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Infektionen verhindern, Heilungsprozesse fördern: Bayreuther Forscher entwickeln neue Biomaterialien aus Spinnenseide

Neue, an der Universität Bayreuth entwickelte Biomaterialien beseitigen Infektionsrisiken und fördern Heilungsprozesse: Einem Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Scheibel ist es gelungen, diese für die Biomedizin hochrelevanten Materialeigenschaften zu kombinieren. Die nanostrukturierten Materialien basieren auf Spinnenseide. Sie verhindern die Ansiedlung von Bakterien und Pilzen, aber unterstützen gleichzeitig proaktiv die Regeneration von menschlichem Gewebe. Daher eignen sie sich hervorragend für Implantate, Wundverbände, Prothesen, Kontaktlinsen und andere Hilfsmittel des Alltags. In der Zeitschrift „Materials Today“ stellen die Wissenschaftler ihre Innovation vor.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Gendefekt beeinflusst Tumorentwicklung in kindlichen Hirntumoren

Medulloblastome sind die häufigsten bösartigen Hirntumoren bei Kindern. Die größte Gefahr ist, dass die Krebszellen rasch in die umliegenden Gewebe streuen können. Zwei Gendefekte tragen entscheidend zur Entstehung dieser Tumoren bei, wie Wissenschaftler am Hopp-Kindertumorzentrum Heidelberg (KiTZ), am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und am National Institute of Neuroscience in Tokio herausfanden. Die Erkenntnisse sollen helfen, personalisierte Behandlungsstrategien für die jungen Patienten zu entwickeln.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie die Vielfalt der Zellen entsteht

Welche Rolle Faktoren bei der Embryonalentwicklung spielen, die nicht die Sequenz, sondern nur die „Verpackung“ des Erbgutes epigenetisch verändern, zeigt ein Forschungsteam am Berliner Max-Planck-Institut für molekulare Genetik an frühen Embryonen von Mäusen. In dem Fachjournal Nature beschreiben sie, wie diese Steuerungsmechanismen zur Bildung unterschiedlicher Gewebe und Organe im wachsenden Embryo beitragen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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TU Braunschweig/DZNE Bonn: Sepsis kann langfristige Auswirkungen auf das Gehirn von Mäusen haben

Infektionen können eine besonders heftige Immunreaktion des Körpers auslösen. Bei einer solchen Sepsis reagiert das Immunsystem so stark, dass auch Gewebe und Organe geschädigt werden. Forscherinnen und Forscher der Technischen Universität Braunschweig konnten in einer Studie mit Mäusen zeigen, dass eine Sepsis auch nach der Genesung noch langfristige Auswirkungen auf das Gehirn und das Lernverhalten haben kann. Eine Hemmung des Proteinkomplex NLRP3 könnte diese negativen Auswirkungen verhindern. Die Studie wurde jetzt online im Fachmagazin Journal of Neuroscience veröffentlicht. Beteiligt waren auch das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen und die Universität Bonn.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neandertalergene in der Petrischale

Protokolle zur Umwandlung von pluripotenten Stammzellen (iPSC) in Organoide, Mini-Organe, ermöglichen es Forschern Entwicklungsprozesse in verschiedenen Organen zu untersuchen und den Zusammenhang zwischen Genen und der Herausbildung von Gewebe zu entschlüsseln – insbesondere bei Organen, bei denen kein Primärgewebe zur Verfügung steht. Forscher vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der Universität Basel nutzen diese Technologie um die Effekte der Neandertaler-DNA in heutigen Menschen zu untersuchen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Zum Zerreißen gespannt

