Lichtbasierte Verfahren werden zunehmend für analytische Fragestellungen in den Bereichen Gesundheit, Umwelt, Medizin und Sicherheit eingesetzt. Insbesondere die Raman-Spektroskopie ist hierfür eine geeignete Methode. Die dabei erhobenen Messdaten sind komplexe molekulare Fingerabdrücke. Künstliche Intelligenz kann bei der Analyse dieser Raman-Spektren helfen. Noch gibt es für die Auswertung keine etablierten Standards, wodurch die Anwendbarkeit im medizinischen oder biologischen Umfeld erschwert wird. Ein Team von Forschenden des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien und der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben eine Anleitung zur Raman-Spektralanalyse erarbeitet.Mit Hilfe…
Die Bildung von Proteinen durch Peptidbindungen, also Verbindungen zweier Aminosäuren, ist einer der wichtigsten biochemischen Reaktionsschritte. Er ist die Voraussetzung für die Entwicklung strukturell und katalytisch aktiver Polymere. Ohne sie würde es kein Leben auf unserem Planeten geben. Die Bildung großer, komplexer Makromoleküle wird jedoch durch hohe energetische Barrieren bei der Peptidkondensation in wässriger Lösung verhindert.Ein Team um den LMU-Chemiker Professor Oliver Trapp hat nun gezeigt, dass flüssiges Schwefeldioxid eine vorteilhaftere Umgebung für die Bildung von Peptiden mit Kupfer als…
Die Fluoreszenzmikroskopie bietet die einzigartige Möglichkeit, zelluläre Prozesse über vier Größenordnungen hinweg zu beobachten. Ihre Anwendung in lebenden Zellen wird jedoch durch sehr schnelle und unaufhörliche Molekularbewegungen und durch die licht-induzierte Zerstörung der Fluoreszenzsonden fundamental eingeschränkt. Der ultraschnelle Kryo-Arrest direkt während der Beobachtung lebender Zellen unter dem Mikroskop, entwickelt von der Gruppe um Prof. Philippe Bastiaens am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund, umgeht nun diese fundamentalen Probleme und ermöglicht so die Beobachtung von molekularen Mustern des Lebens, die ansonsten…
Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Michael Kramer (MPIfR Bonn) hat in einem 16 Jahre dauernden Experiment Einsteins allgemeine Relativitätstheorie mit einigen der bisher rigidesten Tests überprüft. Sie erforschten ein einzigartiges Sternpaar mit extremen Eigenschaften, zwei Pulsare in einem Doppelsternsystem. Bei den Untersuchungen, an denen sieben Radioteleskope auf der ganzen Welt beteiligt waren, traten neue relativistische Effekte zutage, die zum ersten Mal beobachtet wurden. Einsteins Theorie aus einer Zeit, als man sich weder solch extreme Sterne noch die verwendeten Untersuchungstechniken…
Seit Entdeckung der Supraleitung in dreischichtigem Graphen im September rätselt die Physikgemeinde über ihren Ursprung. Jetzt, nach nur drei Monaten, können Physiker des IST Austria gemeinsam mit Kollegen des Weizmann-Institut für Wissenschaften die Ergebnisse erfolgreich erklären, indem sie auf eine Theorie der unkonventionellen Supraleitung zurückgreifen. Die Forschung wurde in Physical Review Letters veröffentlicht.Das vielversprechende Nanomaterial Graphen besteht aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in einem bienenwabenförmigen Gitter angeordnet sind. Geforscht wurde an einer Anordnung von drei Graphenschichten, so übereinandergestapelt,…
Forscher entdecken, wo und wie mRNA in eine Zelle gelangt, um dort genetische Informationen zu verändern oder zu übermitteln – ein zentraler Aspekt für die Entwicklung neuer Therapien. In den letzten Jahren hat sich die Ribonukleinsäure (RNA) in ein vielversprechendes Molekül für die Entwicklung neuer Therapien entwickelt. Die RNA kopiert die genetische Information, die in unserem Erbgut, der DNA, enthalten ist, und dient dann als Vorlage für den Aufbau von Proteinen, den Bausteinen des Lebens. Aber die Einbringung von RNA…
Wissenschaftler:innen des Würzburger Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig weisen erstmals nach, wie ZAP, ein Protein der menschlichen Immunabwehr, den Vermehrungsmechanismus des Coronavirus SARS-CoV-2 hemmt und die Viruslast um das 20-Fache reduzieren kann. Die Erkenntnisse wurden heute im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht. Sie können dazu beitragen, antivirale Mittel im Kampf gegen die Pandemie zu entwickeln.SARS-CoV-2 und andere Viren, deren Erbgut aus Ribonukleinsäuren (RNA) besteht, nutzen einen Vermehrungstrick, der als programmierte ribosomale Leserasterverschiebung bezeichnet…
Schon vor mehr als 20 Jahren haben Forscher*innen vorhergesagt, dass bestimmte Materieteilchen bei ausreichend hoher Dichte einen neuen Zustand von Materie bilden würden, der gleichzeitig die Eigenschaften von kristallinen Festkörpern und fließenden Flüssigkeiten besitzt. Wissenschafter*innen des Forschungszentrums Jülich, der Universität Siegen und der Universität Wien ist es nun gemeinsam gelungen, diesen Zustand im Labor zu verwirklichen. Ihr experimentelles Konzept bietet Möglichkeiten zur Weiterentwicklung und könnte den Weg für weitere Entdeckungen in der Welt der komplexen Materiezustände ebnen.Das Team widerlegte mit…
Einige COVID-19-Impfstoffe nutzen als Antigen-Zielstruktur eine veränderte (stabilisierte) Variante des Spike-Proteins des Coronavirus SARS-CoV-2. Ein vom Immunsystem bei SARS-CoV-2-Infektion erkanntes Antigen ist das unveränderte Spike-Protein. Ein Forschungsteam des Paul-Ehrlich-Instituts konnte beobachten, dass die nach Impfung gebildeten Antikörper im Vergleich zu Antikörpern nach Infektion unterschiedliche lineare Strukturen des Spike-Proteins erkennen. Verglichen wurden Antikörper im Blutserum von mit Comirnaty (BioNTech/Pfizer) Geimpften mit Antikörpern im Serum von COVID-19-Rekonvaleszenten. Über die Ergebnisse berichtet Vaccines in seiner Online-Ausgabe vom 01.12.2021.Zur Bekämpfung der Coronavirus-Pandemie wurden verschiedene…
Plastikkrusten auf Küstenfelsen, Kunststoff verschmolzen mit Kieselsteinen und geschmolzenes Plastik, das Steinen zum Verwechseln ähnlich sieht: Die BfG-Biologin Sonja Ehlers ist bisher weitestgehend unbekannten Formen der Plastikverschmutzung in unseren Gewässern auf der Spur. Zu diesem Thema veröffentlichte sie kürzlich gemeinsam mit dem freien Meeresökologen Dr. Julius Ellrich eine Studie in dem Fachmagazin „Marine Pollution Bulletin“.Plastikmüll in Ozeanen und Flüssen gehört zu den großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit. Im Jahr 2019 wurden weltweit circa 368 Millionen Tonnen Kunststoff produziert – rund 18 Millionen…