Die langfristige Expression von Genen in den Organen von Wirbeltieren prädisponiert diese Gene dafür, im Lauf der Evolution auch in anderen Organen verwendet zu werden. Darüber berichtet die Zeitschrift „Nature Communications“. In den Organen der Wirbeltiere sind Tausende von Genen aktiv. Ihre vielfältigen Expressionsmuster bestimmen die Eigenheiten und Funktionen der Organe. Aus diesem Grund spielt die Evolution der Genexpressionsmuster eine zentrale Rolle für die Evolution der Organismen. Wichtige evolutionär bedingte Organveränderungen, wie die Entwicklung des menschlichen Gehirns, sind ebenfalls mit…

Wie ein körpereigener Rezeptor die Zell-zu-Zell-Kommunikation entscheidend beeinflusst Eine Studie von Wissenschaftler*innen der Universitätsmedizin Magdeburg deckt neue Mechanismen bei der Entstehung von Nierenfibrosen auf und bringt damit ein weit verbreitetes Dogma ins Wanken. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Notch-3-Rezeptor. Diabetes, Bluthochdruck oder chronische Entzündungen können mit der Zeit zu Vernarbungen von Organen führen. Diesen unerwünschten Bindegewebszuwachs nennt man Fibrose. Im schlimmsten Fall werden Organe so verändert, dass sie nicht mehr richtig arbeiten können und am Ende nur noch eine…

Ansatz zur elektromagnetischen Stimulation von Nervengewebe Eine Vielzahl von Erkrankungen werden heute medikamentös behandelt. Dies ist häufig mit Nebenwirkungen verbunden, die für den ohnehin erkrankten Menschen gravierend sein können. Ein neuer Therapieansatz, bekannt unter dem Schlagwort »Bioelektronische Medizin«, sieht die Therapie von Erkrankungen mittels Elektrostimulation vor. Seit April 2019 bringt das Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT im BMBF-Verbundprojekt »Magnetoceuticals« seine langjährige Expertise im Bereich intelligenter miniaturisierter aktiver Implantate ein, um ein neuartiges Elektrostimulationssystem für Nervengewebe zu entwickeln. Im BMBF-Verbundprojekt »Magnetoceuticals«…

Ein Team der Innsbrucker Univ.-Klinik für Innere Medizin II (Direktor: Günter Weiss) hat in einer prospektiven Studie erstmals die Langzeitfolgen von COVID-19 an stationär versorgten PatientInnen untersucht. Sechs Wochen nach Entlassung reichen die Beobachtungen von leichten bis mittelgradigen Atemwegs-Symptomen bis hin zu anhaltenden Auffälligkeiten des Lungengewebes. Die StudienleiterInnen betonen die Notwendigkeit einer strukturierten Nachsorge bei schwer Erkrankten. Mit einer an der Medizinischen Universität Innsbruck durchgeführten prospektiven Beobachtungsstudie zum Verlauf einer COVID-19 Infektion bei hospitalisierten PatientInnen liegen nun erstmals Erkenntnisse zu…

Eine Infektion mit dem Zaire ebolavirus endet meist tödlich. Das Virus wird vermutlich durch verschiedene Flughund- und Fledermausarten übertragen. Wissenschaftler*innen der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Goethe-Universität haben erstmals modelliert, wo diese Arten in Afrika leben könnten. Die Ergebnisse der kürzlich im Fachblatt „Scientific Reports“ veröffentlichten Studie legen nahe, dass die Flughund- und Fledermausarten ein größeres Verbreitungsgebiet haben, als bislang angenommen wurde. Die Modellierung soll helfen, das Auftreten von Ebola künftig besser abzuschätzen, vorherzusagen und Vorsorgemaßnahmen zu ergreifen. Das…

Das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen sorgt dafür, dass unsere Körperzellen genügend Sauerstoff bekommen. Beim Abbau des Blutfarbstoffs entsteht „Häm“, das wiederum den Protein-Cocktail im Blut beeinflussen kann. Wissenschaftler der Universität Bonn haben nun in aufwendiger Detektivarbeit herausgefunden, dass das „aktivierte Protein C“ (APC) von Häm in Beschlag genommen werden kann. Gleichzeitig kann APC aber auch die toxische Wirkung von Häm eindämmen. Die Erkenntnisse könnten künftig die Grundlagen für bessere diagnostische und therapeutische Verfahren zu Bluterkrankungen liefern. Die Studie ist…

Metallorganische, hoch mikroporöse Gerüstverbindung zur Abtrennung von Acetylen von Ethylen Ethylen ist für die chemische Industrie ein wichtiger Ausgangsstoff, enthält aber oft Spuren von Acetylen als Verunreinigung, die vollständig entfernt werden müssen. In der Zeitschrift Angewandte Chemie beschreiben Forscher eine robuste und regenerierbare metallorganische Gerüstverbindung, die Acetylen außerordentlich wirksam und selektiv entfernen kann. Die Kombination aus Porengröße und chemischen Andockstellen macht das Material besonders wirksam, heißt es in der Studie. Ethylen ist die wichtigste chemische Vorstufe für Ethanol und Polyethylen…

