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Molekularer Gefäßschutz

Das Molekül MALAT1 schützt vor Gefäßverkalkungen. Es dämmt entzündliche Vorgänge ein, die an der Bildung der riskanten Ablagerungen beteiligt sind. Zu diesem Ergebnis kommt eine Arbeit von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) an der Goethe Universität Frankfurt am Main.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Moleküle aus mehreren Blickwinkeln

Lasergetriebene Röntgen-Laborquellen liefern neue Einsichten

Forscher am MBI haben erfolgreich Absorptionsspektroskopie im sog. Wasserfenster demonstriert, indem sie eine laserbasierte Strahlungsquelle von ultrakurzen Röntgenimpulsen mit einer neuartigen Technologie zur Erzeugung eines Dünnschicht-Flüssigkeitsstrahls kombinierten. Damit wird erstmals die gleichzeitige Untersuchung von Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in organischen Molekülen in wässriger Lösung ermöglicht.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Neue Methode verpasst Mikroskop einen Auflösungsschub

Verspiegelte Objektträger ermöglichen jetzt deutlich schärfere Bilder / 20fach bessere Auflösung als ein gewöhnliches Lichtmikroskop – Zwei Forschungsteams der Universität Würzburg haben dem Hochleistungs-Lichtmikroskop einen Auflösungsschub verpasst. Dazu bedampften sie den Glasträger, auf dem das beobachtete Objekt liegt, mit maßgeschneiderten biokompatiblen Nanoschichten, die einen „Spiegeleffekt“ bewirken. Mit dieser einfachen Methode konnten sie die Bildauflösung signifikant erhöhen und einzelne Molekülkomplexe auflösen, die sich mit einem normalen Lichtmikroskop nicht abbilden lassen. Die Studie wurde in der NATURE Zeitschrift „Light: Science and Applications“ veröffentlicht.
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Neue Sicht auf Protein-RNA Netzwerke

Um ihre lebenswichtigen Aufgaben zu erfüllen, benötigen alle RNA-Moleküle in unseren Zellen Proteine als Bindungspartner. Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und Kollegen vom Europäischen Labor für Molekularbiologie (EMBL) haben erstmals eine Methode entwickelt, mit der sie die Zusammensetzung des gesamten RNA-Protein Netzwerks der Zelle analysieren können. Die neue Methode wurde nun in der Fachzeitschrift „Cell“ publiziert.
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Industrielle Ausgangsstoffe biologisch produzieren

Die Industrie verbraucht große Mengen Erdöl, um daraus Ausgangsstoffe für Medikamente, Kosmetik, Kunststoffe oder Lebensmittel herzustellen. Diese Prozesse kosten jedoch viel Energie und erzeugen Abfall. Nachhaltiger sind biologische Verfahren mit Enzymen. Die Eiweißmoleküle können unterschiedlichste chemische Reaktionen katalysieren, ohne Hilfsstoffe oder Lösungsmittel zu verbrauchen. Jedoch sind sie teuer und daher bislang ökonomisch unattraktiv. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein neues Biomaterial entwickelt, das den Einsatz der Enzyme stark vereinfacht. Die Ergebnisse stellen sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie vor (DOI: 201810331).
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Vom Wurm zum Medikament

Manchmal fällt der Begriff „wissenschaftliche Revolution“, wenn von der Entdeckung der microRNAs die Rede ist, denn Wissenschaftler haben mit diesen Molekülen eine neue Welt der Genregulation entdeckt. In menschlichen Zellen werden über die Hälfte aller … Weiterlesen (Mehr in: BrainLogs)

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Kohlmeisen entgiften auf Kosten der Lebensdauer

Manchmal stehen Fortpflanzung und Überleben im Widerspruch zueinander. Ein Grund für dieses Dilemma könnten sogenannte freie Radikale sein. Wenn Kohlmeisen-Männchen während der Brutzeit höhere Energiekosten haben, entstehen in ihrem Körper mehr dieser reaktionsfreudigen und daher schädlichen Moleküle. Wissenschaftlerinnen vom Max-Planck-Institut für Ornithologie haben herausgefunden, dass sie diese Kosten auch durch Gewichtsverlust und höhere Stresshormonwerte im Blut wettmachen, ohne Nachteile für ihren Nachwuchs und ihr eigenes Überleben. Ein Teil der Vögel neutralisiert die freien Radikale durch ein Enzym, das Zellschäden vorbeugt. Diese Tiere überleben häufiger nicht den nächsten Winter
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Wie Wasserflöhe ihre Fressfeinde detektieren

