Moleküle können aktive Cluster bilden, die Stoffwechselprozesse katalysieren, indem sie selbsterzeugten Konzentrationsgradienten folgen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS). Ihr Modell beschreibt die Selbstorganisation von Molekülen, die an Stoffwechselwegen beteiligt sind und fügt so der Theorie über den Ursprung des Lebens einen möglichen neuen Mechanismus hinzu. So lässt sich besser verstehen, wie an komplexen biologischen Netzwerken beteiligte Moleküle, dynamische und funktionale Strukturen bilden können. Die Ergebnisse bieten einen Ansatzpunkt für weitere Experimente zur Entstehung ...
Licht beeinflusst Lebewesen auf vielfältige Weise: Pflanzen etwa richten ihr Wachstum nach der Sonne aus oder die innere Uhr des Menschen wird durch Tageslicht gesteuert. An diesen Vorgängen stets beteiligt sind Fotorezeptoren, also Proteine, die unterschiedliche Farben und Intensitäten von Licht wahrnehmen können.
10.000-fache Steigerung der enzymatischen Aktivität
Forschende der TU Graz haben nun die Funktion eines sehr effizienten Fotorezeptors entschlüsselt und ihre Ergebnisse in der Fachpublikation Science Advances veröffentlicht. Sie untersuchten ein Diguanylat-Zyklase-Protein, das in vielen Bakterien vorkommt und durch seine enzymatische Funktion die Produktion eines...
Viele Getreidekulturen wie Weizen und Gerste werden von verheerenden Pilzkrankheiten befallen, die durch eine Infektion mit dem so genannten Mehltau verursacht werden.
Ein Schlüsselelement zwischen den Pflanzen und dem Mehltau ist die Interaktion zwischen pflanzlichen Immunrezeptoren und Pathogeneffektoren, d. h. Molekülen, die von den Pathogenen in die Wirtszellen eingeschleust werden, um eine Infektion zu verursachen.
Diese Effektoren und Immunrezeptoren befinden sich in einem molekularen Wettrüsten, bei dem der Pilz sein Effektorrepertoire ständig anpassen muss, um die Erkennung durch angepasste Immunrezeptoren zu vermeiden und seine Virulenzaktivität aufrechtzuerhalten.
Die...
Ein Schlüsselelement zwischen den Pflanzen und dem Mehltau ist die Interaktion zwischen pflanzlichen Immunrezeptoren und Pathogeneffektoren, d. h. Molekülen, die von den Pathogenen in die Wirtszellen eingeschleust werden, um eine Infektion zu verursachen.
Diese Effektoren und Immunrezeptoren befinden sich in einem molekularen Wettrüsten, bei dem der Pilz sein Effektorrepertoire ständig anpassen muss, um die Erkennung durch angepasste Immunrezeptoren zu vermeiden und seine Virulenzaktivität aufrechtzuerhalten.
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In der metallorganischen Chemie gehören Sandwich-Komplexe, spezielle chemische Verbindungen, zu den grundlegenden Bausteinen. Ihre Struktur war bisher immer geradlinig. Nun haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Philipps-Universität Marburg erstmals mehrstöckige Sandwich-Komplexe zu einem nanoskaligen Ring geformt. Was genau diese neuen „Cyclocen“ genannten Strukturen auszeichnet, etwa ihre physikalischen Eigenschaften, werden die Forschenden nun weiter untersuchen. Aktuell berichten sie in der Zeitschrift Nature (DOI: 10.1038/s41586-023-06192-4).
Ihren Namen haben die vor etwa 70 Jahren entwickelten Sandwich-Komplexe aufgrund ihres Aufbaus erh...
Ihren Namen haben die vor etwa 70 Jahren entwickelten Sandwich-Komplexe aufgrund ihres Aufbaus erh...
Wasserstoff aus der Elektrolyse mit erneuerbaren Energien gilt als Schlüsselelement der Energiewende. Mittels Katalysatoren wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Für die elektrochemische Reaktion sind Edelmetalle wie Platin, Iridium oder Ruthenium als Katalysatoren notwendig. Wie das Recycling dieser Metalle verbessert werden kann, prüfte ein europäisches Forschungsprojekt mit Beteiligung der TU Bergakademie Freiberg seit drei Jahren.
„Da die teuren Edelmetalle in Elektrolysezellen noch nicht vollständig durch andere ähnlich effiziente Materialien ersetzt werden können, besteht die Herausforderung, sie verlustfrei zurückzugewinnen. Und dies ...
„Da die teuren Edelmetalle in Elektrolysezellen noch nicht vollständig durch andere ähnlich effiziente Materialien ersetzt werden können, besteht die Herausforderung, sie verlustfrei zurückzugewinnen. Und dies ...
