Als einer der letzten Pfeile im Köcher beim Kampf gegen gefährliche Bakterien dient das Reserve-Antibiotikum Daptomycin. Es kommt bevorzugt dann zum Einsatz, wenn aufgrund resistenter Keime herkömmliche Wirkstoffe versagen. Obwohl das Antibiotikum bereits vor rund 30 Jahren entwickelt wurde, war bislang seine genaue Wirkweise unklar. Wissenschaftler der Universität Bonn haben nun das Rätsel entschlüsselt: Daptomycin blockiert den Einbau wichtiger Bausteine in die Zellwand der Erreger, dadurch sterben die Bakterien. Die Ergebnisse sind nun im Journal „Nature Communications“ veröffentlicht.

Bei Infektionen mit Bakterien sind Antibiotika die medizinischen Waffen der Wahl – d...
Wissenschaftler der TUD und der Hasselt University in Belgien haben sich mit den physikalischen Ursachen beschäftigt, welche den Wirkungsgrad neuartiger Solarzellen auf der Basis organischer molekularer Materialien einschränken. Aktuell ist u.a. die Spannung solcher Zellen noch zu gering – ein Grund für ihre noch relativ niedrigen Effizienzen. In ihrer Studie, bei der sie u.a. die Schwingung von Molekülen in den dünnen Filmen betrachteten, konnten die Wissenschaftler zeigen, dass ganz fundamentale Quanteneffekte, sogenannte Nullpunktsschwingungen, einen wesentlichen Beitrag zu Spannungsverlusten leisten können.Die Studie wurde nun in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffe...
Ägyptisch Blau ist eines der ältesten künstlich hergestellten Farbpigmente. Es ziert beispielsweise die Krone der weltberühmten Büste der Nofretete. Aber das Pigment kann noch mehr. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Dr. Sebastian Kruss vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Göttingen hat auf Basis des Ägyptisch Blau-Pigments ein neues Nanomaterial hergestellt, das ideal für Anwendungen in der Bildgebung mittels Nahinfrarot-Spektroskopie und Mikroskopie geeignet ist.

Mikroskopie und optische Bildgebung sind wichtige Werkzeuge in der Grundlagenforschung und in der Biomedizin. Dabei kommen Substanzen zum Einsatz, die nach Anregung Licht freise...
Erstmals blicken Forschende aus der Vogelperspektive auf die molekularen Vorgänge am Zellskelett, die für die Bewegung und Formveränderungen von Zellen wichtig sind. Ein Team am MDC zeigt in nature cell biology, wie Zellen solche Prozesse am richtigen Ort und zur richtigen Zeit koordinieren.

Das Zellskelett ist eine Dauerbaustelle: Es besteht aus Proteinfasern, die sich ständig dynamisch verlängern und verkürzen. Durch diese Umbauten kann die Zelle ihre Gestalt verändern oder sich bewegen. So lenkt sie elementare Prozesse wie die Zellteilung oder Zelldifferenzierung oder auf höherer Ebene im Organismus Vorgänge wie die Embryonalentwicklung oder Wundheilung. Läuft auf den Zel...
Die Erbsubstanz von Viren und Bakterien in Patientinnen und Patienten kann Hinweise auf eine Krebserkrankung geben. Eine entsprechende Methode auf Basis von Künstlicher Intelligenz hat ein internationales Forscherteam der Universität von Kalifornien (USA) mit Beteiligung von Prof. Dr. Stefan Janssen, Professor für Algorithmische Bioinformatik an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) entwickelt. Mit dieser neuartigen Methode lässt sich teilweise sogar bestimmen, an welcher Art Krebs die Patientin oder der Patient erkrankt ist. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

„In der Krebsforschung ist man bislang in der Regel davon au...
Der Leiter der Arbeitsgruppe Femtosecond Dynamics am Institut für Experimentalphysik der TU Graz Markus Koch und sein Team entwickeln neue Methoden für die zeitaufgelöste Femtosekunden-Laserspektroskopie, um ultraschnelle Prozesse in molekularen Systemen zu untersuchen. 2018 gelang der Gruppe erstmals die Beobachtung einer fotoinduzierten Reaktion eines Atoms in einer speziellen Umgebung, nämlich im Inneren eines suprafluiden Helium-Nanotröpfchens. Für ihre Untersuchungen setzten die Forschenden ein einzelnes Indiumatom in das Tröpfchen und analysierten die Reaktion des Atoms mit dem Anregungs-Abfrage-Prinzip (pump-probe). Dabei wurde das Atom mit einem ultrakurzen Laserpuls angeregt,...
Das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 wurde als Erreger der COVID19-Pandemie identifiziert. Die virale Hauptprotease (Mpro, auch 3CLpro genannt) ist an der Bildung des Coronavirus-Replikationskomplexes beteiligt und stellt ein attraktives Ziel für die Therapie dar. Ihre Kristallstruktur wurde jetzt durch die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Rolf Hilgenfeld an der Universität zu Lübeck und im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) aufgeklärt. Die Ergebnisse werden heute in „Science“, der zusammen mit „Nature“ weltweit wichtigsten Fachzeitschrift, veröffentlicht (1).

Die Kristallstruktur der Mpro wurde bei einer Auflösung von 1,75 Å (2) bestimmt. Der praktische Nu...
Winzige, aus Metallen und Halbleitern zusammengesetzte Partikel könnten in Bauteilen zukünftiger optischer Computer als Lichtquelle dienen, weil sie einfallendes Laserlicht extrem konzentrieren und verstärken. Wie dieser Prozess funktioniert, hat ein Team aus Deutschland und Schweden um die Oldenburger Physiker Prof. Dr. Christoph Lienau und Dr. Jin-Hui Zhong nun erstmals aufgeklärt. Die Studie erscheint in der aktuellen Ausgabe Zeitschrift Nature Communications.

Die Physikerinnen und Physiker stellten für ihre Studie Nano-Materialien her, die die optischen Eigenschaften von Metallen und Halbleitern kombinieren. Den Ausgangspunkt der Untersuchung bildeten schwammartige Teilchen a...
Die meisten technischen Geräte werden von Menschen oder Maschinen aus einzelnen Komponenten Stück für Stück nach einem Bauplan zusammen-gesetzt. Lebende Organismen hingegen basieren auf einem anderen Konzept, Moleküle ordnen sich selbständig zu größeren Einheiten an. Ein einfaches Beispiel für diese molekulare Selbstorganisation ist das Wachsen nahezu perfekter Kristalle aus Zucker- oder Salzmolekülen, die sich ziellos in einer Lösung bewegen. Um die Bildung makroskopischer Strukturen aus Molekülen besser zu verstehen, hat ein Forschungsteam aus der Experimentellen und Angewandten Physik sowie der Organischen Chemie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) derartige Pro...
Forscherinnen und Forscher der Abteilung Biotechnologie der Technischen Universität Braunschweig sind an einem Forschungsprojekt beteiligt, in dem neuartige Antikörper-Therapien zur Behandlung akuter Corona-Virusinfektionen entwickelt werden sollen. Der internationale Forschungsverbund ATAC (Antibody Therapy Against Corona-Virus) entwickelt antikörper-basierte Therapien gegen die durch das Virus SARS-CoV2 ausgelöste Lungenerkrankung COVID-19. Zur Erhöhung der Erfolgschancen geschieht dies in mehreren verschiedenen parallelen methodischen Ansätzen. Das Forscherteam der TU Braunschweig übernimmt dabei die Entwicklung menschlicher Antikörper.

Der Forschungsverbund ATAC wird von d...
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