Ein Team um den LMU-Forscher Veit Hornung hat einen Mechanismus entschlüsselt, mit dem Hautzellen Viren erkennen und Entzündungen in Gang setzen. Entscheidend für die Erkennung ist eine typische Struktur der viralen Replikation. Die Unterscheidung zwischen „fremd“ und „selbst“ ist für den Körper überlebenswichtig: Nur so können Pathogene und Fremdstoffe erkannt und Infektionen bekämpft werden. Die erste Verteidigungslinie bildet dabei das angeborene Immunsystem, das innerhalb von Minuten Entzündungsreaktionen in Gang setzt. Eine zentrale Rolle spielen dabei sogenannte Inflammasom-Sensoren, die entzündliche Reaktionen…

Sie haben die Medizin revolutioniert: Antibiotika. Durch ihren Einsatz können Infektionskrankheiten, wie Cholera, besser behandelt werden. Doch entwickeln die krankmachenden Erreger zunehmend Resistenzen gegen die angewandten Mittel. Nun sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena einem Molekül auf die Spur gekommen, das die Resistenz von Cholera-Bakterien beeinflusst. Ihre Ergebnisse haben sie im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht. Antibiotika entfalten ihre Wirkung auf unterschiedliche Weise. Einige, beispielsweise Penicillin, greifen die Zellwand der Bakterien an, indem sie deren Synthese hemmen. Doch sind die…

Die an der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) forschende Genetikerin Christel Depienne, Ph.D., hat als Teil eines internationalen Teams die Gründe für eine schwerwiegende Entwicklungsstörung entschlüsselt, von der vor allem Kinder und Jugendliche betroffen sind. Die Forschenden machen Mutationen des menschlichen Gens KCNN2 maßgeblich verantwortlich. Die Erkenntnisse ebnen den Weg für neue, individuelle Therapien. Die Studie ist jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Brain* publiziert worden. Die Wissenschaft geht davon aus, dass weltweit bis zu 400 Millionen Menschen im Laufe…

Forschende der ETH Zürich weisen bei europäischen Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab. An seinem Lebensende leuchtet das Laub in prächtigen gelb-​roten Farben: Es ist Herbst. Laubbäume in den gemässigten Zonen bereiten sich auf den nahenden Winter vor. Sie stellen das Wachstum ein und entziehen dem Laub die Nährstoffe. Die Blätter fallen allmählich ab und sterben. Dieser Alterungsprozess der Blätter wird…

Medizintechnik-Forscher der Hochschule Offenburg haben ein neues Verfahren zur Aktivierung künstlicher Hände entwickelt. Dabei werden diese durch Tracking mit einer Augmented-Reality-Brille gesteuert. Bislang werden motorisierte Orthesen oder Prothesen der Hand durch elektrodenbasierte Systeme gelenkt, die Signale vom Gehirn oder den Muskeln verwenden. Diese Systeme haben ihre Funktionsfähigkeit zwar erfolgreich unter Beweis gestellt, sind aber sehr teuer, zeitintensiv in der Einrichtung und störanfällig. Außerdem fällt es den Betroffenen oft schwer, den Umgang mit ihnen zu erlernen. „Es ist also eine offene…

Die Freigeist-Nachwuchswissenschaftlergruppe der TU Dresden unter Leitung von Chemikerin Dr. Juliane Simmchen hat erstmals ein beeindruckendes Verhalten von synthetischen Mikroschwimmern untersucht: sobald die photokatalytischen Partikel eine beleuchtete Zone verlassen, drehen sie sich selbstständig und schwimmen zurück ins Licht. Diese vielversprechende Beobachtung und ihre Analyse wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Soft Matter als „Emerging Investigator“-Artikel veröffentlicht. TU Dresden Freigeist-Fellow Dr. Juliane Simmchen untersucht in ihrer multidisziplinären Nachwuchsforschergruppe die Bewegung von synthetischen Mikroschwimmern in Flüssigkeiten. Ihr Ziel ist es, dass diese unbelebten…

Besitzen dominante Individuen ein Monopol über Ressourcen, entscheiden Geierperlhühner demokratisch Viele Tiergruppen entscheiden ähnlich wie bei Abstimmungen, wohin sie gehen. Dabei entscheiden nicht nur die Alpha-Tiere, wohin die Gruppe als Nächstes geht, sondern alle Gruppenmitglieder haben das gleiche Mitspracherecht. Doch bei vielen in stabilen Gruppen lebenden Arten wie zum Beispiel Primaten und Vögeln monopolisieren die dominanten Gruppenmitglieder oft beispielsweise die reichsten Nahrungsgebiete und den Zugang zu Geschlechtspartnern. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie und des Cluster of Excellence Centre for the…

Brotweizen ist enorm anpassungsfähig an unterschiedliche regionale Bedingungen. Entstanden ist seine grosse genetische Vielfalt insbesondere durch die Einkreuzung zahlreicher Chromosomen-Fragmente aus Wildgräsern. Das zeigen die Genomsequenzen von zehn Weizensorten aus vier Kontinenten, die ein internationales Konsortium mit Beteiligung von Forschenden der Universität Zürich nun entschlüsselt hat. Eine Brotweizensorte, die in der Schweiz prächtig gedeiht, bleibt in Indien ein kümmerliches Gras. Diese Anpassungsfähigkeit an regionale Klimabedingungen und Umweltfaktoren macht Weizen zur weltweit wichtigsten Kulturpflanze. Er wird seit rund 8‘000 Jahren angebaut….

