Pflanzen passen ihren Wasserverbrauch an die Umweltbedingungen an, indem sie mit ihren Schließzellen Umweltreize zählen und verrechnen. Das berichten Pflanzenforscher der JMU in „Current Biology“. Pflanzen steuern ihren Wasserverbrauch über regulierbare Poren (Stomata), die aus Paaren von Schließzellen geformt werden. Bei ausreichender Wasserversorgung und genug Licht für die Kohlendioxid-Fixierung durch Photosynthese öffnen sie ihre Stomata. Im Dunkeln und bei Wassermangel dagegen leiten sie das Schließen der Poren ein. Für die Regulation der Stomata sind Anionenkanäle vom SLAC/SLAH-Typ in den Schließzellen…

„Wörterbücher“ machen fluoreszenzbasierte Daten zugänglich. Ein Forschungsteam aus Deutschland und den USA unter Leitung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat eine Datenbeschreibung entwickelt, die Ergebnisse aus Fluoreszenzmessungen für die Struktur- und Dynamikmodellierung großer Biomoleküle bereitstellen kann. Die Autoren erläutern in der Fachzeitschrift Nature Methods, dass so erstmals andere Forschende durch Datenbanken auf fluoreszenzbasierende integrative Strukturmodelle und deren Dynamik zugreifen können. Experimentbasierte Trainingsdaten für die nächste Generation von KI-Werkzeugen für die dynamische Strukturmodellierung werden so bereitgestellt. Physikalische Chemie: Publikation in Nature Methods…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitätsklinik Hamburg-Eppendorf haben in einer wegweisenden Studie gezeigt, dass die dauerhafte Aktivierung der Tubulin-Tyrosinierung eine neue Behandlungsoption für die genetische Herzkrankheit hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) sein könnte. HCM führt zu einer Verdickung der Herzmuskulatur und beeinträchtigte die diastolische Funktion. Sie ist die häufigste genetisch bedingte Kardiomyopathie und die häufigste Ursache für den plötzlichen Herztod bei jungen Menschen. Das Enzym Tubulin-Tyrosin-Ligase (TTL) spielt eine wichtige Rolle in der Regulation der Stabilität von Mikrotubuli – ein Teil des Zytoskeletts…

Studie zeigt genetische Ursachen für krankhafte Veränderung von Blutgefäßen. Vaskuläre, also Blutgefäße betreffende Erkrankungen, zählen zu den häufigsten Erkrankungen überhaupt. Vor allem im Alter steigt das Risiko für neurovaskuläre Erkrankungen, wie zum Beispiel den Schlaganfall. Ein Forschungsteam um den Potsdamer Physiologen Prof. Dr. Salim Seyfried hat nun die Ursache für eine solche Gefäßerkrankung, die zerebrale kavernöse Malformation (CCM), bei der Blutgefäße im Gehirn abnormal groß werden, aufgedeckt. Das Wissen über diese Zusammenhänge könnte für die Behandlung von CCM und weiterer…

An der MHH entwickelte Aufnahmetechnik ermöglicht regionale Darstellung der Lungenfunktion ohne Strahlenbelastung und Atemstopps. Lungenerkrankungen zu erkennen und zu beurteilen, ist eine medizinische Herausforderung. Eine herkömmliche Computertomografie (CT) eignet sich zwar gut, um die Struktur der Lunge hochaufgelöst darzustellen. Sie sagt aber wenig über die Lungenfunktion aus und bringt zudem eine Strahlenbelastung für die Patientinnen und Patienten mit sich. Der Lungenfunktionstest ist weit etabliert, liefert aber nur Werte für die gesamte Lunge, sagt also nur aus, ob die Lunge krank…