Wasserflöhe der Gattung Daphnia erkennen über chemische Substanzen, ob ihre Fressfeinde, die Büschelmückenlarven, in der Nähe jagen. Falls ja, bilden sie Verteidigungen aus, die sie schwerer fressbar machen. Die Signalmoleküle, die diese Erkennung ermöglichen, haben Biologen und Chemiker der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Duisburg-Essen und der University of Birmingham nun identifiziert. Es handelt sich um einen Cocktail von Substanzen, der bei der Verdauung der Büschelmückenlarven entsteht. In der Zeitschrift „Nature Chemical Biology“ vom 14. November 2018 berichten die Forscherinnen und Forscher über die Ergebnisse.
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Kleine RNA macht Bakterien resistenter gegen Antibiotika

Viele Bodenbakterien sind von Natur aus resistent gegen Antibiotika. Einen neuen Mechanismus, mit dem sie diese Resistenz regulieren, haben Biologinnen und Biologen der Ruhr-Universität Bochum entdeckt. In der Zeitschrift „mbio“, online veröffentlicht am 13. November 2018, beschreibt das Team um Jessica Borgmann vom Lehrstuhl für Biologie der Mikroorganismen ein kleines RNA-Molekül, das entscheidenden Einfluss auf die Antibiotikaresistenz und auf weitere Prozesse in der Zelle hat.
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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.
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Kanäle für die Energieversorgung

Freiburger Wissenschaftler klären Mechanismus zum Transport von wasserunlöslichen Eiweißmolekülen in Mitochondrien
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Warum Einkorn besser für Menschen mit Weizenunverträglichkeit sein könnte

Moderne, aber auch ursprüngliche Weizenarten wie Einkorn, Emmer und Dinkel enthalten natürlicherweise eine Gruppe von Eiweißmolekülen, die im Verdacht steht, Symptome einer Weizenunverträglichkeit auszulösen. Eine neue Studie des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München zeigt erstmals im direkten Vergleich, dass Einkorn im Gegensatz zu Brotweizen, Hartweizen, Dinkel und Emmer keine oder deutlich geringere Mengen dieser Eiweiße enthält. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift Journal of Agricultural and Food Chemistry.
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Ein neuer Weg in die Spiegelwelt: Innovative Technik kann neuartige Spiegelmoleküle erzeugen

Zur Untersuchung des Phänomens der sogenannten molekularen Händigkeit in der Natur haben Wissenschaftler eine neue Methode entwickelt, um maßgeschneiderte Spiegelmoleküle herzustellen. Die vorgeschlagene Technik kann normale Moleküle so schnell drehen lassen, dass diese ihre normale Symmetrie und Form verlieren und dabei zwei gespiegelte Varianten voneinander bilden. Das Forscherteam von DESY, Universität Hamburg und University College London um Gruppenleiter Jochen Küpper beschreibt das innovative Verfahren im Fachblatt „Physical Review Letters“.
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Neues Puzzlestück gefunden: Wie regelt UHRF1 die Gen-Aktivität?

Epigenetische Veränderungen spielen bei Krebserkrankungen oft eine wichtige Rolle, weil dadurch das Erbgut punktuell falsch abgelesen wird. Besonders kritisch sind Gene, die das Wachstum und den Tod von Zellen steuern können. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben in diesem Zusammenhang neue Details über das Protein UHRF1 herausgefunden. Es katalysiert Teilschritte der epigenetischen Stummschaltung weiter Teile des Genoms. Wie sie in ‚Molecular Cell‘ berichten, könnte sich das Molekül als Zielstruktur für medikamentöse Therapien eignen, da es in Krebszellen in erhöhtem Maße produziert wird.
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Die RNA als Mikrochip