Enzymatisches Photocaging zur Erforschung der Genregulation durch DNA-Methylierung Das Anknüpfen und Abspalten von Methylgruppen an die DNA spielt eine wichtige Rolle bei der Genregulation. Um diese Mechanismen genauer erforschen zu können, hat ein deutsches Team eine neue Methode entwickelt, mit der sich Methylierungsstellen gezielt blockieren und zeitlich definiert durch Bestrahlung mit Licht wieder freisetzen lassen (Photocaging). Wie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, wird das benötigte Reagenz in situ enzymatisch hergestellt. Obwohl sie sehr verschieden aussehen und vollkommen unterschiedliche Aufgaben…

Wissenschaftler:innen klären die Struktur von glasbildenden Proteinen in Schwämmen auf. Schwämme gehören zu den ältesten Tierarten der Erde, die in vielen verschiedenen Gewässern leben, von Seen bis hin zu tiefen Ozeanen. Bemerkenswert ist, dass das Skelett einiger Schwämme aus einem Netzwerk hochsymmetrischer Glasstrukturen besteht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Dresden und der Synchrotron Lichtquelle Schweiz am Paul Scherrer Institut in der Schweiz erstmals die dreidimensionale (3D) Struktur eines Proteins aufgeklärt, das für die Glasbildung in Schwämmen verantwortlich ist. Sie erklären,…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München haben gemeinsam mit einer europäischen Forschungsgruppe eine neue tierversuchsfreie Methode entwickelt, um den toxischen Effekt von Nanopartikeln in der menschlichen Lunge vorauszusagen. Ziel ist es, damit die Entwicklung sichererer industrieller Materialien zu erleichtern. Über die Luft nehmen unsere Lungen täglich eine Vielzahl gefährlicher Partikel auf. Aufgrund ihrer geringen Größe können Nanopartikel besonders tief in die empfindlichen Alveolar-Regionen der Lungen eindringen und dort bereits bei erstmaligem Kontakt Entzündungen auslösen. Bei längerer Belastung der Lunge…

Team unter Göttinger Leitung entwickelt alternative Peptid-Modifizierung. Die Modifizierung von Peptiden ist von großem Wert insbesondere für die Entwicklung von Wirkstoffen und Medikamenten. Bisherige Erfolge durch die Aktivierung reaktionsträger Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen zielten zumeist auf die Bildung neuer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung der Universität Göttingen haben nun einen alternativen Ansatz gefunden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift CHEM erschienen. Das Team um Prof. Dr. Lutz Ackermann von der Fakultät für Chemie der Universität Göttingen schlägt als alternative Strategie die Knüpfung…

Forschende haben im internationalen Projekt STURGEoNOMICS unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) einen molekularen Marker zur Geschlechtsidentifizierung bei Stören entdeckt. Dies ist ein wissenschaftlicher Durchbruch für die Evolutionsbiologie, den Artenschutz und die kaviarproduzierende Aquakultur. Der genetische Nachweis charakterisiert das älteste bekannte System genetischer Geschlechtsbestimmung bei Wirbeltieren mit mikroskopisch nicht unterscheidbaren Geschlechtschromosomen. Die kurze geschlechtsspezifische DNA-Sequenz wurde bei mehreren Störarten nachgewiesen und geht auf einen gemeinsamen Stör-Vorfahren vor 180 Millionen Jahren zurück. Schon lange wird international nach geschlechtsgebundenen…

Spurenelemente wie Eisen oder Zink spielen als Mikronährstoffe eine essenzielle Rolle für alle Organismen. Unter Eisschilden, die rund zehn Prozent der irdischen Landfläche bedecken, werden größere Mengen dieser Stoffe mobilisiert als bisher angenommen. Das zeigen neue Daten aus Grönland und der Antarktis, die ein Forschungsteam um Jon Hawkings vom Deutschen GeoForschungsZentrum und der FSU (USA) erhoben und analysiert hat. Sie geben wichtige Einblicke in bislang unbekannte Prozesse an der Grenze von Eis, Schmelzwasser und Gestein und neue Ausblicke auf die…

Die COVID-19-Pandemie verzeichnet weltweit bereits 57 Millionen Infizierte, in Österreich sind es laut aktueller Daten mehr als 220.000 laborbestätigte Fälle. Für die Suche nach Impfstoffen und Therapien ist das genaue Verständnis des Virus, seiner Mutationen und der Übertragungsmechanismen entscheidend. Einen wichtigen Beitrag leistet dazu eine aktuell veröffentlichte Studie der Forschungsgruppe von Andreas Bergthaler am CeMM, im renommierten Journal Science Translational Medicine. Die hohe Qualität der epidemiologischen Daten in Österreich ermöglichte zusammen mit modernster Genomsequenzierung erstmals detaillierte Analysen zum Mutationsverhalten und…

Eine verringerte Nahrungsaufnahme, „Dietary Restriction“, verlängert die Lebenszeit bei vielen Tieren und hat auch positive Effekte auf die menschliche Gesundheit. Die Grundlagen wie „Dietary Restriction“ diese positiven Effekte erzielt sind noch nicht gut verstanden. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns haben eine mögliche Erklärung bei Taufliegen gefunden: Sie identifizierten ein Protein namens Sestrin, das die positiven Effekte der verringerten Nahrungsaufnahme zu vermitteln scheint. Durch die Erhöhung der Menge an Sestrin in Fliegen konnten die Forscher deren Lebenszeit verlängern. Das…