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Vielversprechende Computersimulationen für Stellarator-Plasmen

Weg zu höherer Wärmeisolation des Plasmas beschrieben / Senkung der Plasma-Turbulenz

Zur theoretischen Beschreibung der Turbulenz im Plasma von Fusionsanlagen des Typs Tokamak hat sich der im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching entwickelte Turbulenzcode GENE (Gyrokinetic Electromagnetic Numerical Experiment) bestens bewährt. Für die komplexere Geometrie der Anlagen vom Typ Stellarator erweitert, weisen die Computersimulationen mit GENE jetzt auf eine neue Methode hin, die Plasma-Turbulenz in Stellarator-Plasmen zu reduzieren. Dies könnte die Effizienz eines künftigen Fusionskraftwerks deutlich erhöhen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Epigenetische Veränderungen gehen Ausbruch von Diabetes voraus

Bereits einige Jahre vor der Diagnose eines Typ-2-Diabetes lassen sich bei den Betroffenen epigenetische* Veränderungen in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse feststellen. Sie sorgen dafür, dass einige Gene eine andere Aktivität haben als bei gesunden Personen. In einer Studie haben Forschende des DZD und DIfE 105 solcher Veränderungen in menschlichen Blutzellen entdeckt. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Diabetes veröffentlicht. Diese Erkenntnisse könnten helfen, weitere diagnostische Marker für Typ-2-Diabetes zu entwickeln.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neue Einblicke in die Evolution

Die langfristige Expression von Genen in den Organen von Wirbeltieren prädisponiert diese Gene dafür, im Lauf der Evolution auch in anderen Organen verwendet zu werden. Darüber berichtet die Zeitschrift „Nature Communications“.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Vererbung bei Pflanzen lässt sich nun gezielt steuern

Wesentliche Fortschritte für die Pflanzenzüchtung verspricht eine neue Anwendung der molekularen Schere CRISPR/Cas: Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es Forschenden um den Molekularbiologen Holger Puchta gelungen, mit CRISPR/Cas die Abfolge der Gene innerhalb eines Chromosoms zu verändern. Sie demonstrierten anhand einer weit verbreiteten Chromosomenveränderung in der Modellpflanze Ackerschmalwand weltweit erstmals, wie sich Umkehrungen der Genabfolge rückgängig machen lassen und Vererbung sich so gezielt steuern lässt. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications publiziert. (DOI: 10.1038/s41467-020-18277-z)

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Gentherapie – Neue Strategie gegen erbliche Erblindung

Retinitis pigmentosa ist die häufigste Form der erblichen Erblindung. Münchner Wissenschaftler haben nun bei Mäusen mit einem gentherapeutischen Ansatz den Ausfall defekter Gene kompensiert, indem sie stillgelegte Gene mit ähnlicher Funktion gezielt aktivierten.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Bananen für Kiwis

Jane Mullaney sucht die Gene, die die gelben Früchte robuster machen, um sie auch in Neuseeland anbauen zu können.

Quelle: Technology Review

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Neue Technologie gibt Einblicke in die Entwicklung von Immunzellen

Aus Blutstammzellen geht das gesamte Spektrum unserer Blut- und Immunzellen hervor. Doch welche Gene beeinflussen die Entwicklung hin zu den verschiedenen Zelltypen? Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) stellen nun eine neue Technologie vor, die diese Frage beantworten soll. Ein genetisches Markierungssystem erlaubt parallel zu verfolgen, welchen Entwicklungsweg die Zellen einschlagen und welche Gene aktiv als Boten-RNAs abgelesen werden.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Ältestes Enzym der Zellatmung isoliert

FRANKFURT. Forscher der Goethe-Universität haben das vielleicht älteste Enzym der Zellatmung gefunden. Aus dem Hitze liebenden Bakterium Thermotoga maritima konnten sie jetzt einen äußerst fragilen Proteinkomplex namens „Rnf“ isolieren. Die Gene, die für das Enzym kodieren, waren zwar bereits vor rund 10 Jahren entdeckt worden. Die Isolierung des Enzyms und damit der Nachweis, dass es wirklich von Bakterien gebildet und zur zellulären Energiegewinnung genutzt wird, ist jetzt erstmals den Frankfurter Forschern gelungen. (Communications Biology, DOI 10.1038/s42003-020-01158-y)

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Die wundersame Reise kleiner RNA-Stücke

Schon seit längerem ist bekannt, dass die RNA-​Interferenz Gene in entfernten Zellen stummschaltet. Nun weisen ETH-​Forschende erstmals eindeutig nach, dass kurze doppelsträngige RNA-​Schnipsel die Kuriere sind, welche die RNA-​Interferenz über weite Entfernung übermitteln.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Die Gene hinter den Superkräften der Fledermäuse