Ein Riss im Sneaker, ein geplatzter Reifen – Materialermüdung ist ein alltägliches Phänomen und tritt immer zur Unzeit auf. Oftmals sorgt das nur für Ärger, zuweilen kann es aber auch tödliche Folgen haben. Doch während das Phänomen bei synthetischen Materialien inzwischen gut erforscht ist, liegen die Gründe für Ermüdungserscheinungen im Gewebe von Säugetieren noch weitgehend im Dunkeln. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) konnte nun nachweisen, welche negativen Auswirkungen mechanische Belastung auf Kollagengewebe hat. Die Ergebnisse der Studie können wichtige Impulse für Materialforschung und Biomedizin liefern.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Gewebe schützen ihre DNA bei mechanischer Belastung

Zellkerne und genetisches Material organisieren sich neu

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Mal Bremse, mal Gaspedal: Bestimmte Immunzellen haben je nach Organ verschiedene Jobs

Im Darm verhindern sie bestimmte Immunantworten, in der Milz regen sie sie an: Lymphoide Zellen vom Typ 3 sind Immunzellen, deren Funktion je nach Organ unterschiedlich ausfällt. Forschende der Universität Basel haben herausgefunden, wie Signale aus dem umliegenden Gewebe dies steuern. Die Erkenntnisse spielen unter anderem eine Rolle im Zusammenhang mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Stammzellen und Nerven interagieren bei der Geweberegeneration und Krebsentwicklung

Forschende der Universität Zürich zeigen, dass verschiedene Stammzelltypen auf unterschiedliche Weise mit Nerven versehen werden. Das Wachstum von Nerven könnte entscheidend dafür sein, dass sich Gewebe korrekt regenerieren. Aber auch Krebsstammzellen stellen Kontakte zu Nervenzellen her. Die gezielte Beeinflussung des Nervenwachstums in Tumoren könnte neue Wege für die Krebstherapie eröffnen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neues bildgebendes Verfahren zur quantitativen Visualisierung von Saccharose in Pflanzen entwickelt

Saccharose ist die primäre Transportform von Zuckern in Pflanzen. Sie spielt damit eine essenzielle Rolle als Energiequelle, aber auch als Signalgeber bei Stress. Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben ein neuartiges Verfahren zur Visualisierung von Saccharose auf einer bisher noch nicht erreichten mikroskopischen Ebene entwickelt. Durch diese neue Technologie kann die Zuckerkonzentration in verschiedenen, pflanzlichen Geweben exakt bestimmt werden. Somit steht Forschern ein neues Präzisionswerkzeug zur Untersuchung von Zuckertransport und Ertragspotenzialen in Kulturpflanzen zur Verfügung.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Bakterien setzen auf klassisches Geschäftsmodell

Bei der Besiedlung seines Wirtes fährt der Erreger der Lungenentzündung Pseudomonas aeruginosa eine doppelspurige Strategie. Er bildet zwei verschiedene Zellen – bewegliche Schwärmer und virulente Siedler. Forscher am Biozentrum der Universität Basel haben nun aufgeklärt, wie der Keim sich innert Sekunden an Gewebe festsetzen und sich gleichzeitig verbreiten kann. Ganz nach dem Geschäftsmodell: Niederlassen – Wachsen – Expandieren. Die Studie ist in «Cell Host & Microbe» erschienen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Dreidimensionaler Herzmuskel aus Hautzellen gezüchtet

Einem Team aus Forschern des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) ist es gelungen, aus Hautzellen schlagendes menschliches Herzmuskelgewebe der Vorhöfe zu züchten. Die in Stem Cell Reports veröffentlichte Studie könnte zu einer personalisierten Behandlung von Herzerkrankungen wie Vorhofflimmern führen und Tierversuche verringern.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wie Ballaststoffe und Darmbakterien den Herz-Kreislauf schützen

Die Fettsäure Propionsäure schützt vor den Folgen von Bluthochdruck wie Atherosklerose oder Gewebeumbau des Herzens, zeigt eine Studie an Mäusen. Darmbakterien stellen die Substanz aus natürlichen Ballaststoffen her. Sie beruhigt jene Immunzellen, die den Blutdruck in die Höhe treiben.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Die Speckschicht des Fischsauriers: Forscherteam mit Göttinger Beteiligung analysiert Hautgewebe

Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat die Zusammensetzung des Hautgewebes eines Ichthyosauriers untersucht. Ichthyosaurier sind ausgestorbene Meeresreptilien, die an heute lebende Zahnwale wie zum Beispiel Delphine erinnern. Die äußerliche Ähnlichkeit dieser fossilen Saurier mit unseren heutigen Meeressäugern deutet darauf hin, dass beide Gruppen ähnliche Strategien entwickelt haben, um sich an das Leben im Meer anzupassen. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Klare Vision zur Perfektionierung der Protonentherapie

Einem Dresdner Wissenschaftlerteam am OncoRay ist es zum ersten Mal gelungen, einen Magnetresonanztomographen (MRT) mit einer Protonenstrahleinheit zu kombinieren. Ziel ist es die Präzision dieser Form der Krebstherapie zu verbessern und somit die Treffsicherheit für Tumore zu erhöhen. Selbst wenn die Tumore sich während der Bestrahlung bewegen, wird es möglich sein, durch Echtzeit-MRT Bildgebung die Tumorposition und Bestrahlung zu synchronisieren, was zu einer besseren Schonung der umliegenden Normalgewebe führt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Hoffnung auf besseren Erfolg bei Stammzelltherapie gegen Leukämie

Die Transplantation von Stammzellen ist eine wirksame Therapie gegen Leukämie. Doch in vielen Fällen greifen die Spenderzellen das Gewebe des Empfängers an – oft mit tödlichem Ausgang. Forschende der Universität Zürich haben nun einen Botenstoff identifiziert, der dabei eine Schlüsselrolle spielt. Die Blockierung dieses Botenstoffs könnte die Überlebenschancen signifikant verbessern.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Warum Fresszellen in gesundem Gewebe fasten

ETH-Wissenschaftler zeigten, dass die Fresszellen des Immunsystems nicht nur biochemisch, sondern auch mechanisch reguliert werden. Dies könnte erklären, warum die Zellen in gesundem Körpergewebe weniger aktiv sind.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Laufen menschliche Interaktionen in sozialen Netzwerken so ab wie das Zusammenspiel von Proteinen?

Forscher des Biotechnologischen Zentrums der TU Dresden hat erstaunliche Parallelen gefunden – Eine der großen wissenschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit ist es, die lebende Materie zu verstehen, unter anderem die Organisation des Lebens in Molekülen, Zellen und Geweben. Dr. Carlo Vittorio Cannistraci vom Biotechnologischen Zentrum (BIOTEC) der Technischen Universität Dresden erforscht, ob Gehirnzellen nach den gleichen Prinzipien zusammenwirken wie Moleküle innerhalb einer Zelle.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wie der Darm mit dem Braunen Fett ‚spricht‘

Das seit langem bekannte Darmhormon Sekretin hat eine neu entdeckte, zusätzliche Funktion: Es aktiviert das Energie verbrauchende Braune Fettgewebe, was Sättigung auslöst. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) in Zusammenarbeit mit einem internationalen Team ist dieser wichtige Schritt gelungen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Warum Fresszellen in gesundem Gewebe fasten

ETH-Wissenschaftler zeigten, dass die Fresszellen des Immunsystems nicht nur biochemisch, sondern auch mechanisch reguliert werden. Dies könnte erklären, warum die Zellen in gesundem Körpergewebe weniger aktiv sind.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.
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Den Krebs zur Brust nehmen

Therapien gegen Brustkrebs sind aufgrund der komplexen Tumor-Struktur eine Herausforderung für die Medizin. Eine neuartige Brustkrebs-Nanopartikel-Therapie auf Selenbasis des Austrian Centre of Industrial Biotechnoloy (acib) und der Universitat Autònoma de Barcelona verbessert nachweislich den Wirkstofftransport, ist ausschließlich im Zielgewebe aktiv und lässt weniger Nebenwirkungen erwarten. Die Projektergebnisse sollen dazu beitragen, die Effizienz zukünftiger Chemotherapien zu erhöhen und ein erneutes Auftreten der Krankheit nach kompletter Remission zu verhindern.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Verbindung zwischen Darmflora und Multipler Sklerose entdeckt

