Methanogene Archaeen nutzen ausgeklügelte Mechanismen, um in energiearmen und sauerstofffreien Umgebungen zu leben. Ein Schlüsselmechanismus zur Einsparung von Energie ist die sogenannte Elektronenbifurkation, eine Reaktion, bei der die Energie eines Elektronenpaares "aufgespalten" wird, sodass ein Elektron auf Kosten des anderen energiereicher wird. Forschende der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie (Marburg) und Biophysik (Frankfurt am Main) haben einen gigantischen Enzymkomplex aus einem methanogenen Archaeon entdeckt, der Elektronen aus der Elektronenbifurkation direkt an CO2-Reduktion und -Fixierung überträgt. Ihre detaillierten Einblicke in diese effizienten Energ...
Menschen, die über einen längeren Zeitraum auch nur geringer Luftverschmutzung ausgesetzt sind, haben ein erhöhtes Risiko, früher zu sterben. Diesen Zusammenhang haben Forschende im Rahmen des Projekts „Effects of Low-Level Air Pollution: A Study in Europe“ (ELAPSE) unter der Leitung der Universität Utrecht (Niederlande) festgestellt. Auch das Ulmer Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie hat zusammen mit dem Arbeitskreis für Arbeits- und Sozialmedizin in Vorarlberg zur multizentrischen Studie beigetragen – unter anderem mit anonymisierten Daten von rund 170 000 Personen.
Feinstaub in der Luft ist gefährlich und kann Atemwegs- sowie Herz-Kreislauf-Erkranku...
Feinstaub in der Luft ist gefährlich und kann Atemwegs- sowie Herz-Kreislauf-Erkranku...
Physiker und Chemiker der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) haben eine Methode entwickelt, mit der sie organische Nanoarchitekturen Molekül für Molekül zusammenbauen können. Für die präzise Ausrichtung der Moleküle in der Ebene nutzen sie eine Salzoberfläche, auf der sich die Moleküle relativ leicht bewegen lassen. Als zweites Werkzeug dient die scharfe Spitze eines Rasterkraftmikroskops, die in einem einzelnen Atom bzw. Molekül endet. Mit diesem „Finger“ werden sukzessive drei Reaktionsschritte durchgeführt: Zunächst werden die molekularen Ausgangsstoffe aktiviert, damit eine spätere intermolekulare Reaktion möglich wird. Im Anschluss werden die zuvor aktivierten mo...
Aus embryonalen Stammzellen von Knochenfischen kann in der Petrischale komplexes Netzhautgewebe gezüchtet werden. Das hat ein Forscherteam vom Centre for Organismal Studies (COS) der Universität Heidelberg demonstriert. Bislang werden in der Organoid-Forschung Stammzellen von Säugetieren einschließlich des Menschen verwendet. Die Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Dr. Joachim Wittbrodt konnten nun erstmals zeigen, dass auch Stammzellen von Medaka- und Zebrafischen unter kontrollierten Laborbedingungen hoch organisierte neurale Strukturen ausbilden. Hiervon erhoffen sich die Forscher unter anderem neue Erkenntnisse zu den grundlegenden Mechanismen der Netzhautentwicklung.
Orga...
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Enterobakterien wie Escherichia coli sind gefürchtete Krankenhauskeime, die schwere Infektionen verursachen können. Die Infektionsgefahr wächst, denn sie werden zunehmend resistent gegen eine Gruppe von Antibiotika, die eigentlich die entscheidende Reserve für den Notfall ist: die Carbapeneme. Eine neue Kombination von zwei antimikrobiellen Substanzen galt als Hoffnungsträger – doch eine Studie an der Justus-Liebig-Universität (JLU) und dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) machte diese Hoffnung nun zunichte. Schon vor dem Einsatz der Substanzen in Deutschland konnten die Wissenschaftler:innen Bakterien finden, denen diese neue Kombination nichts mehr anhaben kann.
Herkömmliche Prozesse zur Herstellung von Batterieelektroden sind auf den Einsatz von meist toxischen Lösungsmitteln angewiesen und benötigen viel Platz und Energie. Nicht so DRYtraec® – ein neu entwickeltes Trockenbeschichtungsverfahren des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS. Die Technologie ist umweltfreundlich und kosteneffizient, kann breit eingesetzt werden und hat so das Potenzial, die Batterieelektrodenherstellung zu revolutionieren.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) prognostiziert für das Jahr 2030 in Deutschland einen Energieverbrauch von etwa 655 Terawattstunden – und damit einen Anstieg um fast 20 Prozent im Vergleich ...