Ribonukleinsäure (RNA) zählt neben DNA und Protein zu den drei primären biologischen Makromolekülen und war wahrscheinlich auch das erste, welches den frühen Formen des Lebens entsprang. Laut RNA-Welt-Hypothese ist RNA in der Lage, aus sich selbst heraus Leben hervorzubringen, Informationen zu speichern und biochemische Reaktionen zu katalysieren. Selbst in heutigen Lebensformen bestehen die komplexesten zellulären Funktionseinheiten, die Ribosomen, zum größten Teil aus RNA. ChemikerInnen der Fakultät für Chemie der Universität Wien haben nun einen neuen synthetischen Ansatz entwickelt, mit dem RNA etwa eine Million Mal effizienter chemisch synthetisiert werden kann als zuvor.
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Mit Lichtimpulsen Herzzellen abschalten

Neu entwickelte Moleküle ermöglichen es erstmals, Zellen mittels Licht präzise abzuschalten / Forscher des Universitäts-Herzzentrums Freiburg · Bad Krozingen haben dies bei Herzzellen erreicht / Open-Access-Publikation in Nature Communications
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Ein atomarer Blick auf die Arbeit molekularer Maschinen

Wissenschaftler aus der Abteilung Dynamik in Atomarer Auflösung des MPSD am Center for Free-Electron Laser Science, dem Centre for Ultrafast Imaging (alle in Hamburg), der University of Toronto in Kanada und der ETH Zürich in der Schweiz haben eine neue Methode entwickelt, um Biomoleküle bei der Arbeit zu beobachten.
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Frustrierte Moleküle verhalten sich radikal

Wasserstoff ist für die chemische Industrie ein wichtiger Rohstoff – und ein umweltfreundlicher Energieträger, etwa für Fahrzeuge mit Brennstoffzellen. Um das träge Molekül für chemische Reaktionen nutzbar zu machen, sind jedoch Reaktionsbeschleuniger nötig. Diese Katalysatoren enthalten meist teure Edel- oder giftige Schwermetalle. Ein Team der Universität Oldenburg und der TU Berlin um den Chemiker Prof. Dr. Thomas Müller hat nun mit Hilfe von Experimenten wichtige Hinweise darauf gefunden, wie neuartige, ungiftige Katalysatoren – frustrierte Lewis-Paare – Wasserstoff zur Reaktion bringen. Die Ergebnisse sind in der internationalen Ausgabe des Fachmagazins Angewandte Chemie erschienen.
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Fraunhofer FIT auf der MEDICA & COMPAMED: Von Elektrobenetzung bis Telemedizin

Fraunhofer FIT präsentiert auf der MEDICA eine intelligente Plattform für Telemedizin und Telecoaching. Die Plattform ist modular erweiterbar und für unterschiedliche Zwecke individualisierbar. Bei der Entwicklung wurde insbesondere viel Wert auf Datensicherheit gelegt. Auf der COMPAMED zeigen wir eine Lösung, mit der sich chemische Reaktionen von Anfang bis Ende auf Einzelmolekülniveau beobachten lassen. Möglich wird dies durch ein System, das Elektrobenetzung und konfokale Mikroskopie zusammenführt.
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Diesmal ganz Bio: SwissFEL macht Proteinstrukturen sichtbar

Erfolgreiches Pilotexperiment an Biomolekülen an der neuesten Grossforschungsanlage des PSI

Für die Entwicklung neuer medizinischer Wirkstoffe ist die genaue Kenntnis biologischer Vorgänge im Körper Voraussetzung. Proteine spielen dabei eine entscheidende Rolle. Am Paul Scherrer Institut PSI hat jetzt der Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL sein starkes Licht erstmals auch auf Proteinkristalle gerichtet und damit deren Struktur sichtbar gemacht. Die besonderen Eigenschaften des Röntgenlasers ermöglichen völlig neuartige Experimente. Die neue Methode ist in der Schweiz nur am PSI möglich und wird künftig bei der Entdeckung neuer Medikamente helfen.
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Mit Waschmittelchemie zur Hybrid-Solarzelle

Einem Forscher-Team aus Jena und Ilmenau ist es gelungen, kugelförmige Moleküle aus Kohlenstoff (Fullerene) in zweidimensionalen Filmen anzuordnen und so Fulleren-Materialen mit neuen elektronischen Eigenschaften zu schaffen. Die organischen Strukturen integrierten die Wissenschaftler in hybride Solarzellen. Die Forschungsergebnisse, an denen das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), die Friedrich-Schiller-Universität und die Technische Universität Ilmenau beteiligt sind, erschienen in der neuesten Ausgabe des vielzitierten Fachmagazins Advanced Energy Materials.
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Dynamik einzelner Proteine

