Bioinformatiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben gemeinsam mit Kollegen aus Finnland und den USA eine weltweit einmalige Methode entwickelt, bei der alle Metaboliten in einer Probe berücksichtigt werden können und sich somit der Erkenntnisgewinn bei der Untersuchung solcher Moleküle erheblich vergrößert. Über seinen Erfolg berichtet das Team aktuell im renommierten Fachjournal „Nature Biotechnology“. Alles, was lebt, hat Metabolite, produziert Metabolite und verbraucht Metabolite. Diese Moleküle gehen als Zwischen- und Endprodukte aus chemischen Prozessen innerhalb des Stoffwechsels eines Organismus hervor. Damit haben…

Die Magnetresonanztomografie (MRT) ist in der Medizin unverzichtbar. Allerdings sind MRT-Geräte groß und teuer in Anschaffung wie Betrieb. Mit kleineren, günstigeren Tomografen wäre die MRT flexibler einsetzbar und könnte mehr Menschen zugänglich werden. Solche Mini-Tomografen erzeugen jedoch ein deutlich schwächeres Signal, das schwierig auszuwerten ist. Forscher am Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie und an der Universitätsmedizin Göttingen haben jetzt eine Methode entwickelt, die das Signal so verstärkt, dass sich eine Stoffwechselreaktion in Echtzeit verfolgen lässt. Die Ergebnisse sind ein wichtiger…

Eine Miniaturkamera, die visuelle Informationen sammelt, welche in geeignete Signalmuster übersetzt an Implantate im Gehirn übertragen werden, sodass Blinde wieder Seheindrücke haben: Das ist die Vision, die das Konsortium des Projekts „I See“ antreibt. Das Forschungsteam aus Deutschland, der Schweiz und Kanada, dem der Neurowissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum (RUB), Privatdozent Dr. Dirk Jancke, angehört, wird von der Europäischen Kommission mit rund 900.000 Euro gefördert. Die Sprache des Gehirns sprechen lernen Die geplanten Implantate sollen spezifisch im Gehirn Areale ansprechen, welche…

LMU-Forscher gewinnen detaillierte Einblicke in den komplizierten Zusammenbau der Proteinfabriken in menschlichen Zellen. Beteiligt sind auch Proteine, die in einfachen Modellorganismen, aus deren Untersuchung die Erkenntnisse bislang meist stammen, nicht vorkommen. In jeder Zelle setzen Tausende von Ribosomen im Sekundentakt neue Proteine zusammen. Die Produktion dieser lebenswichtigen zellulären Proteinfabriken selbst ist ein äußerst komplexer Vorgang, an dem mehr als 200 Biogenesefaktoren beteiligt sind. Wie die aus zahlreichen Proteinen und mehreren ribosomalen RNA-Molekülen bestehenden Ribosomen ineinandergefügt und in die richtige Struktur…

– auch Vorbereitung auf „SARS-CoV3“ Ein internationaler Forschungsverbund hat erstmals RNA-Faltungsstrukturen des SARS-CoV2-Genoms beobachtet, mit denen das Virus den Infektionsverlauf steuert. Da diese Strukturen bei verschiedenen Beta-Coronaviren sehr ähnlich sind, legen die Wissenschaftler damit nicht nur die Grundlagen für die gezielte Entwicklung neuartiger Medikamente zur COVID-19-Behandlung, sondern auch für künftige Infektionsgeschehen mit neuen Coronaviren, die sich in der Zukunft entwickeln könnten. Genau 29.903 Buchstaben lang ist der genetische Code des SARS-CoV2-Virus, aufgereiht in einem langen RNA-Molekül. Es beinhaltet die Information…

Forscherinnen und Forscher der Ruhr-Universität Bochum haben eine neue Methode entwickelt, um den pH-Wert in einem eng umgrenzten Flüssigkeitsvolumen zu bestimmen. Bislang ist eine zuverlässige Messung mit einem pH-Meter nur in größeren und gleichförmigen Volumina möglich. Das neue Verfahren, das auf der Terahertz-Spektroskopie basiert, beschreibt das Team vom Exzellenzcluster Ruhr Explores Solvation, kurz Resolv, in der Zeitschrift Angewandte Chemie, online vorab veröffentlicht am 6.November 2020. Für die Arbeit kooperierten die Teams vom Lehrstuhl für Physikalische Chemie II um Prof. Dr….

Das größte Süßwasserbakterium, Achromatium oxaliferum, ist außerordentlich flexibel in seinen Ansprüchen, wie Forschende unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) nun herausfanden: Es lebt an Orten mit extrem unterschiedlichen Lebensbedingungen wie in heißen Quellen und Eiswasser. Die Bakterienstämme der verschiedenen Ökosysteme unterscheiden sich nicht in ihrem Erbgut, aber in ihren Genexpressionsmustern. Die Anpassung gelingt vermutlich durch einen für Bakterien einzigartigen Vorgang: Nur relevante Gene werden in den Genomen angereichert und abgelesen, die anderen bleiben für alle Fälle in…

Wie Nährstoffe die entzündungsgetriebene kolorektale Karzinogenese fördern – Roggenbuck-Stiftung unterstützt Lübecker Forschungsprojekt zur Nutri-Inflammation in der Onkologie Gezielte Ernährungsinterventionen sind ein vielversprechender Ansatz in der Therapie von Krebserkrankungen, der jedoch noch in den Kinderschuhen steckt. Daher besteht ein starker Bedarf an der Identifizierung molekularer Zielstrukturen innerhalb des zellulären Stoffwechsels von Krebszellen. Der Energiestoffwechsel der Schleimhaut ist für die Homöostase der Darmbarriere von zentraler Bedeutung und wird durch chronische Entzündungen im Zusammenhang mit der westlichen Ernährung stark verändert. Auf ihrem Weg,…

Wasserstoff lässt sich klimaneutral mit Sonnenlicht produzieren. Aber auf dem Weg vom Labormaßstab zu einer großtechnischen Umsetzung gibt es noch Hürden. Nun hat ein Team am HZB eine Methode vorgestellt, um Strömungsprozesse im Elektrolyten sichtbar zu machen und mit einem Modell vorab zuverlässig zu simulieren. Die Ergebnisse sind hilfreich, um Design und Aufskalierung dieser Technologie zu unterstützen und wurden in der renommierten Zeitschrift Energy and Environmental Science veröffentlicht. „Grüner“ Wasserstoff, der mit erneuerbaren Energien klimaneutral hergestellt wird, könnte einen wesentlichen…

Die Spal­tung von Was­ser in Was­ser­stoff und Sauer­stoff ist ei­ne wich­ti­ge che­mi­sche Re­ak­ti­on, auch im Hin­blick auf die ver­mehr­te Nut­zung von Was­ser­stoff als En­er­gie­trä­ger in nach­hal­ti­ger Mo­bi­li­tät. Ein in­ter­na­tio­na­les For­scher­team hat nun die Wir­kungs­wei­se ei­nes Ka­ta­ly­sa­tors ent­schlüs­selt. Was­ser­stoff, ins­be­son­de­re sol­cher, der «grün» her­ge­stellt wur­de durch die Spal­tung von Was­ser mit er­neu­er­ba­rem Strom, gilt als Schlüs­sel­ele­ment ei­ner zu­künf­ti­gen nach­hal­ti­gen Mo­bi­li­tät. Ei­ner­seits kann Was­ser­stoff in Brenn­stoff­zel­len che­misch re­agie­ren und zur Ge­win­nung elek­tri­scher En­er­gie be­nutzt wer­den. Da­mit kön­nen Elek­tro­mo­to­ren an­ge­trie­ben wer­den. An­de­rer­seits kommt…

Der afrikanische Tanganjikasee ist ein Schauplatz, an dem die Evolution beeindruckendes geleistet hat: Buntbarsche kommen dort in aussergewöhnlicher Artenvielfalt vor. Ein Forschungsteam der Universität Basel ist diesem Phänomen auf den Grund gegangen und liefert im Fachmagazin «Nature» neue Erkenntnisse zur Entstehung biologischer Vielfalt. Die Erdgeschichte ist geprägt von Phasen des Massensterbens, aber auch von Episoden mit schlagartiger Entstehung einer Vielzahl neuer Arten. Diese in Fachkreisen als «adaptive Radiation» bezeichnete schnelle Artbildung ist für einen massgeblichen Teil der Vielfalt des Lebens…

Am „Jena Center for Soft Matter“ der Universität Jena ist ein neues modernes System zur Feld-Fluss-Fraktionierung – kurz: FFF – mit einer Vielzahl an Detektionsmöglichkeiten installiert worden. Es erweitert die Untersuchungsmöglichkeiten von Nanopartikeln u.a. für den Sonderforschungsbereich (SFB) 1278 „PolyTarget“ enorm. Hier werden polymerbasierte Nanopartikel für verschiedene Anwendungen untersucht und als Trägermaterialien getestet. Das neue System erlaubt eine weitaus bessere Charakterisierung der Polymere und liefert somit viel mehr Informationen, die bei der genauen Detektion der Partikel helfen. Das Land Thüringen…

Immuntherapien haben in den letzten Jahren im Kampf gegen Krebs beeindruckende Erfolge erzielen können. Allerdings spricht nur ein Teil der Tumoren auf die bislang verfügbaren Therapien an und oft nur für einen begrenzten Zeitraum. Ein Ziel der Forschung ist es daher, den Werkzeugkasten der Immuntherapien zu erweitern. Wissenschaftler am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden (NCT/UCC), der Hochschulmedizin Dresden und des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) haben nun in einem breit angelegten Gen-Screening eine mögliche Stellschraube für eine schlagkräftige Immunantwort des Körpers gegen…

Der Zellzyklus koordiniert die Zellteilung – und er hat sich so entwickelt, dass er möglichst einfach abläuft, indem schlichtweg das Fehlerpotenzial minimiert wurde. Zu diesem Schluss kommt ein interdisziplinäres Forschungsteam des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) im Fachjournal Molecular Systems Biology. Zellen vermehren sich, indem sie einen Zyklus mit vier Phasen durchlaufen: Sie wachsen, vervielfältigen ihre genetischen Informationen, bereiten sich auf die Zellteilung vor und teilen sich schließlich in zwei Zellen. In Lehrbüchern wird dies in der…

Während eines Lebens durchläuft der menschliche Körper zehn Billiarden Zellteilungen. Dieser biologische Prozess ist für die Entstehung und Instandhaltung von Geweben und Organen im Körper unverzichtbar. Nun entdeckten Professor Carl-Philipp Heisenberg und sein Team am Institute of Science and Technology Austria, wie mechanische Spannungen aus dem umliegenden Gewebe diesen Prozess beeinflussen. Die Wissenschafter veröffentlichten ihre Studie in der Fachzeitschrift Developmental Cell. Diese Studie präsentiert einen gänzlichen neuen Einfluss auf die Zellteilung, und könnte dadurch wichtig für die Tumorforschung sein. Bei…

Der Ersatz abgestorbener Nervenzellen ist der heilige Gral der Neurowissenschaften. Ein neuer vielversprechender Ansatz ist die Umwandlung von Gliazellen in Nervenzellen. Die Verbesserung der Effizienz dieser Umwandlung nach Gehirnverletzungen ist ein wichtiger Schritt für die Entwicklung zuverlässiger regenerativer Therapien. Forschende des Helmholtz Zentrums München und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) identifizierten nun den Zellstoffwechsel als Hürde im Reprogrammierungsprozess. Indem sie mitochondriale Proteine, die in Nervenzellen gehäuft vorkommen, früh im Prozess aktivieren, erzielte die Forschungsgruppe eine schnellere und viermal höhere Umwandlungsrate. Neuronen…