Marburger Mikrobiolog*innen finden probiotischen Schutz gegen Entzündungen. Linderung bei Reizdarm: Bestimmte Stoffwechselprodukte des Bakteriums Clostridium sporogenes können eine protektive Rolle bei Darmentzündungen spielen. Das haben Forschende um Prof. Dr. Alexander Visekruna vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene sowie Prof. Dr. Burkhard Schütz vom Institut für Anatomie und Zellbiologie der Philipps-Universität Marburg herausgefunden. Sie berichten darüber in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts „Gut Microbes“. Aus den Befunden schließen die Forschenden, dass Clostridium sporogenes (kurz: C. sporogenes) und seine Stoffwechselprodukte als…

… in klinischer Phase Ib-Studie als sicher und wirksam getestet. Das MERS-Coronavirus – MERS steht für „Middle East Respiratory Syndrome“ – verursacht schwere Atemwegserkrankungen mit einer hohen Sterblichkeitsrate. Bisher gibt es weder einen Impfstoff noch eine spezifische Behandlung. Die Sicherheit, Immunogenität und das optimale Dosierungsschema des im DZIF entwickelten Impfstoffkandidaten MVA-MERS-S wurden nun in einer Phase-Ib-Studie an gesunden Personen untersucht, die zuvor mit dem verwandten Coronavirus SARS-CoV-2 infiziert waren. Das MERS-Coronavirus verursacht schwere Atemwegserkrankungen mit einer hohen Sterblichkeitsrate. Bisher gibt…

Pflanzen-Pilz liefert neuen Wirkstoff für neues zelluläres Ziel. Neuartige chemische Strukturen aus einem Pilz könnten neue Perspektiven für die Behandlung von Darmkrebs (kolorektales Karzinom) eröffnen, einer der weltweit häufigsten und tödlichsten Krebsarten: Ein Forschungsteam berichtet in der Zeitschrift Angewandte Chemie über die Isolierung und Charakterisierung einer bisher unbekannten Klasse von Metaboliten (Terpen-Nonadrid-Heterodimere). Einer dieser Naturstoffe tötet Darmkrebszellen sehr effektiv ab. Angriffspunkt ist das Enzym DCTPP1, das damit als neuer potenzieller Darmkrebs-Biomarker und therapeutisches Ziel gelten kann. Statt mit konventionellen nebenwirkungsreichen…

Forschende der ETH Zürich haben das ungewöhnliche Waffenarsenal eines räuberisch lebenden Meeresbakteriums bis ins kleinste Detail untersucht. Vielleicht könnten diese Waffen dereinst auch in der Medizin eingesetzt werden. In Kürze ETH-Forschende klären die Struktur und Funktionsweise von zwei bisher unerforschten Waffen des räuberisch lebende Bakteriums Aureispira Bei den Waffen handelt es sich um einen molekularen Enterhaken, mit dem Aureispira die Beute fängt, und um eine Art Kanone, mit dem es sie tötet. Möglicherweise könnte man solche räuberisch lebenden Bakterien nutzen,…

In einer Pilotstudie haben Forschende der Universität Zürich erstmals künstliche Intelligenz zur Erkennung von antibiotikaresistenten Keimen eingesetzt. Damit ist ein erster wichtiger Schritt gemacht, um GPT-4 zukünftig in die klinische Diagnostik zu integrieren. Forschende der Universität Zürich (UZH) haben zum ersten Mal künstliche Intelligenz (KI) zur Identifizierung von antibiotikaresistenten Bakterien eingesetzt. Das Team um Adrian Egli, UZH-Professor am Institut für Medizinische Mikrobiologie hat untersucht, wie GPT-4 – ein leistungsstarkes KI-Modell von OpenAI – zur Analyse von Antibiotikaresistenzen verwendet werden kann….

Neue Methode zur Messung der Lumineszenzlöschung. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung und der Universität Kopenhagen entwickeln eine innovative Methode zur Messung von Lumineszenzlöschung. Die einfach anzuwendende Technik nutzt marktübliche, kostengünstige Instrumente und ermöglicht so umfassende Untersuchungen der chemischen Prozesse in ökologischen und biologischen Systemen. So lässt sich beispielsweise die Sauerstoffdynamik mit wesentlich höherer zeitlicher und räumlicher Genauigkeit als bisher erfassen. Nehmen wir als Beispiel Sauerstoff: Er ist ein zentrales Molekül des Lebens. Seine Wege detailliert…

Winzige Kieselalgen im Ozean sind Meister darin, Kohlendioxid (CO₂) aus der Umwelt zu binden. Sie speichern bis zu 20 Prozent des CO₂ auf der Erde. Ein Team der Universität Basel hat nun in genau diesen Algen eine Proteinhülle entdeckt, die für eine effiziente CO₂-Fixierung sorgen. Diese grundlegende Entdeckung kann neue Ideen für biotechnische Ansätze liefern, um so das CO₂ in der Atmosphäre zu reduzieren. Kieselalgen sind so klein, dass man sie mit dem blossen Auge nicht sehen kann. Und doch…

Mit einer neuen Methode messen Forschende der ETH Zürich in Zellen, welche Proteine mit welchen wechselwirken. Damit legen sie einen Grundstein für die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen Krankheiten wie Krebs oder Alzheimer. In Kürze Die Funktion von biologischen Zellen wird durch die Wechselwirkungen von Proteinen bestimmt. Fehlgeleitete Protein-Interaktionen sind Ursache für zahlreiche Krankheiten. Forschende der ETH Zürich haben nun eine Methode entwickelt, um Protein-Interaktionsnetzwerke zu erforschen. Die Methode und die damit gewonnenen Erkenntnisse sind auch für die Pharmaforschung interessant. Basierend…

Räumliche Proteomik liefert Therapieansatz für Patienten mit toxischer epidermaler Nekrolyse – Off-Label-Nutzung von JAK-Hemmern bei ersten Patienten führte zur vollständigen Genesung. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Matthias Mann vom MPI für Biochemie gelang eine bahnbrechende Entdeckung, die das Leben von Patienten rettet, die an toxischer epidermaler Nekrolyse (TEN) leiden. TEN ist eine seltene, aber oft tödliche Nebenwirkung gängiger Medikamente, die zu großflächigen Hautablösungen führt. Mithilfe räumlicher Proteomik konnte das Team den JAK/STAT-Signalweg als Hauptursache der Krankheit identifizieren. Nach…

Studie zeigt: Kichererbsen sind trockenresistente Hülsenfruchtpflanzen mit hohem Proteingehalt. Der Klimawandel wirkt sich negativ auf die Ernährungssicherheit aus. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wolfram Weckwerth von der Universität Wien hat nun eine Studie zur Erforschung der natürlichen Variation verschiedener Kichererbsen-Genotypen und ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Trockenstress durchgeführt. Dabei konnten die Wissenschafter*innen zeigen, dass Kichererbsen eine trockenresistente Hülsenfruchtpflanze mit hohem Proteingehalt sind, die Getreideanbausysteme auch im urbanen Raum ergänzen können. Die Studie ist aktuell im Fachmagazin The Plant Biotechnology erschienen….

Jährlich fallen weltweit 119 Millionen Tonnen gebrauchtes Pflanzenöl an, hauptsächlich aus Gewerbeküchen und Restaurants. Nur ein kleiner Teil davon wird wiederverwendet, beispielsweise zur Produktion von Treibstoffen wie Biodiesel. Am Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock (LIKAT) hat die Doktorandin Fairoosa Poovan in der Forschungsgruppe von Prof. Matthias Beller einen Katalysator entwickelt, der gebrauchtes Speiseöl nutzt, um primäre Amine zu synthetisieren. Das sind bedeutende Vorstufen für eine Vielzahl von Produkten unseres täglichen Lebens, einschließlich der Herstellung von Arzneimitteln. Kreislaufwirtschaft für Kohlenstoff Diese…