Forschende veröffentlichen die ersten sechs hochqualitativen Referenzgenome von Fledermäusen

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Zum Kannibalen geboren: Gene für Fressverhalten bei chinesischen Barschen identifiziert

Einige chinesische Barscharten (Sinipercidae) sind reine Fischfresser, die sich ausschließlich von lebenden Jungfischen – auch ihrer eigenen Art – ernähren. Ein Forschungsteam unter Leitung der chinesischen Huazhong Agricultural University (HZAU) und dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) hat das Erbgut von vier chinesischen Barscharten entschlüsselt und so auch Gene für das angeborene kannibalistische Fressverhalten identifiziert. Die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Erbgut und Fressverhalten ist u.a. interessant für eine nachhaltige Aquakultur.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Das vermehrte Auftreten von Autismus scheint nicht von Umwelteinflüssen abzuhängen

Dustin Hoffman als Autist (links) mit einer Inselbegabung und Tom Cruise (rechts) als sein Bruder in einer Szene des Films „Rain Man“ (1988).

Warum leiden immer mehr Menschen an Autismus? Sind die Gene oder doch Umweltfaktoren schuld? Eine große Studie an Zwillingen liefert ein ernüchterndes Ergebnis.

Quelle: FAZ.de

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Chronobiologie: Forscher beschreiben Gene, die Pflanzen sagen, wann sie blühen sollen

Woher wissen Pflanzen, wann es Zeit für die Blüte ist? Dieser Frage sind Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) nachgegangen und haben zwei Gene ausgemacht, die dafür maßgeblich sind. Sie konnten zeigen, dass die Gene ELF3 und GI die innere Uhr der Pflanzen kontrollieren, die Dauer des Tageslichts überwachen und so zum Beispiel den richtigen Blütezeitpunkt bestimmen. Die Erkenntnisse könnten dabei helfen, Pflanzen zu züchten, die besser an ihre Umgebung angepasst sind. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „The Plant Journal“ veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Coronavirus: Gefahr durch die Blutgruppe?

MOSCOW, RUSSIA - MAY 26, 2020: A healthcare worker carries out a blood type test of an employee of the department of la

Woran liegt es, dass Menschen so unterschiedlich stark an Covid-19 leiden? Forscher versuchen herauszufinden, welche Gene den Verlauf einer Sars-CoV-2-Infektion beeinflussen.

Quelle: SZ.de

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Sofie Valk, was formt unseren Geist und unser Gehirn?

Sie möchte verstehen, wie angeborene und Umweltfaktoren unser Gehirn und letztlich unsere Gedanken und Gefühle formen: Sofie Valk, Leiterin der neuen Forschungsgruppe „Kognitive Neurogenetik“ am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften (MPI CBS) in Leipzig. Ein Gespräch darüber, wie sie die Funktion der Gehirnstruktur untersuchen will, wie Gene und Umwelt uns zu dem machen, was wir sind – und wie Herausforderungen sie persönlich antreiben.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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CeMM Studie gibt Einblick in die Funktionsweise eines wichtigen Genregulators

Der Mediatorkomplex steuert zielgerichtet die Transkription unserer zelltypspezifischen Gene

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Mit Strom Gene regulieren

Einem Forschungsteam um ETH-​Professor Martin Fussenegger ist es erstmals gelungen, Gene direkt mit elektrischem Strom zu kontrollieren. Damit schafft es die Grundlage für medizinische Implantate, die durch elektronische Geräte ausserhalb des Körpers ein-​ und ausgeschaltet werden können.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Sind wir vor dem Coronavirus alle gleich?

Der F.A.Z. Wissen Podcast mit Joachim Müller-Jung und Sibylle Anderl

Welchen Einfluss haben unsere Gene auf die Infektion und die Ausprägung der Covid-19-Krankheit – und welchen Anteil hat der Lebenswandel? Über die ersten wissenschaftlichen Antwortversuche, warum manche Menschen schwer erkranken und andere offenbar verschont bleiben.

