Kohlenstoff-Nanopartikel sind ein vielversprechendes Werkzeug für biomedizinische Anwendungen, etwa für den gezielten Wirkstofftransport in Zellen. Ein Team aus Physik, Medizin und Chemie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat nun untersucht, ob diese Partikel für den Organismus potenziell gefährlich sind, beziehungsweise wie Zellen sich der Teilchen wieder zu entledigen versuchen.

Unter Nanopartikeln versteht man solche Teilchen, die kleiner als fünf Nanometer sind – ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter – und damit die Größe von Makromolekülen haben. So kleine Teilchen werden sehr gut in Körperzellen aufgenommen. Diese Eigenschaft hat zwe...
Boten-RNA-Moleküle enthalten Erbinformationen und steuern damit die Synthese von Proteinen in lebenden Zellen. Biochemiker der Universitäten Bayreuth und Bonn haben jetzt einen Weg entdeckt, diesen für die Genexpression zentralen Vorgang zu regulieren: In bestimmten Actinobakterien kommt ein Protein vor, das unter blauem Licht RNA-Moleküle bindet und somit inaktiviert. So ist es prinzipiell möglich, die RNA-gesteuerte Proteinsynthese nicht nur in Bakterien, sondern auch in den Zellen von Säugetieren bis hin zum Menschen über Licht ein- und auszuschalten. Die in „Nature Chemical Biology“ veröffentlichten Erkenntnisse begründen eine neue Forschungsrichtung: die Optoribogenetik.
Trockenheit bedeutet für Pflanzen eine Gratwanderung: Sie müssen sich abschotten, um nicht zu viel Wasser zu verlieren, bekommen dann aber kaum Kohlendioxid ab. Ein Sensor-Netzwerk sorgt hier für die richtige Balance.

Bei Wassermangel können Pflanzen mit verschließbaren Poren verhindern, dass aus ihren Blättern zu viel Wasser entweicht. So überstehen sie selbst längere Dürreperioden. Allerdings können sie nicht besonders viel Kohlendioxid aufnehmen, wenn die Poren überwiegend geschlossen sind – das beeinträchtigt ihre Photosynthese-Leistung und damit das Wachstum und den Ertrag.

Bei Trockenheit zwischen Verdursten und Verhungern zu navigieren: Das schaffen Pflanze...
Der gezielte Abbau von schadhaften Eiweißbausteinen (Proteinen), die Krankheiten wie Krebs auslösen, ist einer der aktuellsten Ansätze zur Entwicklung neuer Medikamente. Dabei wird die zelleigene „Müllabfuhr“ dazu gebracht, krankheitsrelevante Proteine zu entfernen. ForscherInnen des CeMM Forschungszentrums für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist es nun gelungen, die zellulären Mechanismen aufzudecken, die diesen Therapieansatz erst wirksam machen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie vor kurzem in der international renommierten Wissenschaftszeitschrift Molecular Cell.

Die gezielte Krebstherapie der letzten zwei Jahrzehnte wirkt zumeist ...
Zellen erzeugen mit Hilfe der ATP-Synthese Energie - Adenosintriphosphat-(ATP)-Moleküle sind die Energielieferanten der meisten biologischen Prozesse in Lebewesen. Der Strukturbiologe Professor Leonid Sazanov und seine Forschungsgruppe vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) in Klosterneuburg, Österreich, haben nun die erste atomare Struktur eines Enzyms aus der V/A-ATPase-Familie mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie bestimmt und somit einen Beitrag geleistet, alle Evolutionsschritte dieser essentiellen molekularen Maschinen zu entschlüsseln. Die Kryo-EM-Bilder zeigen eine Struktur des Enzyms ähnlich einer Turbine oder Wassermühle. Die Ergebnisse wurden nun in ...
In Deutschland gibt es immer mehr ältere Menschen. Nach Angaben des statistischen Bundesamts ist inzwischen rund jeder Fünfte 65 Jahre oder älter. Mit dem Alter wächst nicht nur das Risiko für Krankheiten, sondern auch die Wahrscheinlichkeit, das Frailty-Syndrom zu entwickeln. Das Frailty-Syndrom beschreibt einen Zustand, der oft mit Stürzen, Krankenhausaufenthalten, körperlichen Einschränkungen und einem frühzeitigen Tod einhergeht. „Umso eher die Altersgebrechlichkeit erkannt wird, desto besser können Begleitbeschwerden und Folgeerkrankungen mit Ernährungs- und Bewegungsprogrammen behandelt werden“, sagt Dr. Daniela Weber, Projektleiterin in der Abteilung Molekulare Toxikolo...
Um Menschen weltweit klimaverträglich mit Energie zu versorgen, gilt Wasserstoff als Brennstoff der Zukunft. Versuche, diesen umweltfreundlich aus Sonnenlicht und Wasser zu erzeugen, sind allerdings bislang wenig ergiebig. Ein Forscherteam des Jenaer Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat nun eine Methode entwickelt, die grundlegende Prozesse entschlüsselt, um neue Materialien für die Nutzung von Sonnenenergie nach dem Vorbild der Natur zu erforschen. Mit spektroskopischen und elektrochemischen Techniken können sie erstmals sichtbar machen, nach welchen Mechanismen mehrschrittige lichtgetriebene Prozesse funktionier...
Einfach, schnell und flexibel: Künftig könnten Pflanzen deutlich leichter gegen Viren geimpft werden. Ein neues Verfahren dafür haben Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) und des Nationalen Forschungsrats in Italien (CNR) entwickelt. Damit lassen sich schnell passgenaue Wirkstoffe gegen verschiedene Krankheitserreger identifizieren und produzieren. Über ihre Arbeit berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Nucleic Acids Research".

Die neue Entwicklung basiert auf einem molekularen Abwehrprogramm der Pflanze, das zum Beispiel bei Virusinfektionen ausgelöst wird. Befällt ein Virus eine Pfla...
Bei neurodegenerativen Erkrankungen spielen Amyloid-Fibrillen eine gefährliche Rolle. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und des Forschungszentrums Jülich konnten nun mit Hilfe der Kryoelektronenmikroskopie (Kryo-EM) erstmals die räumliche Struktur der Fibrillen entschlüsseln, die sich aus PI3K-SH3-Domänen bilden – ein für die Forschung wichtiges Modellsystem. Die untersuchten Fibrillen stehen zwar selbst nicht mit einer Erkrankung in Verbindung, aber die erzielten Ergebnisse und entwickelten Methoden können zum Verstehen von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson dienen.

Proteine sind zentrale Bausteine von lebender Ma...
Organische Solarzellen bestehen aus kostengünstigen Materialien und sind leicht herzustellen. In Wirkungsgrad und Stabilität liegen sie aber immer noch weit hinter den Solarzellen aus Silizium zurück. Ein deutsche-chinesisches Wissenschaftlerteam hat eine Möglichkeit gefunden, organische Solarzellen leitfähiger und damit auch leistungsfähiger zu machen. Durch Dotierung der Metalloxidschicht zwischen Elektrode und Aktivschicht mit einem speziell aufbereiteten organischen Farbstoff steigerten sie sowohl den Wirkungsgrad als auch die Stabilität, schreiben sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Organische Solarzellen wandeln Licht in elektrischen Strom um. Das Herzstück der Zel...
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