Die synthetische Biologie schafft neue biochemische Wege für die Umwandlung von Kohlendioxid (CO2). Forscher des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie haben einen synthetischen Zyklus entwickelt, der aus CO2 den zentralen Baustein Acetyl-CoA generiert. Den Forschern gelang es, die drei Module des Zyklus jeweils erfolgreich in lebende Bakterien einzubringen. Die Arbeit ist damit ein bedeutender Schritt zur Realisierung synthetischer CO2-Fixierungswege im Kontext lebender Zellen.Die synthetische Biologie bietet einzigartige Möglichkeiten im Hinblick auf die Bewältigung der weltweiten Klimakrise, indem sie neue CO2-Fixierungswege zur…
Ein Forschungsteam unter Marburger Leitung hat an einem prominenten Beispiel untersucht, wie Wirkstoffe durch ein- und dasselbe Zielmolekül auf der Zelloberfläche ganz unterschiedliche Reaktionen im Zellinneren hervorrufen. Das Team berichtet im Wissenschaftsmagazin „Science“ über seine Ergebnisse.Die Wirkung von Arzneimitteln beruht oftmals auf der Kopplung an Rezeptormoleküle, die in die Zellmembran eingelassen sind. „Trotz ihrer Bedeutung als Arzneimittelziele war bislang nur unzureichend bekannt, welche Molekülstrukturen für pharmakologische Eigenschaften wie Wirksamkeit und Potenz verantwortlich sind“, erklärt die Arzneimittelforscherin Dr. Franziska Heydenreich vom…
Eine Forschungsgruppe um Dr. Leif Dehmelt von der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der TU Dortmund hat überraschende Ergebnisse zur Zellmigration in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ publiziert. Das Team konnte zeigen, dass die Kopplung von zwei Signalmolekülen aus der Gruppe der Rho-GTPasen steuert, ob sich Zellen zielgerichtet oder unkontrolliert fortbewegen. Diese Erkenntnisse könnten dabei helfen, die Metastasierung von Krebs besser zu verstehen.Um eine Wunde zu heilen oder um einen Entzündungsherd in der Immunreaktion zu finden, müssen Zellen in komplexen…
Proteine chemisch zu verändern spielt eine wesentliche Rolle, wenn man biologische Prozesse untersuchen beziehungsweise die Struktur der Proteine selbst besser verstehen möchte. Der Arbeitsgruppe um Tobias Ritter ist es nun gelungen, aus einer Aminosäure einen vielseitigen Reaktionspartner zu machen.Proteine chemisch zu verändern spielt eine wesentliche Rolle, wenn man biologische Prozesse untersuchen beziehungsweise die Struktur der Proteine selbst besser verstehen möchte. Um ein Protein zu diversifizieren, also mehrere Varianten herzustellen, greifen Chemikerinnen und Chemiker auf Reaktionen zurück, welche selektiv auf eine…
Um Kohlendioxid-Moleküle aus Gasgemischen abzutrennen, braucht es Materialen mit äußerst feinen Poren. Eine Möglichkeit dafür haben nun Forschende der Friedrich-Schiller-Universität Jena in Kooperation mit der Universität Leipzig und Universität Wien gefunden: Sie wandelten kristalline Metall-Organische Gerüstverbindungen in Glas um. Dabei gelang es ihnen, die Poren des Materials so zu verkleinern, dass sie für bestimmte Gasmoleküle undurchlässig werden. Das berichten sie im Fachmagazin „Nature Materials“.Komprimierte Metall-Organische Gerüste„Eigentlich galten diese glasartigen Materialen bislang als unporös“, erklärt Dr. Alexander Knebel vom Otto-Schott-Institut der…
Die schnellen Bewegungen von Elektronen gleichzeitig mit hoher räumlicher Genauigkeit und einer zeitlichen Auflösung im Bereich von Attosekunden zu untersuchen – das ist einem deutsch-schwedischen Team jetzt gelungen. Die Forschenden kombinierten eine spezielle Variante der Elektronenmikroskopie, die sogenannte Photoemissionselektronenmikroskopie (PEEM), mit den Möglichkeiten der Attosekundenphysik. Sie verwendeten unvorstellbar kurze Lichtblitze, um die Bewegung von Elektronen genau zu kontrollieren und ihr Verhalten zu erfassen. Mit dem Verfahren könnte sich in Zukunft das Verhalten von Elektronen in Nanomaterialien oder in neuartigen Solarzellen…
NEMO, ein Protein, das vor allem für seine Rolle bei Signalprozessen im Immunsystem bekannt ist, verhindert die Ablagerung von Proteinaggregaten, wie sie bei der Parkinson-Erkrankung auftreten. Es dockt dafür an bestimmte Proteinketten an, die als Kennzeichnung für die zelluläre Müllabfuhr dienen, und fördert so den Abbau der schädlichen Aggregate. Ein Forschungsteam unter Federführung von Prof. Dr. Konstanze Winklhofer von der Ruhr-Universität Bochum hat diesen Mechanismus aufgeklärt. In weiterführenden Studien untersucht das Team, wie die Erkenntnisse für therapeutische Strategien genutzt werden…
Die Ernährung in Trypillia-Megasiedlungen steht aktuell im Fokus des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1266 an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). In der Waldsteppe nordwestlich des Schwarzen Meeres – heute das Gebiet der Republik Moldau und der Ukraine – entstanden vor etwa 6.000 Jahren Megasiedlungen der Trypillia-Gesellschaften auf Flächen von bis zu 320 Hektar. Sie waren mit rund 15.000 Einwohnerinnen und Einwohnern die bis dahin größten Siedlungen der Welt. In der Fachwelt gelten sie als die ältesten Städte Europas, älter noch als die…
Calciumionen sind zwar lebensnotwendig für Zellen, wirken in höheren Konzentrationen aber als Gift. Einem Forschungsteam ist es nun gelungen, mit einem Kombinationswirkstoff den Einstrom von Calcium in die Zelle so zu beeinflussen, dass tödliche Konzentrationen entstehen. Eine externe Calciumquelle ist dafür nicht nötig, da nur das gewebeeigene Calcium aktiviert wird.Biologische Zellen benötigen Calciumionen unter anderem für die Funktion der Mitochondrien, der Energiekraftwerke der Zelle. Zu hohe Konzentrationen bringen die mitochodrialen Vorgänge jedoch außer Gleichgewicht, und die Zelle erstickt. Diesen Mechanismus…
Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel hat die erste globale Schätzung der Quecksilber-Emissionen aus hydrothermalen Quellen an den mittelozeanischen Rücken erstellt, die auf Messungen beruht. Dabei konnten die Forschenden zeigen, dass der größte Teil des im Ozean vorhandenen Quecksilbers seinen Ursprung in menschlichen Aktivitäten hat – und daher auch wieder reduziert werden kann. Vor zehn Jahren haben sich die Vereinten Nationen darauf verständigt, die Quecksilberbelastung in der Umwelt zum Schutz der menschlichen Gesundheit zu minimieren:…