Optimierte DNA-Sequenzen ermöglichen 10-fach schnellere Bildaufnahme mit DNA-PAINT

• DNA-PAINT nutzt DNA-basierte Sonden um kleinste zelluläre Strukturen sichtbar zu machen
• Bislang war die Technik durch vergleichsweise langsame Bildaufnahme limitiert
• Optimiertes DNA-Sequenzdesign erlaubt es, nun Ergebnisse 10-fach schneller zu erhalten und ebnet den Weg zu Hochdurchsatzstudien mit biomedizinischer Relevanz

Fortschritte in der Fluoreszenzmikroskopie ermöglichen es, biologische Prozesse unterhalb der klassischen Beugungsgrenze des Lichtes sichtbar zu machen. Eine Variante dieser sogenannten Superauflösungstechniken ist DNA-PAINT, die von Ralf Jungmann, Forschu...
Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Universitätsklinikums Jena konnten eine allgemeine Funktion von Ankyrin repeats, einer bislang unverstandenen Proteinstruktur, aufklären. Im Fachjournal Nature Cell Biology beschreiben sie, wie diese häufig vorkommende Proteinfaltung im Zusammenspiel mit einer benachbarten, wie ein Keil wirkenden Proteinstruktur die Krümmung von Zellmembranen bewirkt und so eine wesentliche Rolle in der Gestaltausbildung von Nervenzellen spielt. Mit biochemischen Nachweisen einer allgemeineren Funktion von Ankyrin repeats in weiteren Proteinen wird eine ganz neue Superfamilie von Proteinen etabliert.

Sie bilden ein auffälliges Muster in der Struktur Ta...
Internationales Forscherteam identifiziert die genetische Grundlage für die Hypervirulenz eines Listerienstammes – Arbeiten an der JLU von der EU gefördert und durch das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) unterstützt

Das Bakterium Listeria monocytogenes kann lebensbedrohliche Infektionen hervorrufen; häufige Infektionsquellen sind kontaminierte Lebensmittel. Gefährdet sind insbesondere ältere Menschen, Personen mit geschwächtem Immunsystem und Schwangere, von denen bis zu 30 Prozent eine Infektion mit Listeria nicht überleben. Eine internationale Forschergruppe unter der Leitung des Instituts für medizinische Mikrobiologie der Justus-Liebig-Universität Gieße...
Metallverbindungen zeigen ein faszinierendes Verhalten in ihrer Wechselwirkung mit Licht, was zum Beispiel in Leuchtdioden, Solarzellen, Quantencomputern und sogar in der Krebstherapie angewendet wird. In vielen Fällen spielt dabei der Elektronenspin, eine Art Eigendrehung der Elektronen, eine besondere Rolle. Den ChemikerInnen Sebastian Mai und Leticia González von der Fakultät für Chemie der Universität Wien ist es gelungen, jene extrem schnellen Spin-Umklapp-Prozesse am Computer zu simulieren, die durch Lichtabsorption von Metallverbindungen ausgelöst werden. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift "Chemical Science".

Wenn Licht auf Moleküle fällt, wird in vielen Fälle...
Vor dem Leben kam die RNA: LMU-Forscher zeigen, wie auf der Ur-Erde die vier verschiedenen Buchstaben dieses Erbgut-Alphabets aus simplen Vorläufermolekülen entstehen konnten – unter denselben präbiotischen Bedingungen.

Die Evolution hat eine Vorgeschichte: Bevor sich auf dem damals noch jungen Planeten das Leben formen konnte, müssen vor gut vier Milliarden Jahren die ersten einfachen Bausteine entstanden sein, die seine Entstehung in Gang setzten. Unter welchen Bedingungen und auf welchem Wege fügten sich solche Moleküle zusammen, aus denen sich komplexere informationstragende Einheiten bilden konnten, die sich selbst vervielfältigen – Vorläufer des heutigen Erbmaterials...
Chemiker haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sie einzelne edelmetallfreie Nanopartikel-Katalysatoren charakterisieren können. Die Partikel könnten eine günstige Alternative zu Edelmetall-Katalysatoren darstellen, um Wasserstoff aus Wasser mittels Elektrolyse zu gewinnen. „Um effektive Nanopartikel zu entwickeln, müssen wir verstehen, wie Struktur und Aktivität einzelner Partikel oder kleiner Partikelgruppen zusammenhängen“, sagt Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann vom Zentrum für Elektrochemie der Ruhr-Universität Bochum.

Bislang gibt es wenige Techniken, um die katalytische Aktivität einzelner oder weniger Nanopartikel zu erfassen. „Die Ströme, die gemessen werden ...
Bei manchen Formen der Epilepsie ist vermutlich die Funktion bestimmter „Brems-Zellen“ im Gehirn gestört. Möglicherweise ist das ein Grund, warum sich die elektrische Fehlfunktion vom Ort ihrer Entstehung über weite Teile des Gehirns ausbreiten kann. In diese Richtung deutet zumindest eine aktuelle Studie der Universität Bonn, an der auch Forscher aus Lissabon beteiligt waren. Die Ergebnisse erscheinen in Kürze im renommierten „Journal of Neuroscience“, sind aber bereits online abrufbar.

Die Forscher hatten für ihre Studie Ratten untersucht, die an einer so genannten Schläfenlappen-Epilepsie litten. Beim Menschen ist dies die häufigste Form der Erkrankung. Leider spric...
Die große Bandbreite der Einsatzmöglichkeiten macht klassische Faserverbund-Werkstoffe in der Produktion beliebt – trotz relativ hohem Herstellungs- und Entsorgungsaufwand. Diese Nachteile vermeidet der neue selbstverstärkte Verbundwerkstoff aus Polyactid (PLA), der im Rahmen des Projektes »Bio4self« unter Beteiligung des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT entwickelt wurde. Er ist biobasiert, leicht zu recyceln und günstiger in der Produktion – ideal für den Einsatz in Sport-, Automobil- und medizinischen Anwendungen.

PLA ist ein thermoplastischer Biopolyester und basiert auf Milchsäuren, erneuerbaren Ressourcen aus landwirtschaftlichen Abfällen, oder eig...
Wasserstoff-Brennstoffzellen gelten als ein Hoffnungsträger in der Diskussion um den Fahrzeugantrieb der Zukunft. Ihr größter Vorteil: Wasser und Wärme sind die einzigen „Abfallprodukte“, die sie ausstoßen. Einer der aktuell größten Nachteile: Die Kosten, die nicht zuletzt von dem sehr teuren Material Platin abhängen, das für den Katalysator in der Brennstoffzelle benötigt wird. Senkt man den Platingehalt in der Brennstoffzelle, sinkt aber auch die erzeugte elektrische Leistung noch schneller. Prof. Dr. Peter Strasser von der TU Berlin und seinen Mitarbeiter*innen am Fachgebiet Elektrokatalyse und Materialien ist es in Kooperation mit Wissenschaftler*innen von BMW jetzt gelunge...
Molekulare Motoren wandeln extern zugeführte Energie in gezielte Drehbewegungen um und sind damit eine wichtige Grundlage für zukünftige Anwendungen in der Nanotechnologie. Die ersten derartigen Motoren wurden in den späten 1990er-Jahren entwickelt, seither hat sich eine wachsende Zahl unterschiedlicher Systeme etabliert. Ein Spezialist auf diesem Gebiet ist der LMU-Chemiker Dr. Henry Dube, der nun mit seinem Doktoranden Aaron Gerwien einen wichtigen Durchbruch geschafft hat: Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature Communications berichten, ist es ihnen gelungen, einen molekularen Motor zu entwickeln, der eine bisher unerreicht komplexe Bewegung auf einer achtförmigen Bahn ausfüh...
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