Bei der Multiplen Sklerose wird das Hirngewebe von einer fehlgeleiteten Antwort des körpereigenen Abwehrsystems geschädigt. Bei der Entstehung der Krankheit könnten bakterielle Darmbewohner eine viel grössere Rolle spielen als bisher angenommen, wie Forschende der Universität Zürich in ihren Arbeiten zeigen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Silber reduziert die Bakterienbesiedelung auf Magnesium-Implantaten

Implantate aus Magnesiumlegierungen können aufgrund intensiver Korrosion im Körper und Gewebe rasch abgebaut werden. Das macht sie für viele Anwendungen, bei denen temporäre Implantate gefragt sind interessant. Silber als Legierungselement reduziert dabei die Besiedelung durch Bakterien. Im Rahmen einer Studie des Helmholtz-Zentrums in Geesthacht und dem Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik (iba) e.V. in Heilbad Heiligenstadt wurde der Einfluss von Silber und Gadolinium auf die Korrosionsgeschwindigkeit und die Infektionsgefahr von Magnesiumimplantaten untersucht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Silber reduziert die Bakterienbesiedelung auf Magnesium-Implantaten

Implantate aus Magnesiumlegierungen können aufgrund intensiver Korrosion im Körper und Gewebe rasch abgebaut werden. Das macht sie für viele Anwendungen, bei denen temporäre Implantate gefragt sind interessant. Silber als Legierungselement reduziert dabei die Besiedelung durch Bakterien. Im Rahmen einer Studie des Helmholtz-Zentrums in Geesthacht und dem Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik (iba) e.V. in Heilbad Heiligenstadt wurde der Einfluss von Silber und Gadolinium auf die Korrosionsgeschwindigkeit und die Infektionsgefahr von Magnesiumimplantaten untersucht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Bauen mit Textilbeton aus nachwachsenden Rohstoffen

Textilbeton ist der Baustoff der Zukunft. Er hat eine hohe Lebensdauer, ermöglicht vielseitige Geometrien und leichte Konstruktionen. Anstatt mit Stahl ist er mit Carbon- oder Glasfasergewebe verstärkt. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI ersetzt diese Gewebe jetzt durch umweltfreundliche Naturfasern. Damit kann die CO2-Bilanz des Betons bei gleicher Performance verbessert und die Herstellungskosten können reduziert werden. Vom 14. bis 19. Januar 2019 präsentieren die Forscherinnen und Forscher den Prototyp einer naturfaserverstärkten Betonbrücke auf der Messe BAU 2019 in München.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Zuckerstoffwechsel steuert Darm-Regeneration

Eine überraschende Verbindung zwischen Zuckerstoffwechsel und Anpassung des Darmgewebes an den Ernährungszustand entdeckten Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums und der Universität Heidelberg.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Neues Verfahren erfolgreich getestet: Entwickeltes Protein ermöglicht tiefere Einblicke ins Gehirn

Um die Funktion einzelner Zellen oder Strukturen im intakten Gewebe zu untersuchen, müssen sie sichtbar sein. Klingt trivial, ist es aber nicht. Forscher schleusen dazu fluoreszierende Proteine in Zellen ein: Zellen, Strukturen oder ihre Aktivität werden unter dem Mikroskop sichtbar. Allerdings müssen die Proteine für den Einsatz in der Forschung optimiert werden. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie haben nun ein Verfahren entwickelt, dass durch eine automatisierte Computeranalyse und ein roboterunterstütztes Auswahlverfahren dieses „Protein Engineering“ erheblich verbessern – wie erste Erfolge mit einem tief roten Protein zeigen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Umfassende Einblicke in den Stoffwechsel – das Orchester im Körper

Eine aktuelle Publikation in ‚Cell‘ bietet einen bislang unerreichten Blick auf das körperweite Zusammenspiel des Stoffwechsels. In einer umfangreich angelegten Studie hatten die Autorinnen und Autoren über 24 Stunden ein Stoffwechselprofil mehrerer Organe und Gewebe von Mäusen bei normaler und bei fettreicher Ernährung angefertigt: Heraus kam eine Übersicht, wie die verschiedenen Stoffwechselprozesse im Körper miteinander verzahnt sind und welche Zeitfenster sich für Therapien gegen Adipositas anbieten. Die Arbeit entstand federführend am Helmholtz Zentrum München, der Universität von Kalifornien-Irvine und in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Tissue-Engineering im Femtosekunden-Takt

Organe aus dem Drucker – davon träumen nicht nur Patienten, sondern auch die Entwickler von Pharmazeutika, die an künstlich erzeugten Gewebeproben die Wirkung neuer Medikamente untersuchen wollen. Forschern der Hochschule München ist es jetzt erstmals gelungen, mit Hilfe eines Femtosekundenlasers lebende menschliche Zellen ohne Verunreinigung oder genetische Schäden in 3D auf ein Glasplättchen zu drucken. Die Arbeit wurde unlängst im Fachmagazin PLOS ONE veröffentlicht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Mehr als ein DNS-Reparatur-Defizienz-Syndrom – gestörte Acetylierung beim Cockayne Syndrom B

Forscher am IUF und der HHU Düsseldorf haben den Hautphänotyp der Erbkrankheit Cockayne-Syndrom untersucht und dabei einen Mechanismus entdeckt, der im Mausmodell den krankheitstypischen Abbau des Unterhaut-Fettgewebes verhindern kann. Die Studie wurde jetzt in der Fachzeitschrift „Science Translational Medicine“ veröffentlicht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Proteinveränderungen weisen auf Krebs hin

UZH-Forschende können erstmals die Proteinmodifikationen exakt und für sämtliche Eiweisse einer Gewebeprobe charakterisieren. Die Veränderungen, die eine typische Reaktion auf Stress sind, geben Aufschluss über den Zustand einer Zelle. Gemeinsam mit dem USZ testen sie nun die neue Methode, um Krebs zu diagnostizieren und zu behandeln.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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In Form bleiben

3D-Analyse des Netzhautgewebes zeigt, wie Organe während des Wachstums ihre Form bewahren
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wie Moleküle den Embryo vermessen

Früh in ihrer Entwicklung können Embryonen den Verlust von Gewebe noch unbeschadet verkraften: Entfernt man einen Teil ihrer Zellen, entwickeln sie sich zu zunächst kleineren, aber kompletten und lebensfähigen Organismen. Forscher des Friedrich-Miescher-Laboratoriums der Max-Planck-Gesellschaft in Tübingen wollten verstehen, wie das molekulare System funktioniert, das die Proportionen im Embryo konstant hält. Gemeinsam mit Wissenschaftlern der Harvard University konnten sie zeigen, dass zwei Moleküle durch ihre entgegengesetzten Funktionen ein System bilden, das sich an die Gesamtgröße des Embryos anpasst. Ihre Ergebnisse stellen sie nun in der Fachzeitschrift Nature Cell Biology vor.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Eisbär Fritz war mit neuartigem Adenovirus infiziert, starb aber nicht daran

Bei der Suche nach der Todesursache des kleinen Eisbären Fritz aus dem Tierpark Berlin stießen die Forscher vom Leibniz-Institut für Zoo-und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) in Berlin auf ein bislang unbekanntes Mastadenovirus in dessen Blut und Gewebe. Todesursächlich war diese Infektion aber nicht. Die Ergebnisse der pathologischen und genetischen Analysen wurden jetzt in der wissenschaftlichen Zeitschrift mSphere publiziert.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft