Forschende der TU Graz und der Ruhr-Universität Bochum zeigen im Fachjournal ACS Catalysis, wie sich die katalytische Aktivität von Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, erheblich steigern lässt. Damit rückt die biotechnologische und somit umweltfreundliche Anwendung einen großen Schritt näher. Cyanobakterien, die – obwohl sie Wasser durch ihre speziellen Pigmente grün färben – umgangssprachlich auch als „Blaualgen“ bekannt sind, wandeln dank ihrer hochaktiven photosynthetischen Zellen Lichtenergie besonders effektiv in chemische Energie um. Das macht sie attraktiv für den biotechnologischen Einsatz, wo sie…

Fokussierte Ultraschallwellen helfen ETH-​Forschenden, Medikamente im Gehirn punktgenau zu platzieren, also nur dort, wo ihre Wirkung erwünscht ist. Die Methode soll künftig psychiatrische, neurologische und onkologische Behandlungen mit weniger Nebenwirkungen ermöglichen. Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der Medikamente im Hirn punktgenau freigesetzt werden können. Damit könnte es in Zukunft möglich werden, Psychopharmaka, Chemotherapeutika und andere Medikamente nur in jene Hirnregionen zu bringen, wo das aus medizinischen Gründen gewünscht ist. Heute ist das praktisch nicht möglich –…

Mit ihren zahlreichen Torfmoosarten haben Moore etwa 30 Prozent des weltweit im Boden gespeicherten Kohlenstoffs gebunden. Damit steckt in ihnen etwa doppelt so viel Kohlenstoff wie in allen Wäldern der Erde zusammen. Sowohl Torfabbau als auch der Klimawandel bedrohen diese langfristigen Kohlenstoffspeicher, für den großflächigen Anbau von Torfmoosen fehlt es derzeit an Saatgut. Zusammen mit Forschenden der Universität Greifswald ist es einem Team um den Biotechnologen Prof. Dr. Ralf Reski von der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg gelungen, die…

Studie zeigt möglichen neuen Weg zur Entstehung von DNS-Basenpaaren Auf der Suche nach dem Ursprung des Lebens hat ein Forschungsteam mit Hilfe von DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III einen alternativen Pfad aufgezeigt, wie das typische Muster des Erbgutmoleküls DNS entstanden sein könnte: Seine charakteristischen Basenpaare können sich demnach auf rein thermischem Weg durch Erhitzen ohne Wasser oder andere Lösungsmittel zusammenfinden. Das Team unter Leitung von Ivan Halasz vom Ruđer-Bošković-Forschungsinstitut in Zagreb und Ernest Meštrović von der Pharmafirma Xellia stellt seine Beobachtungen…

Wie sich eine einzelne Zelle zu einem komplexen Organismus entwickelt, das entschlüsselt die Entwicklungsbiologie. Doch eine verzwickte Frage bleibt: Wie entstehen stabile Muster im Körper? Jetzt wurde eine Antwort für das Neuralrohr des Zebrafischs gefunden. In diesem erzeugt die unterschiedliche Klebrigkeit der Zellen, gemeinsam mit Signalmolekülen, stabile Muster. Dies ist das Ergebnis einer im Fachjournal Science veröffentlichten Studie, die gemeinsam vom Labor von Carl-Philipp Heisenberg am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) und dem Labor von Sean Megason…

Antibiotika sowie wichtige Therapeutika zur Behandlung von Krebs- und Immunkrankheiten werden von Mikroorganismen mittels sog. Nicht-ribosomale Peptidsynthetasen (NRPS) und Polyketidsynthetasen (PKS), hergestellt. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Vetmeduni Vienna hat kürzlich nachgewiesen, dass ABC Transporter eine essentielle, bisher unbekannte Funktion bei der Biosynthese von NRPS Produkten spielen. Die präsentierten genetischen und biochemischen Daten geben Aufschluss über einen neuen Aspekt der Biosynthese von für die Human- und Veterinärmedizin wichtigen mikrobiellen Sekundärmetaboliten – mit praktischer Relevanz für die Entwicklung neuer Medikamente….

Industrierelevanz eindrücklich belegt Mehr Oberfläche heißt bei Katalysatoren oftmals mehr Aktivität. Und kaum etwas bietet mehr Oberfläche als Strukturen aus Nanopartikeln. Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben gezeigt, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist, katalytisch hochaktive Partikel per Laser herzustellen. Sie sind nicht nur hochrein, sondern schon bei niedrigen Temperaturen leistungsfähiger als ihre klassisch hergestellten Pendants – das haben Tests bei einem Industriepartner ergeben. Abgase aus dem Dieselmotor laufen in der Regel durch einen Katalysator, der…

Freiberger Forscher nutzen bakterielle Laugung zum Recycling von Elektroschrott Biohydrometallurgen der TU Bergakademie Freiberg haben erstmals nachgewiesen, dass die Laugung mit Hilfe von Bakterien auch beim Recycling von Elektroschrott zur Trennung der Bauteile eingesetzt werden kann. Ihre Forschungsergebnisse zur Gewinnung von Metallen publizierte das Team um Professor Michael Schlömann nun in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift MDPI / Recycling. Ein ausgedienter Computerchip liegt in einer wässrigen Lauge im Reagenzglas. Zunächst passiert fast drei Wochen lang nicht sehr viel am Versuchsstand…

… biologisch abbaubare Kunststoffalternativen für die Kosmetikbranche Rund 38 Kilogramm Plastikmüll fallen in Deutschland jährlich pro Kopf an. Mit dem Ziel, ein nachhaltiges Gesamtkonzept aus biologisch abbaubaren Verpackungsalternativen im Kosmetikbereich zu schaffen, forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart und der LCS Life Cycle Simulation an Polyhydroxyalkanoaten (PHA), die in ihren Eigenschaften herkömmlichen Kunststoffen ähneln, aber ohne den Einsatz fossiler Rohstoffe aus…

Spezialisierte Immunzellen siedeln sich dauerhaft in Geweben des Körpers an und bilden „lokale Eingriffstruppen“. Forscher der Universität Würzburg und aus Freiburg haben nun herausgefunden, wie sich diese Zellen vor Ort erneuern und an ihre Umgebung anpassen. Wenn Krankheitserreger in den menschlichen Körper eindringen, ist eine schnelle Reaktion gefragt, um den Schaden so gering wie möglich zu halten. Quasi an vorderster Front der Immunantwort stehen spezielle Immunzellen, die sich in Schleimhautgeweben wie Lunge, Haut und Darm aufhalten, wo sie frühzeitig den…

ETH-​Forschende konnten zeigen, warum biologische Zellen erstaunlich vielfältige Formen annehmen können: Dies hat mit der Anzahl und Stärke lokaler Kräften zu tun, die von Innen auf die Zellmembran wirken. Die Erkenntnis trägt dazu bei, bessere Modellsysteme und künstliche Zellen zu entwickeln. Dornartige Fortsätze, lange Geisseln oder Fasern, unförmige Aussackungen: Biologische Zellen können fast beliebige komplexe Membranstrukturen ausbilden. Mithilfe solcher Strukturen nehmen die Zellen äussere Reize wahr, treten mit anderen Zellen in Kontakt oder erkunden ihre Umgebung. Damit solche vielfältigen Formen…

Um bestimmte Gehirnkrankheiten gezielter und nebenwirkungsärmer zu behandeln, setzt die Forschung auf Medikamente, die ausschließlich bestimmte Subtypen von Rezeptoren für den Botenstoff Glutamat hemmen. Doch unter einigen Bedingungen entfalten solche Wirkstoffe eine gegenteilige Wirkung. Statt der gewünschten Hemmung der Rezeptoren wird ihre Aktivität potenziert. Über diese unerwarteten Effekte und ihre Gründe berichten Prof. Dr. Andreas Reiner und Stefan Pollok aus der Nachwuchsgruppe Zelluläre Neurobiologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) im Journal PNAS vom 30. September 2020. Gesucht: zielgenauere Wirkstoffe Glutamat ist…

Gebietsfremde Arten nehmen bis 2050 weltweit um 36 Prozent zu Die Anzahl gebietsfremder Arten wird bis Mitte des Jahrhunderts weltweit um 36 Prozent gegenüber dem Jahr 2005 steigen. Ein Großteil dieser Neuankömmlinge sind Insekten. Das berichtet ein internationales Team unter der Leitung von Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Hanno Seebens heute im Fachmagazin „Global Change Biology“. Das Team hat erstmals auf globaler Ebene und über alle Arten hinweg berechnet, wie sich gebietsfremde Arten bis zum Jahr 2050 ausbreiten könnten. In Europa erwarten die…

Mit dem TissueGrinder – einer automatisierten Miniatur-Mühle für empfindliches Zellgewebe – lassen sich lebende Zellen aus einer Gewebeprobe herauslösen. Die Technik wurde am Fraunhofer IPA entwickelt. Eine Ausgründung bringt jetzt ein serienreifes Produkt auf den Markt und schafft damit eine wichtige Voraussetzung für die personalisierte Medizin der Zukunft. Jeder Tumor ist anders. Eine optimale Therapie muss daher auf den einzelnen Patienten zugeschnitten sein. Doch um testen zu können, welches Chemotherapeutikum im Einzelfall das beste ist, braucht man lebende Zellen. Diese…

Materialwissenschaftler der Universität Jena helfen durch nanostrukturierte Materialoberflächen bei der Verbesserung von Implantaten Wenn Blutgefäße stark geschädigt sind oder die Herzklappen nicht mehr richtig arbeiten, muss Ersatz her. Allein in Deutschland werden daher pro Jahr ca. 190.000 Gefäßprothesen und 30.000 Herzklappenersätze implantiert. Diese Lebensretter bestehen in der Regel aus Kunststoffen. Neben vielen Vorteilen haben diese Materialien einen wesentlichen Nachteil beim Kontakt mit Blut: Sie aktivieren häufig die Gerinnung, was dazu führen kann, dass sich auf ihrer Oberfläche Blutgerinnsel bilden. Lösen…

Viele Proteine, die möglicherweise an der Entstehung von Neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt sind, offenbart nun das Netzwerk Neuronet1.0. Dazu veröffentlichte die AG Wanker vom MDC kürzlich eine neue Studie im Fachblatt Cell Reports. Auslöser neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson, Chorea Huntington oder Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) sind fehlgefaltete, miteinander verklumpte Proteine, die sich im Nervengewebe ablagern. Sie verursachen dort schwere Schäden, Nervenzellen sterben ab. Die Symptome: Demenz, Bewegungsstörungen oder Lähmungen. „An den verantwortlichen Proteinen wird intensiv geforscht. Dennoch sind Ansätze für wirksame…