Während der Reprogrammierung von Körperzellen zurück in Stammzellen wird die Genregulation durch Pionier-Transkriptionsfaktoren gesteuert. Diese binden an die dicht verpackte DNA, um sie zugänglich zu machen. Nr5a2 ist ein solcher Pionierfaktor, der die Aktivierung des Genoms steuert und die Reprogrammierung bei befruchteten Eizellen einleitet. Bislang war noch nicht bekannt, wie genau dieser Pionierfaktor mit der verpackten DNA zusammenarbeitet. Forschende um Kikuë Tachibana am Max-Planck-Institut (MPI) für Biochemie fanden nun heraus, dass Nr5a2 die DNA durch einen neuartigen Mechanismus von den…
In lebenden Zellen finden viele Ereignisse gleichzeitig statt, und jedes von ihnen ist für das Ausüben der komplexen Zellfunktionen wichtig. Die Aufzeichnung dieser transienten Aktivitäten ist Voraussetzung für das molekulare Verständnis jedweden Lebens – doch solche Aufzeichnungen zu erhalten, ist bislang äußerst schwierig. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für medizinische Forschung in Heidelberg und ihre Kooperationspartner haben eine neuartige Technologie entwickelt, die es ermöglicht, zelluläre Ereignisse durch chemische Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen aufzuzeichnen und zu einem späteren Zeitpunkt zu analysieren. Die Aufzeichnung transienter…
Funktionieren bestimmte Verbindungen im Gehirn nicht richtig, können Erkrankungen wie Parkinson, Dystonie, Zwangsstörung oder Tourette die Folge sein. Eine gezielte Stimulation von Hirnarealen kann zu Linderung verhelfen. Um exakte therapeutische Zielregionen im Gehirn aufzuzeigen, setzte ein Team unter Federführung von Forschenden der Charité – Universitätsmedizin Berlin und des Bostoner Brigham and Women’s Hospital auf Daten von Patient:innen weltweit, denen feine Elektroden zur Hirnstimulation implantiert worden waren. Entstanden ist eine einzigartige Landkarte gestörter Netzwerke im Gehirn.Forschende lokalisieren gestörte Nervenbahnen mithilfe der…
Eisen ist ein Mikronährstoff für Pflanzen. Biologinnen und Biologen vom Institut für Botanik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) beschreiben in einer Studie, dass sich regulatorische Proteine für die Eisenaufnahme im Zellkern besonders dynamisch verhalten, wenn die Zellen mit blauem Licht, einem wichtigen Signal für das Pflanzenwachstum, bestrahlt werden. Sie fanden, dass sich die zunächst homogen verteilten Proteine kurze Zeit nach der Bestrahlung eng aneinanderlegten und sich im Zellkern zu „biomolekularen Kondensaten“ vereinten.Sowohl Eisenmangel als auch Eisenüberschuss belasten Pflanzen. Sie benötigen den…
Die Synthese von Proteinen in der Zelle, die Translation, ist ein zentraler Prozess des Lebens. Dabei wird der genetische Code des Erbguts in die Aminosäuresequenz der Proteine übersetzt. Der Vorgang ist komplex – und wird seit Jahrzehnten im Detail untersucht.Durchgeführt wird die Proteinbiosynthese von speziellen molekularen Maschinen, den Ribosomen, die aus einer großen und einer kleinen Untereinheit bestehen. Am Ende der Proteinbiosynthese müssen diese Proteinfabriken in ihre Einzelteile zerlegt (recycled) werden, damit sie die nächste Runde der Translation durchlaufen können.Jetzt…
Ein Team von Wissenschaftler*innen hat erstmals eine einzelne Aminosäure in einem Peptid, einer Verknüpfung mehrerer Aminosäuren, auf Einzelmolekülbasis auf der Oberfläche identifizieren können. So kann jetzt einer der Grundbausteine des Lebens auf den Nanometer genau untersucht werden. Unter der Leitung von Professorin Uta Schlickum der Technischen Universität Braunschweig entwickelte die Gruppe im Exzellenzcluster QuantumFrontiers eine neue Messmethode.Der Unterschied von Peptid zu Protein wirkt etwas willkürlich gewählt und hängt ausschließlich von der Größe ab: Solange nicht mehr als etwa 100 Aminosäuren…
Physikerinnen und Physiker des Forschungszentrums Jülich und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben herausgefunden, dass sich Josephson-Kontakte – die grundlegenden Bausteine supraleitender Quantencomputer – komplexer verhalten als angenommen. Die einfache Grundschwingung wird – wie bei einem Musikinstrument – von Obertönen überlagert. Entsprechende Korrekturen können um den Faktor 2 bis 7 stabilere Quantenbits ermöglichen. Um ihre Erkenntnisse zu untermauern, haben die Forschenden experimentelle Nachweise aus mehreren Labors weltweit zusammengetragen, darunter die Universität zu Köln, die Ecole Normale Supérieure in Paris…
Immunzellen müssen erst lernen, nicht den Körper selbst anzugreifen. Ein Team um Forschende der Technischen Universität München (TUM) und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) hat einen bislang unbekannten Mechanismus dahinter entdeckt: Zur „Ausbildung“ der T-Zellen in der Thymusdrüse tragen auch andere Immunzellen, die B-Zellen, bei. Schlägt dieser Prozess fehl, können Autoimmunerkrankungen entstehen. Die Studie belegt dies für Neuromyelitis optica, eine MS-ähnliche Erkrankung. Möglicherweise hängen weitere Autoimmunerkrankungen mit dem Mechanismus zusammen.Die Thymusdrüse im Brustkorb ist im Kinder- und Jugendalter eine Art T-Zellen-Schule.…
Ein Team von Wissenschaftlern des Max-Born-Institutes in Berlin hat zum ersten Mal Attosekunden-Pump Attosekunden-Probe Spektroskopie (APAPS) bei einer Wiederholrate von 1 Kilohertz demonstriert. Dies wurde durch die Entwicklung einer kompakten intensiven Attosekundenquelle ermöglicht, die darauf basiert, Attosekunden-Pulse außerhalb des Fokus der Treiberpulse zu erzeugen. Der Ansatz ermöglicht neue Pfade für die Untersuchung extrem schneller Elektronendynamiken auf einer Attosekunden-Zeitskala.Die erstmalige Erzeugung von Attosekunden-Pulsen (1 Attosekunde entspricht 10⁻¹⁸ Sekunden) zu Beginn dieses Jahrhunderts hat es ermöglicht, nicht für möglich gehaltene Einblicke in…
Korallen ernähren sich von Plankton, das sie aus dem Meerwasser filtern. Durch die zunehmende Verschmutzung der Meere nehmen sie dabei auch winzige Plastikpartikel auf. Dieses Mikroplastik wieder auszuscheiden, gelingt den Korallen nicht immer. Sie lagern es in ihr Kalkskelett ein, was einigen Arten nicht gut bekommt: Sie wachsen schlechter und langsamer, entwickeln Korallenbleiche und Nekrosen. Dr. Jessica Reichert forscht an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) schon lange zu den Auswirkungen der plastikverschmutzten Meere auf Korallen. Nun hat sie gemeinsam mit weiteren…