Neue Messmethode erlaubt es Forschenden, die Bewegung von Molekülen lange und genau zu verfolgen
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Wie überleben Nervenzellen? Forschungsteam versucht den Zelltod zu stoppen

Eine interdisziplinäre und internationale Forschergruppe um Dr. Volker Busskamp vom Zentrum für Regenerative Therapien Dresden der TU Dresden (CRTD) hat die Funktion eines kleinen nicht-kodierenden RNA-Moleküls, der so genannten miRNA, in der bisher höchsten Auflösung entschlüsselt. Diese Entschlüsselung der Genregulation ermöglicht Anwendungen zur Stärkung von Nervenzellen, um sie vor neurodegenerativen Erkrankungen zu schützen. Die hier verwendeten umfangreichen systembiologischen Methoden könnten zu einem neuen Standard für die Erforschung von miRNAs werden.
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558 Millionen Jahre alt: Fossil eines der ältesten Tiere der Welt identifiziert

Fett ist hartnäckig – und kann Millionen von Jahren überdauern. Die Analyse uralter Molekülreste hat Forschern nun wichtige Informationen zu geheimnisvollen Urtieren geliefert. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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558 Mio. Jahre alte Fossilien anhand der Lipidmoleküle als älteste bekannte Tiere identifiziert

Ein internationales Wissenschaftlerteam untersuchte Lipidmoleküle in 558 Millionen Jahre alten Fossilienfunden der Gattung Dickinsonia. Sie fanden dabei Steroide, besondere Lipide die für tierische Organismen charakteristisch sind. Dickinsonia wird daher als ältester Vertreter aus dem Tierreich angesehen. Zum Forscherteam, unter der Leitung der Australian National University, gehörten auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie und der Universität Bremen sowie der Russischen Akademie der Wissenschaften. Die Studie erscheint heute im Fachjournal Science.
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Sensoren und Sonnenkollektoren einfach aufdrucken

Sprüht man in Wasser gelöste Stoffe auf eine Oberfläche und lässt sie trocknen, entsteht eine löchrige Schicht. Denn die Inhaltsstoffe wandern beim Trocknen an den Rand der Wassertröpfchen. Funktionale Oberflächenbeschichtungen waren daher auf diese Art bislang unmöglich. Mit einem Trick ist es Forschern um Prof. Dr. Nicolas Plumeré und Prof. Dr. Thomas Happe von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) jetzt gelungen, gleichmäßige Beschichtungen herzustellen. Sie versahen die im Wasser gelösten Moleküle mit einer kleinen Schwefelgruppe, die beim Kontakt mit Sauerstoff die Moleküle dazu zwingt, sich miteinander zu vernetzen. So bilden sie nach dem Trocknen eine gleichmäßige Schicht.
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Neuer Eisentransporter bei Getreide-assoziierten Bakterien entdeckt

Jena. Ein Jenaer Forscherteam hat ein neues Siderophor („Eisenträger“) entdeckt. Das Gramibactin genannte Molekül wird von Bakterien gebildet, die im Wurzelbereich von Mais und Weizen leben. Es bindet schwerlösliches Eisen aus der Umgebung und bringt es in den bakteriellen Stoffwechsel ein. Die Getreidepflanzen profitieren davon, da sie das von den Bakterien mobilisierte Eisen aufnehmen und mehr Chlorophyll bilden können. Gramibactin bindet Eisen auf eine aus der Natur bisher nicht bekannte Art. Die im Fachjournal Nature Chemical Biology veröffentlichte Studie beleuchtet das komplexe Zusammenspiel des Wurzelmikrobioms mit der Wirtspflanze und dessen Bedeutung für die menschliche Ernährung.
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Forschungsteam der Universität Hamburg identifiziert Aufbau von 100S-Ribosomen

Einem Forschungsteam um Dr. Bertrand Beckert aus dem Fachbereich Chemie der Universität Hamburg ist es gelungen, die genaue Bindung verschiedener Moleküle an 100S-Ribosomen von Bakterien zu identifizieren. Das Wissen könnte den Weg für die Entwicklung von neuartigen Antibiotika und anderen antimikrobiellen Substanzen ebnen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Nature Microbiology“ veröffentlicht.
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Die Vermessung der Nanowelt