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) prognostiziert für das Jahr 2030 in Deutschland einen Energieverbrauch von etwa 655 Terawattstunden – und damit einen Anstieg um fast 20 Prozent im Vergleich ...
Die Herstellung des Zuckers Trehalose, der als functional food, Additiv in Pharmaprodukten oder in Kosmetika eingesetzt wird, ist für Enzyme Teamarbeit: Eines sorgt für den Bau eines energiereichen Zwischenprodukts (UDP-Glukose), aus dem das zweite dann Trehalose macht. Obwohl Nummer eins bei Raumtemperatur arbeitet, während Nummer zwei über 50 Grad Celsius bevorzugt, funktioniert die Zusammenarbeit dank einer Flusskatalyse. Das konnte das Team von Prof. Dr. Dirk Tischler, Leiter der Arbeitsgruppe Mikrobielle Biotechnologie an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) zeigen.
Darüber berichtet die Zeitschrift Chemical Engineering Journal vom 8. August 2021. In einem Folgeprojekt wollen ...
Darüber berichtet die Zeitschrift Chemical Engineering Journal vom 8. August 2021. In einem Folgeprojekt wollen ...
Therapien sollen hoch wirksam aber möglichst nebenwirkungsfrei sein – eine Herausforderung besonders im Fall von Krebs. Ein chinesisches Forschungsteam hat jetzt eine neuartige photodynamische Tumortherapie für die Behandlung tief liegender Tumore entwickelt, die ohne externe Bestrahlung auskommt: Die notwendige Lichtquelle ist in den Wirkstoff mit „eingebaut“ und wird selektiv in der Mikroumgebung von Tumoren „angeschaltet“, wie das Team in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet.
Die klassische photodynamische Therapie ist eine nichtinvasive Tumor-Therapie, die aufgrund ihrer spezifischen räumlichen und zeitlichen Selektivität sehr schonend verläuft. Zunächst wir...
Die klassische photodynamische Therapie ist eine nichtinvasive Tumor-Therapie, die aufgrund ihrer spezifischen räumlichen und zeitlichen Selektivität sehr schonend verläuft. Zunächst wir...
In einer neuen Studie unter der Leitung von Prof. Malte Spielmann, Institut für Humange-netik der Universität zu Lübeck, und Prof. Alexander Jamsheer, von der Medizinischen Universität in Poznan, wurde untersucht, ob Duplikationen auch zu Positions-Effekten führen können, oder ob sie ausschließlich die Gen-Dosis verändern. „Im klini-schen Alltag werden Deletionen und Duplikationen ausschließlich auf die Gen-Dosis un-tersucht. Unsere Daten zeigen jedoch, dass die Dosis nicht immer das Gift macht“, erklärt Prof. Malte Spielmann.
Gen-Kopie-Veränderungen wie Deletionen und Duplikationen tragen in hohem Maße zur genetischen Vielfalt des menschlichen Genoms bei und sind dahe...
Gen-Kopie-Veränderungen wie Deletionen und Duplikationen tragen in hohem Maße zur genetischen Vielfalt des menschlichen Genoms bei und sind dahe...
Sie bilden Materialien mit atomarer Präzision ab und sind vielseitig einsetzbar: Forschende nutzen Rastertunnelmikroskope seit vielen Jahren, um die Welt des Nanokosmos zu erkunden. Physiker des Forschungszentrums Jülich haben ein solches Gerät nun für die Erforschung von Quanteneffekten optimiert. Ihr Rastertunnelmikroskop kommt dank Magnetkühlung ohne bewegliche Teile aus und arbeitet bei extrem tiefen Temperaturen von bis zu 30 Millikelvin nahezu vibrationsfrei. Das Instrument kann Forschenden künftig dabei helfen, die ungewöhnlichen Eigenschaften von Quantenmaterialien zu erschließen, die für die Entwicklung von Quantencomputern und –sensoren von entscheidender Bedeutung sind....