Publikation in PNAS beschreibt evolutionären Schlüsselprozess. Ein neue Studie beschreibt, wie Wasserstoffgas, die Energie der Zukunft, in der Vergangenheit, am Ursprung des Lebens vor 4 Milliarden Jahren, Energie lieferte. Neue Erkenntnisse darüber, wie die ersten Zellen auf der Erde dazu kamen, H2 als Energiequelle zu nutzen, werden in der Fachzeitschrift “The Proceedings of the National Academy of Sciences” veröffentlicht. Die Studie stammt von einem Team um William F. Martin von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Martina Preiner vom Max-Planck-Institut (MPI) für…

Raucher:innen und Konsument:innen von E-Zigaretten teilen nicht nur eine Gewohnheit, sondern auch ähnliche, mit Krebs assoziierte Veränderungen an Zellen, so eine neue Studie von Wissenschaftler:innen der Universität Innsbruck und dem University College London (UCL), veröffentlicht in der Fachzeitschrift Cancer Research. Dass der Konsum von Tabak negative gesundheitliche Folgen birgt, ist schon lange kein Geheimnis mehr. Schätzungen zufolge verursachte er im Jahr 2019 weltweit 7,69 Millionen Todesfälle – Tendenz steigend. Auf der Suche nach Alternativen zur klassischen Zigarette steigen Menschen vermehrt…

Die Krümmung einer Oberfläche bestimmt das Bewegungsverhalten von Zellen. Sie bewegen sich bevorzugt entlang von Tälern oder Rillen, während sie Erhebungen meiden. Mit diesen Erkenntnissen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) und des Weizmann Institute of Science entwickelten Wissenschaftler*innen ein Modell, welches das zelluläre Verhalten vorhersagt. Solche universellen Prinzipien ermöglichen ein besseres Verständnis der Migration von Immun- und Krebszellen und ebnen den Weg für neue Behandlungsmöglichkeiten. Die Zellwanderung innerhalb des Körpers ist ein grundlegendes biologisches Phänomen. Immunzellen…

Patient berichtet über Erfahrungen. Weltweit einzigartig: Patient*innen mit Herzschwäche wurde im Rahmen einer Studie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) im Labor gezüchtetes Herzgewebe implantiert. Das sogenannte Herzpflaster soll das Herz dauerhaft stärken und hat das Potential für einen neuen Therapieansatz. Erstmals berichtet ein Patient zwei Jahre nach der Implantation über seine Erfahrungen mit dem Herzpflaster. Die Studie ist ein Exempel für translationale Forschung: Vom Labor bis in die klinische Anwendung – zum Wohle der Patient*innen. Laut…

Das Hormon reguliert in Nervenzellen, ob Mitochondrien stillgelegt oder weiterbetrieben werden. Das Hormon Insulin kontrolliert viele zelluläre Vorgänge und passt sie an die Energieversorgung des Körpers an. Dass zu den Insulin-gesteuerten Vorgängen auch die Qualitätskontrolle von Zellkraftwerken in Nervenzellen zählt, fand ein Team um Angelika Harbauer am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz nun heraus. Ist im Körper ausreichend Energie vorhanden, vereinfacht Insulin den Abbau von fehlerhaften Kraftwerken. Ist Energie knapp oder das Insulinsignal gestört, wird das Recycling unterbunden und die Mitochondrien…

Ergebnisse ermöglichen die Erforschung besserer Brustkrebs-Therapiemöglichkeiten. Zelllinien sind ein wichtiges in vitro Model in der Brustkrebsforschung. Ein Team um Biochemikerin Dr. Sonja Eberth und Bioinformatikerin Dr. Claudia Pommerenke vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig hat die molekularen Eigenschaften der Brustkrebszelllinien der Institutssammlung umfangreich charakterisiert. Die Ergebnisse dieser Studie, die kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Cells publiziert wurde, ermöglichen eine Zuordnung der einzelnen Brustkrebszelllinien zu den bekannten klinisch-relevanten Brustkrebsarten und geben Einblicke in neue potentiell tumorrelevante…

Wie das Gehirn zwischen Verhaltensweisen umschaltet. Wie schaltet unser Gehirn zwischen verschiedenen Verhaltensweisen um? Eine aktuelle Studie liefert nun eine erste Antwort auf diese zentrale neurowissenschaftliche Frage. Die Forschenden untersuchten bei Mäusen die elektrische Aktivität einer bestimmten Hirnregion. Die Auswertung erfolgte unter anderem mit einem lernfähigen Computer-Algorithmus. Diese künstliche Intelligenz identifizierte eine Art charakteristischen Fingerabdruck in den Signalen. Aus ihm lässt sich ablesen, zu welchem Verhalten die Tiere umschalten werden – und zwar bereits zwei Sekunden, bevor sie das tatsächlich…

…als neue Hochleistungs-Energiespeichermaterialien entdeckt. Forscher der Universität Bayreuth haben unter extremen Bedingungen einzigartige Scandium-Polynitride mit exotischer Chemie und potenziellen Anwendungen als Materialien mit hoher Energiedichte synthetisiert. Ihre Ergebnisse sind in der Zeitschrift “Nature Communications” veröffentlicht. Materialien mit hoher Energiedichte (High Energy Density Materials, HEDMs) sind aufgrund ihrer überlegenen energetischen Leistung, zu der eine hohe Detonationsgeschwindigkeit, ein hoher Detonationsdruck und eine hohe Energiespeicherkapazität gehören, für verschiedene Anwendungen von zentraler Bedeutung. Ihr Einsatz in der Weltraumforschung als Raketentreibstoffe und in der Verteidigung…

Eine neue Software unterstützt Medizinerinnen und Mediziner, Brustkrebs im frühen Stadium zu entdecken. // Die KI-basierte Mammographie steht allen Patientinnen zur Verfügung und erhöht ihre Überlebenschance. Am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden werden Brustkrebspatientinnen bzw. Frauen, die ein erhöhtes Risiko haben, daran zu erkranken, mithilfe einer Software untersucht, die – unterstützt von Künstlicher Intelligenz (KI) – eine Diagnose bereits in sehr frühen Stadien des Krebses ermöglicht. Das Computerprogramm ist zusätzlich zu der Expertise der Radiologinnen und Radiologen ein weiteres Mittel,…

Neue antimikrobielle Strategien sind dringend erforderlich, um Krankheitserreger einzudämmen. Das gilt insbesondere für Gram-negative Bakterien, die durch eine dicke zweite Membran vor dem Angriff von Antibiotika geschützt sind. Mikrobiologinnen und Mikrobiologen der Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität Bochum haben die Wirkung von fünf verschiedenen Substanzen verglichen, die den Aufbau dieser äußeren Membran hemmen. Neben den erwarteten Konsequenzen fanden sie – je nach Substanz – eine Reihe von zusätzlichen zellulären Antworten der bakteriellen Zelle. Die Ergebnisse können helfen, das…

Wer Medikamente, Kunststoffe oder Düngemittel auf herkömmliche Weise herstellen will, braucht Hitze für die chemischen Reaktionen. Anders bei der Photochemie: Hier liefert Licht die Energie. Zudem braucht der Weg zum gewünschten Produkt oft weniger Zwischenschritte. Forschende der Universität Basel legen nun noch eins drauf und zeigen, wie sich die Energieeffizienz von photochemischen Reaktionen um das Zehnfache steigern liesse. Nachhaltigere und kostengünstigere Anwendungen rücken damit in greifbare Nähe. Industrielle chemische Reaktionen erfolgen meist in mehreren Etappen über verschiedene Zwischenprodukte. Photochemie ermöglicht…

Herz- und Diabeteszentrum NRW (HDZ NRW), Bad Oeynhausen: „Dreidimensionale Bildqualität eröffnet neue Möglichkeiten zur Beurteilung und Behandlung struktureller Herzerkrankungen.“ Die Erstellung von Hologrammen zur Unterstützung der medizinisch-klinischen Entscheidungsfindung und Therapie wird seit über zwei Jahrzehnten in der Fachwelt diskutiert. Die Technologie ist inzwischen so weit fortgeschritten, dass der Arzt das originalgetreue Abbild des zeitgleich schlagenden Herzens seines Patienten in der Hand drehen, von allen Seiten betrachten oder mit den Fingerspitzen Abstände messen kann. Erstmals in Europa ist dies jetzt am…

Forschungsteam von TWINCORE und HZI zeigt, wie ein Enzym die Pathogenität des Erregers reguliert. Pseudomonas aeruginosa ist ein gefährlicher Krankenhauskeim, der Atemwege und Lunge befällt. Für Personen mit geschwächtem Immunsystem oder schweren Atemwegserkrankungen kann eine Infektion mit dem Bakterium lebensbedrohlich sein. Wirksame Behandlungsmöglichkeiten gibt es bislang nicht. Forscherinnen und Forscher vom TWINCORE, Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung in Hannover, sowie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig konnten nun zeigen, dass ein Enzym die krankmachende Wirkung des Erregers durch…

Eine neue Studie, die jetzt in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Phasentrennung – ein Phänomen, welches auftritt, wenn man versucht Öl und Wasser zu mischen – auch im Immunsystem von Pflanzen eine wichtige Rolle spielt. Eine Studie um Jijie Chai von der Westlake University, China, Jane Parker und Paul Schulze-Lefert vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln, hat gezeigt, dass eine wichtige Gruppe von Immunproteinen sich in Tröpfchen kondensieren muss, um aktiviert zu werden und dadurch Pflanzen vor…

Neue Einblicke in die Freisetzung von Candidalysin versprechen Fortschritte in der Therapie von Infektionen mit Candida albicans. Das Toxin Candidalysin des Hefepilzes Candida albicans ist bei einer Infektion in eine ungewöhnliche Proteinstruktur eingebunden, deren Aufbau unbekannt war. Nun gelang es Forschenden des Leibniz-HKI, die Funktion der ungewöhnlichen Anordnung zu entschlüsseln. Durch Veränderungen an der Proteinstruktur konnte auch die Pathogenität des Pilzes vermindert werden. Die neuen Erkenntnisse wurden genutzt, um das Pilztoxin mit Hilfe von künstlichen Antikörpern unschädlich zu machen. Damit…

Großprojekt mit Kieler Beteiligung will den Import von grünem Wasserstoff erleichtern. Deutschland kann seinen Bedarf an klimafreundlichem Wasserstoff wohl nur durch Importe decken, zum Beispiel aus Südamerika oder Australien. Für solche langen Transportwege lässt sich Wasserstoff zum Beispiel in Ammoniak umwandeln. Um die anschließende Rückgewinnung des Wasserstoffs zu erleichtern, haben Forschende des Instituts für Anorganische Chemie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zusammen mit ihren Kooperationspartnern einen aktiveren und kostengünstigeren Katalysator entwickelt. Die Ergebnisse sind in dem Wasserstoff-Leitprojekt TransHyDE des Bundesministeriums…