Forscher etablieren einen Maßstab zur genauen Bestimmung von Abständen innerhalb einzelner Moleküle
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Schutz für die Ozonschicht: Zuckermoleküle binden gefährliche FCKWs

Wissenschaftler aus Mainz und Aschaffenburg entwickeln Methode zum Schutz der Ozonschicht vor dem schädlichen Fluorchlorkohlenwasserstoff Freon 11
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Blattmoleküle als Marker für Mykorrhiza-Pilze

Die meisten höheren Pflanzen leben in der Natur in einer Lebensgemeinschaft mit Wurzelpilzen, die als Mykorrhiza bezeichnet werden. Mykorrhizapilze helfen Pflanzen bei der Nährstoffaufnahme und ermöglichen ihnen, auch unter schwierigen Bedingungen zu gedeihen. Forscher am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena haben nun herausgefunden, dass manche Stoffwechselprodukte in den Blättern als Marker für Mykorrhiza genutzt werden können. Somit können Wissenschaftler Pflanzen in großer Zahl auf Mykorrhiza-Pilze testen, ohne sie dabei zerstören zu müssen. Dies könnte die Züchtung effizienterer und stressresistenterer Sorten für eine nachhaltigere Landwirtschaft erheblich erleichtern.
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Erste Ergebnisse von Experimenten am European XFEL veröffentlicht

Nur wenige Tage vor dem ersten Jahrestag des Beginns des Nutzerbetriebs am 1. September hat ein Team von Wissenschaftlern um Prof. Ilme Schlichting vom Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg die weltweit erste Publikation zu Forschungsarbeiten am European XFEL veröffentlicht. In der Fachzeitschrift Nature Communications beschreiben die Forscher gemeinsam mit Kollegen von der Rutgers State University of New Jersey, USA , aus Frankreich, von DESY, Hamburg, und von European XFEL die Untersuchung der dreidimensionalen Struktur von Proteinmolekülen im Strahl des Röntgenlasers.
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Wenn Schwefel spurlos verschwindet

Neue einfache Reaktion, um „verwandte“ biologisch aktive Moleküle herzustellen

In vielen Naturprodukten und Medikamenten spielen Dicarbonyle eine wesentliche Rolle – die Herstellung einiger solcher Verbindungen ist aber eine Herausforderung. In ihrer aktuellen Studie ist es Nuno Maulide und seinen Mitarbeitern von der Fakultät für Chemie der Universität Wien gelungen, eine neue Syntheseroute für diese Moleküle zu entwickeln. Sie nutzen dazu oxidierte Schwefelverbindungen, ohne dass Schwefel selbst im Produkt auftaucht. Die Ergebnisse dazu erscheinen aktuell in der renommierten Fachzeitschrift „Science“.
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Zusatzfunktionen von Boten-RNAs entdeckt

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Jena und Gießen haben per Computersimulation eine Entdeckung gemacht, die in den Zellen praktisch aller Lebewesen eine Rolle spielt: Sie stellten fest, dass die räumliche Struktur der Boten-Ribonukleinsäuren (engl. Messenger RNA, kurz mRNAs) Einfluss auf die Funktion dieser für die Vervielfältigung von Zellen wichtigen Moleküle nimmt. Ihre Ergebnisse haben sie in der renommierten Fachzeitschrift „Bioinformatics“ veröffentlicht (DOI: 10.1093/bioinformatics/bty678).
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Mechanismus der Fibroseentstehung aufgedeckt

Die idiopathische pulmonale Lungenfibrose (IPF) ist eine unheilbare Lungenerkrankung mit unbekannter Entstehung und eingeschränkten Therapiemöglichkeiten. In der Forschung zeichnet sich ab, dass das Signalmolekül WNT5A eine wichtige Rolle für den Krankheitsverlauf spielt. Nun ist einer Gruppe von Wissenschaftlern des Helmholtz Zentrums Münchens und Kollegen der Universität Denver, ein weiterer Schritt gelungen, die Mechanismen der Fibroseentstehung aufzudecken. Bei einer IPF treten vermehrt sogenannte extrazelluläre Vesikel auf, die die WNT5A-Signale zu den Lungenzellen tragen, wie sie im ‚American journal of respiratory and critical care medicine‘ berichten.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft