt auch für wirtschaftliche Verluste in der Landwirtschaft: Eine Toxoplasmose erhöht beispielsweise bei Schafen das…

Retinale Ganglienzellen (RGCs) sind das Nadelöhr, durch das alle Eindrücke des Sehens auf ihrem Weg von der Netzhaut zum Gehirn fließen. Ein Team des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie, der University of California Berkeley und der Harvard University haben einen molekularen Katalog erstellt, der die unterschiedlichen Typen dieser Nervenzellen beschreibt. So können einzelne RGC-Typen systematisch untersucht und mit einer spezifischen Verbindung, Funktion und Verhaltensantwort verknüpft werden. Ein Zebrafisch sieht Licht und schwimmt darauf zu. Dasselbe passiert bei einem Beutetier, auch wenn die…

Chemiker der Universität Bonn haben äußerst ungewöhnliche Verbindungen synthetisiert. Ihr zentraler Baustein ist ein Silizium-Atom. Anders als üblich sind die vier Bindungspartner des Atoms jedoch nicht in Form eines Tetraeders darum angeordnet, sondern flach wie ein Trapez. Diese Anordnung ist in der Regel energetisch ausgesprochen ungünstig, dennoch sind die Moleküle sehr stabil. Die Ergebnisse erscheinen im Journal of the American Chemical Society. Chemiker der Universität Bonn haben äußerst ungewöhnliche Verbindungen synthetisiert. Ihr zentraler Baustein ist ein Silizium-Atom. Anders als üblich…

Forschungsteam aus Jena und Ulm produziert Wasserstoff mithilfe von Licht Die Gewinnung von molekularem Wasserstoff als alternativer, erneuerbarer und sauberer Energieträger ausgehend von Wasser und Licht ist ein zentrales Element der solaren Energieumwandlung und -speicherung. Ein Team des Sonderforschungsbereichs „CataLight“ der Universitäten Jena und Ulm hat neuartige organische Farbstoffe mit edelmetallfreien Katalysatormolekülen kombiniert, die unter Lichtbestrahlung in Wasser gasförmigen Wasserstoff freisetzen. In der gerade veröffentlichten Studie heißt es, das Substitut habe einen bemerkenswerten Einfluss in Bezug auf Langlebigkeit und Wirkung…