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.

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.

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“.

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)

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.

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

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.

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)

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.

Forschende veröffentlichen die ersten sechs hochqualitativen Referenzgenome von Fledermäusen

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.

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

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.

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.

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.

Der Mediatorkomplex steuert zielgerichtet die Transkription unserer zelltypspezifischen Gene

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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?

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.

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.

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.

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.

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