T-Zellen sind ein wichtiger Bestandteil unseres Immunsystems: An ihrer Oberfläche befinden sich Rezeptoren, mit denen die T-Zellen ganz bestimmte Antigene erkennen können. Wenn auf diese Weise ein Eindringling detektiert wird, kommt es zu einer Immunantwort. Unklar war bisher, was beim Erkennen von Antigenen genau passiert: Welche Rolle spielt die Zahl der vorhandenen Antigene, und wie hängt die Reaktion der T-Zelle von deren räumlicher Anordnung ab?Diese Effekte spielen sich im Nanometerbereich ab – auf der Größenskala von Molekülen, weit unterhalb von…
In Experimenten am schweizerischen Paul Scherrer Institut PSI hat eine internationale Forschungskollaboration den Radius des Atomkerns von Helium fünfmal präziser gemessen als jemals zuvor. Mithilfe des neuen Werts lassen sich fundamentale physikalische Theorien testen und Naturkonstanten noch genauer bestimmen. Für ihre Messungen benötigten die Forschenden Myonen, also Teilchen, die Elektronen ähneln, aber rund 200-mal schwerer sind. Das PSI ist weltweit der einzige Forschungsstandort, an dem genügend sogenannte niederenergetische Myonen für solche Experimente produziert werden. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Nature…
Ein internationales Forscherteam unter der kollaborativen Leitung der Technischen Universität Kaiserslautern hat eine universelle Schwachstelle identifiziert, die in den meisten Krebszellen zu finden ist. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen Medikamente zu entwickeln, die unabhängig vom Krebstyp gegen Tumore wirken.Krebszellen mit einer abnormal hohen Anzahl von Chromosomen scheinen auf ein bestimmtes Protein für die Zellteilung angewiesen zu sein. Sie sterben größtenteils ab, wenn dessen Produktion blockiert wird, berichten die Forscher aus Deutschland, Israel, Italien und den USA in der Zeitschrift Nature.…
Große Teile der heutigen Sahara-Wüste waren vor Tausenden von Jahren grün. Davon zeugen zum Beispiel prähistorische Steinzeichnungen von Giraffen, Krokodilen und sogar schwimmenden Menschen. Diese Illustrationen zeichnen jedoch nur ein grobes Bild der damaligen Lebensbedingungen. Die Analyse von Sedimentkernen aus dem Mittelmeer vor der Küste Libyens kombiniert mit Erdsystemmodellen erzählt die Geschichte der großen Umweltveränderungen in Nordafrika der letzten 160.000 Jahre. Cécile Blanchet vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und ihre Kollegen aus Deutschland, Südkorea, den Niederlanden und den USA berichten darüber…
Theoretische Physiker des Exzellenzclusters PRISMA⁺ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) arbeiten an einer Theorie, die über das Standardmodell der Teilchenphysik hinausgeht und Fragen beantworten kann, bei denen das Standardmodell passen muss – etwa in Bezug auf die Massen der Elementarteilchen oder die Existenz der Dunklen Materie. Zentrales Element der Theorie ist eine Extradimension in der Raumzeit. Bisher standen die Wissenschaftler vor dem Problem, dass die Vorhersagen ihrer Theorie nicht experimentell überprüfbar waren. Dieses Problem haben sie nun gelöst und ihre…
Saurer Regen gehört eigentlich der Vergangenheit an, doch noch immer steigen die Sulfatkonzentrationen in vielen Binnengewässern weltweit. Forschende unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der dänischen Universität Aarhus geben in einer neuen Studie einen Überblick, aus welchen Quellen das Sulfat heute stammt und welche Folgen es hat. Sie weisen darauf hin, dass die negativen Folgen für Ökosysteme und Trinkwassergewinnung bisher nur regional wahrgenommen werden und empfehlen, Sulfat stärker in rechtlichen Umweltstandards zu berücksichtigen.„Saurer Regen“ war ein…
Die elektronische Struktur von komplexen Molekülen und ihre chemische Reaktivität können mit Hilfe der Methode der resonanten inelastischen Röntgenstreuung (RIXS) an BESSY II untersucht werden. Allerdings erfordert die Auswertung von RIXS-Daten bisher sehr lange Rechenzeiten. Ein Team an BESSY II hat nun ein neues Simulationsverfahren entwickelt, das diese Auswertung stark beschleunigt. Die Ergebnisse können sogar während des Experiments berechnet werden. Messgäste können das Verfahren wie eine Blackbox nutzen.Moleküle aus vielen Atomen sind komplexe Gebilde. Die Außenelektronen verteilen sich auf die…
Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der ETH Zürich haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich sogenannte Grundchemikalien wesentlich ungefährlicher herstellen lassen als bisher. Grundchemikalien bilden die Basis für viele Massenprodukte der chemischen Industrie, etwa Kunststoffe, Farb- oder Düngemittel und werden normalerweise durch den Einsatz von Chlorgas oder Brom hergestellt, die beide sehr giftig und stark korrosiv sind. Wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Science berichten, nutzen sie Elektrolyse, also die Zufuhr von elektrischem Strom, um…
Gemeinsam entdeckten theoretische Physiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und Physikochemiker der Universität Oxford neue, geordnete Schichtstrukturen in sogenannten smektischen Flüssigkristallen. In der aktuellen Ausgabe von „Nature Communications“ berichten sie über teilchenaufgelöste Experimente mit mikroskopischen Stäbchen und ihre zugehörige Theorie.Flüssigkristalle besitzen – wie ihr Name nahelegt – sowohl flüssige wie auch kristalline Eigenschaften. Sie sind komplexe Materialien mit hoher Funktionalität. Aus dem Alltagsleben sind sie nicht wegzudenken, sie finden sich etwa in Flachbildschirmen.Einige Flüssigkristalle bilden unter geeigneten Bedingungen eine besondere Schichtenphase…
Wie sich die Passform bestimmter Wirkstoffe optimieren lässt, damit sie länger an ihre Zielproteine binden und damit eine stärkere pharmakologische Wirkung entfalten, haben jetzt Wissenschaftler:innen der Goethe-Universität Frankfurt zusammen mit Kolleg:innen aus Darmstadt, Heidelberg, Oxford und Dundee (UK) am Bespiel so genannter Kinase-Hemmstoffe untersucht. Solche Stoffe werden vielfach in der Krebstherapie eingesetzt. Das Ergebnis: Besonders lange dauert die „Umarmung“ von Hemmstoff und Protein, wenn sich das Protein an den Hemmstoff „anschmiegt“. Künftig wollen die Forscher:innen mit Computersimulationen die Bindedauer von…
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