Wesentliche Fortschritte für die Pflanzenzüchtung verspricht eine neue Anwendung der molekularen Schere CRISPR/Cas: Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es Forschenden um den Molekularbiologen Holger Puchta gelungen, mit CRISPR/Cas die Abfolge der Gene innerhalb eines Chromosoms zu verändern. Sie demonstrierten anhand einer weit verbreiteten Chromosomenveränderung in der Modellpflanze Ackerschmalwand weltweit erstmals, wie sich Umkehrungen der Genabfolge rückgängig machen lassen und Vererbung sich so gezielt steuern lässt. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications publiziert. (DOI: 10.1038/s41467-020-18277-z) Wesentliche Fortschritte…

Dresdner Forscher zeigen, dass die Länge jener Phase, während der Nervenzellen gebildet werden können, ein Schlüsselfaktor für die Hirngröße ist. Der Neokortex, der größte Teil unseres Gehirns, befähigt uns zum Sprechen, Träumen und Denken. Im Laufe der menschlichen Evolution hat die Größe des Neokortex drastisch zugenommen. Um zu verstehen, was diese Vergrößerung verursacht haben könnte, haben sich Forscher am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden in bisherigen Studien auf ein Gen namens ARHGAP11B konzentriert, das nur beim…

Tabakschwärmer finden Blütenduft bei hohen Ozonwerten wenig anziehend, können aber lernen, dass auch Blüten mit durch Ozon verändertem Duft Nektar als Belohnung bieten. Ein Team von Forschenden des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Virginia, USA, ist der Frage nachgegangen, wie sich Luftverschmutzung und hohe Ozonwerte auf die chemische Kommunikation zwischen Blüten und Bestäubern auswirken. Sie zeigten, dass Tabakschwärmer den Duft ihrer ansonsten bevorzugten Blüten nicht mehr mögen, wenn er durch Ozon verändert worden war. Das giftige Oxidationsmittel stört…

Forschungsgruppe gelingt Einblick in die Entstehung der Recycling-Zentren der Zelle. Die Autophagie ist ein essentieller Prozess, um Zellbestandteile zu isolieren und zu recyclen, wenn die Zelle unter Stress steht oder Nährstoffe limitiert sind. Bei der Autophagie werden schadhafte Proteine oder Organellen in einer Doppelmembran, dem Autophagosom, eingekapselt und später abgebaut. Lange war unklar, wie dieser zelluläre “Müllsack” genau entsteht. Ein Team unter der Leitung von Sascha Martens an den Max Perutz Labs, ein Joint Venture der Universität Wien und der…

Ziel des Vorhabens ist es, mehr über zirkuläre DNA – ringförmige Erbgutteile, die außerhalb der Chromosomen in Zellen vorliegen – herauszufinden, um deren krebszellenspezifische Merkmale für Therapie, Diagnose oder klinische Prognosen zu nutzen. Für den Aufbau der neuen Arbeitsgruppe an der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Onkologie und Hämatologie der Charité und dem ECRC stehen jetzt rund 1,5 Millionen Euro des Europäischen Forschungsrates (ERC) zur Verfügung. Die Mechanismen der Krebsentstehung und des Voranschreitens der Krankheit noch besser zu verstehen, das…

Mediziner des Universitätsklinikums Regensburg (UKR) konnten in einer klinischen Studie am UKR nachweisen, dass das Peptidhormon Adrenomedullin ein Indikator für den Schweregrad einer COVID-19-Erkrankung ist. Das kann in Zukunft bei der Entscheidung helfen, ob ein Patient eine dringliche stationär-medizinische Versorgung benötigt. Um mehr über die Viruserkrankung COVID-19 herauszufinden, starteten Mediziner der Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II, der Interdisziplinären Notaufnahme sowie des Instituts für Pathologie bereits in der Frühphase der Pandemie im März eine klinische Studie, in der 40…

Ultraviolettes Licht gefährdet die Intaktheit des menschlichen Erbguts und kann Hautkrebs verursachen. Forscherinnen und Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zeigen erstmals, dass durch UV-Licht ausgelöste DNA-Schäden auch sehr weit entfernt vom Ort des Strahleneintritts auftreten können. Durch das Herstellen einer künstlich modellierten DNA-Sequenz in neuer Architektur ist es ihnen gelungen, DNA-Schäden über eine Distanz von 30 DNA-Bausteinen nachzuweisen. Über die Ergebnisse berichten sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie (DOI: 10.1002/anie.202009216). Ultraviolettes Licht gefährdet die Intaktheit des menschlichen Erbguts…

Künstliche Intelligenz kann gezielt einzelne Moleküle greife Moleküle sind die Bausteine des Alltags. Die meisten Materialien setzen sich aus ihnen zusammen, vergleichbar mit einem Legomodell, das aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Steinen besteht. Doch während man beim Lego einzelne Steine ganz einfach versetzen oder wegnehmen kann, ist das in der Nanowelt nicht so ohne weiteres möglich. Atome und Moleküle verhalten sich völlig anders als makroskopische Gegenstände und jeder Baustein braucht seine eigene „Bedienungsanleitung“. Jülicher und Berliner Wissenschaftler haben jetzt eine…

WissenschaftlerInnen am IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften – konnten in einer aktuellen Publikation im Fachmagazin Nature nachweisen, wie ein Protein mit speziellen mechanischen Eigenschaften der Zelle hilft, Kernsubstanz und Zellplasma richtig voneinander zu trennen. Jeden Tag teilen sich Milliarden unserer Zellen, damit wir wachsen und sich unsere Organe stetig erneuern. Glücklicherweise hat es die Biologie so eingerichtet, dass die meisten Zellen ersetzt werden. Dies geschieht durch die Zellteilung, bei der sich eine Zelle in…