Der kleine Fadenwurm Caenorhabditis elegans meidet das Licht. Zwar besitzt er keine Augen, dafür jedoch in bestimmten Zellen ein Protein namens LITE-1. Es warnt ihn vor der Sonne, deren Strahlen für das Tier gefährlich sind. Die Struktur von LITE-1 hat jetzt ein Wissenschaftsteam von der Goethe-Universität Frankfurt, dem Max-Planck-Institut für Biophysik und dem Flatiron Institute der Simons Foundation in New York aufgeklärt: LITE-1 ist eine gänzlich neue Art eines lichtgesteuerten Ionenkanals. Anstelle von biochemischen Experimenten nutzten die Forscher:innen eine künstliche Intelligenz zur Strukturaufklärung und überprüften das Strukturmodell mit biologischen Experimenten.
Ein Team am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg wies nach, dass Eisen und reaktive Sauerstoffspezies die Bildung von Methan in wässrigen Umgebungen antreiben. In der Frühgeschichte der Erde begünstigte dieser rein chemische Vorgang vermutlich die Entstehung des Lebens. Zudem könnte er auch heute noch zu Methanemissionen beitragen.
Bereits während der frühen Erdgeschichte führte Methan (CH4) zur Erwärmung der Atmosphäre. Damals verhinderte der Methandunst das Einfrieren des Planeten und bildete damit eine der Grundlagen für die Entstehung des Lebens.
Methan gilt als besonders klimaschädliches Treibhausgas: es fördert die ErderwÃ...
Bereits während der frühen Erdgeschichte führte Methan (CH4) zur Erwärmung der Atmosphäre. Damals verhinderte der Methandunst das Einfrieren des Planeten und bildete damit eine der Grundlagen für die Entstehung des Lebens.
Methan gilt als besonders klimaschädliches Treibhausgas: es fördert die ErderwÃ...
Chemikalienschutzanzüge (CSA) schützen vor Kontakt mit chemischen, biologischen oder radioaktiven Stoffen. Die Anzüge bringen gut und gerne 25 Kilogramm auf die Waage. Neue Materialien und ein verbessertes Design erhöhen den Tragekomfort. Integrierte Sensorik überwacht die Vitalfunktionen.
Bei Gefährdungen durch chemische, biologische oder radioaktive Stoffe schützen Chemikalienschutzanzüge (CSA) Menschen vor körperlichem Kontakt. CSA bestehen aus Atemgerät, Kopfschutz, Tragegestellen und dem Anzug selbst. So kommt ein Gewicht von rund 25 Kilogramm zusammen. Der Aufbau aus einem mehrfach beschichteten Gewebe macht die CSA steif und schränkt die Bewegungsfreiheit erheb...
Bei Gefährdungen durch chemische, biologische oder radioaktive Stoffe schützen Chemikalienschutzanzüge (CSA) Menschen vor körperlichem Kontakt. CSA bestehen aus Atemgerät, Kopfschutz, Tragegestellen und dem Anzug selbst. So kommt ein Gewicht von rund 25 Kilogramm zusammen. Der Aufbau aus einem mehrfach beschichteten Gewebe macht die CSA steif und schränkt die Bewegungsfreiheit erheb...
Übergewichtige Menschen mit Asthma unterscheiden sich auf molekularer Ebene von anderen Asthma-Patientinnen und -Patienten. Das hat eine Forschungsgruppe um Professor Dr. Holger Garn von der Philipps-Universität Marburg herausgefunden, indem sie Blutkomponenten verglich, die neue Einblicke in die Mechanismen von Asthma bei Übergewichtigen bieten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten im Fachblatt „Allergy“ über ihre Ergebnisse.
„Patientinnen und Patienten mit Übergewicht entwickeln häufig eine spezielle Art von Asthma, die sich von anderen Asthma-Formen hinsichtlich der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen unterscheidet“, erklärt Holger Garn, der di...
„Patientinnen und Patienten mit Übergewicht entwickeln häufig eine spezielle Art von Asthma, die sich von anderen Asthma-Formen hinsichtlich der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen unterscheidet“, erklärt Holger Garn, der di...
Plastikmüll stellt an hiesigen Stränden ein Problem dar. Deshalb wird er weitestgehend koordiniert und binnen weniger Wochen entfernt. An anderen Küsten der Welt lagert er durch ungeregelte Abfallentsorgung über viele Monate bis Jahre. Oftmals wird der Müll am Strand einfach verbrannt und eine besondere Form des Plastikmülls entsteht: sogenanntes Plastiglomerat. Dieses „Gestein“ besteht aus natürlichen Komponenten, wie Korallen-Bruchstücken, die durch das geschmolzene und wieder erstarrte Plastik zusammengehalten werden. Eine neue Untersuchung eines deutsch-indonesischen Forschungsteams der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun anhand von Feldproben aus Indonesie...