Quelle: FAZ.de

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Ein Seitensprung mit Folgen

Die Umweltverschmutzung ist dafür verantwortlich, dass sich zwei Fischarten untereinander paaren, die dies normalerweise nicht tun. Bei ihren Nachkommen haben Wissenschaftler der Universität Würzburg, aus den USA und aus Mexiko jetzt Gene identifiziert, die für die Entstehung von Hautkrebs relevant sind.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Mehr als die Summe ihrer Gene – neue Perspektiven für das Bestandsmanagement von Zootieren

Um den Zuchterfolg in Zoos und die Erhaltung der Vielfalt von Merkmalen und Verhaltensweisen bedrohter Arten zu verbessern, sei eine neue, breitere Perspektive erforderlich, die auch das Verhalten, die Lebensgeschichte, die Haltung und Umweltaspekte einschließt. So argumentieren Wissenschaftler*innen in einem kürzlich in der Fachzeitschrift „Journal of Zoo and Aquarium Research“ veröffentlichten Aufsatz.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Mutierte Gene von Sars-CoV-2: Wohin driftet die Pandemie?

Eine menschliche Zelle (grün) ist mit dem Coronavirus Sars-CoV-2 (violett) infiziert. Die Probe wurde von einem Patienten in den Vereinigten Staaten isoliert.

Das neue Coronavirus breitet sich weiter aus und hinterlässt dabei genetische Spuren. Tausende Viren-Genome sind schon entschlüsselt. Nicht jede neue Mutation sollte uns kümmern, doch Impfstoffforscher müssen genau hinsehen.

Quelle: FAZ.de

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Bioinformatiker dringen tief in die Entwicklungsgeschichte von Bakterien vor

Im menschlichen Körper sind Bakterien aktiv, deren Gene teilweise wesentlich älter sind als die des Menschen selbst. Auf dieser Erkenntnis baut die Forschung der Bioinformatikerin Sarah Berkemer von der Universität Leipzig und ihres Kollegen Shawn McGlynn vom Institut „Earth Life Science“ der Technischen Universität Tokio auf. Ihre Erkenntnisse, mit denen sie tief in die Entwicklungsgeschichte von Bakterien eingedrungen sind, haben sie jetzt im renommierten Journal „Molecular Biology and Evolution“ veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Die besonderen Gene des Fliegenpilzes

Forscher finden die Grundlagen der Giftproduktion im Amanita muscaria und bestätigen damit eine 50 Jahre alte Vermutung

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Ertragreichere Kulturpflanzen dank Genen von uralten Hornmoosen

Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Zürich und des Boyce Thompson Institute hat erstmals das Genom mehrerer Hornmoose analysiert, was neue Einblicke in die Evolution der frühesten Landpflanzen eröffnet. In der uralten Pflanzengruppe entdeckten die Wissenschaftler Gene, um zukünftig Kulturpflanzen zu züchten, die effizienter wachsen und weniger Dünger benötigen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Ursache der Alzheimerschen Erkrankung liegt in der Hirnevolution

Seit vielen Jahrzehnten forschen Wissenschaftler der Universität Leipzig an Ursachen, Diagnose- und Therapieformen der Alzheimerschen Erkrankung. Nun konnte ein Team um Prof. Dr. Thomas Arendt vom Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung in Genom- und Transkriptom-Analysen zeigen, dass die bei Alzheimer in ihrer Aktivierung veränderten Gene in der jüngeren stammesgeschichtlichen Vergangenheit evolutionsbiologischen Anpassungen unterworfen waren. Damit ist Alzheimer eine human-spezifische Erkrankung, die sich nur sehr begrenzt in Tierversuchen nachbilden lässt. Diese Ergebnisse haben die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift „Molecular Psychiatry“ veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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„Affen kommunizieren, Menschen haben Sprache“

So verzückt Eltern auch sind, wenn ihr Kleines das erste Mal „Ma-Ma“ oder „Pa-Pa“ brabbelt – ehe daraus Sätze entstehen, muss noch viel passieren. Ein Prozess, der unbewusst und mit jeder Sprache einsetzt, in die ein Baby geboren wird. Anders bei Menschenaffen. Obwohl die Tiere hochkomplexe Fähigkeiten haben, Sprache können sie nicht. Welche Hirnstrukturen und Gene beim Menschen den Unterschied machen, will Angela D. Friederici vom MPI CBS herausfinden. Ein Gespräch über darüber, warum man bislang so wenig über die Unterschiede zwischen Mensch und Affe weiß – und warum selbst dieses Wissen durch neuere Erkenntnisse infrage gestellt werden könnte.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Biologie: Junge oder Mädchen?

Baby in Klinik für Geburtshilfe

Oft fragen sich werdende Eltern, wovon es abhängt, ob sie einen Jungen oder ein Mädchen bekommen. Sind es die Gene – oder hat die Umwelt einen größeren Einfluss als gedacht?

Quelle: SZ.de

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Was Statine mit den Muskeln machen

Wer Statine nimmt, leidet oft unter Nebenwirkungen wie Muskelkrämpfen und –schmerzen. Wie ein Team von MDC und Charité jetzt in „Scientific Reports“ berichtet, beeinflussen die Cholesterinsenker in den Muskelzellen tatsächlich Tausende Gene. Die Zellen können dadurch schlechter wachsen und sich teilen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Algorithmen helfen, «Krebs-Gene» zu identifizieren

Gemäss Schätzungen wird sich die Zahl der Krebserkrankungen bis 2040 weltweit verdoppeln. Umso bedeutender wird die Suche nach Genen, die Krebs verursachen. Ein Team von Berner Forschenden hat nun Algorithmen entwickelt, welche die Jagd nach «Krebs-Genen» im bisher wenig erforschten Teil unseres Erbguts massiv vereinfachen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Evolution: Wie Pflanzen hyperaktive springende Gene beruhigen

Zwischen der Regulierung von Transposonen – den so genannten springenden Genen – und Genen, die die Entwicklung in Pflanzen und Tieren steuern, gibt es eine unerwartete Verbindung. Das hat die Analyse des Genoms des Lebermooses Marchantia polymorpha ergeben. Die neue Arbeit eines internationalen Teams unter der Führung von Frédéric Berger, seinem PhD-Studenten Sean Montgomery, beide am Wiener Gregor Mendel Institut der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI) und Chang Liu vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) wurde am Donnerstag in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Paläogenetik: Gut gemischtes Erbgut

Homo neanderthalensis schaffte es wohl nie auf den afrikanischen Kontinent. Umso überraschender ist das Resultat einer neuen Studie. Sie zeigt, dass die Gene moderner Afrikaner tatsächlich Spuren von Neandertaler-DNA enthalten.

Quelle: SZ.de

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Universität Konstanz entwickelt ersten Genschalter für C. elegans

WissenschaftlerInnen aus den Fachbereichen Biologie und Chemie der Universität Konstanz schließen Lücke bei der Erforschung und Nutzung von Genschaltern – Erschaffung des ersten induzierbaren Systems für C. elegans, mit dem sich Gene gezielt anschalten lassen – Mögliche medizinische Anwendungen – Veröffentlichung im renommierten Online-Journal Nature Communications

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Künstliche Intelligenz gegen den Fehlerteufel

Moderne technische Möglichkeiten erlauben es, einzelne Zellen zu sequenzieren und jeweils individuell herauszufinden, welche Gene gerade abgelesen werden. Diese Methoden sind sehr fein, dadurch aber auch sehr fehleranfällig: Geräte, Umwelt aber auch die Biologie selbst können für Ausfälle und Unterschiede zwischen den Messungen verantwortlich sein. Forscher des Helmholtz Zentrums München haben gemeinsam mit Kollegen der Technischen Universität München (TUM) und des englischen Wellcome Sanger Institute nun Algorithmen entwickelt, die diese Fehlerquellen berechen- und korrigierbar machen. Die Ergebnisse sind in ‚Nature Methods‘ und ‚Nature Communications‘ erschienen.
Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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HHU-Forscher beteiligt an internationaler multiethnischer Studie zu chronischen Nierenerkrankungen

Ein weltweites Konsortium unter Beteiligung von Pharmazeuten der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat molekulare Mechanismen und Gene entdeckt, die einen wichtigen Faktor für die Bestimmung der Nierenfunktion beeinflussen. Ihre Ergebnisse zu der glomerulären Filtrationsrate (eGFR), die mit chronischen Nierenerkrankungen (CKD) zusammenhängt, veröffentlichten sie im Januar 2019 in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Photovoltaik-Trend Tandemsolarzellen – Wirkungsgradrekord für Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis

Siliciumsolarzellen dominieren heute den Photovoltaikmarkt aber die Technologie nähert sich dem theoretisch maximalen Wirkungsgrad an, der mit Silicium als alleinigem Absorbermaterial erreicht werden kann. Tandemsolarzellen ermöglichen durch die Kombination von mehreren Absorbermaterialien eine deutlich bessere energetische Nutzung des Sonnenspektrums. Aufgrund des höheren Wirkungsgradpotenzials könnten sie die Basis der künftigen Solarzellengeneration sein. Auf der Grundlage intensiver Materialforschung haben Wissenschaftler am Fraunhofer ISE, gemeinsam mit Partnern, einen neuen Wirkungsgradrekord von 22,3 Prozent für eine Mehrfachsolarzelle aus Silicium und III-V-Halbleitern erzielt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft