Das menschliche Genom unterscheidet sich von Person zu Person. In der DNA-Sequenz sind zum Beispiel einzelne „Buchstaben“, sogenannte Nukleotide, verändert. Noch größere Unterschiede ergeben sich durch Strukturvarianten, die entstehen, wenn große DNA-Segmente eingefügt, gelöscht oder verschoben werden. Als Teil eines globalen Forscherteams haben Bioinformatiker der Universität des Saarlandes diese Unterschiede genauer untersucht und die Strukturvarianten in drei Familien umfassend charakterisiert. Die Wissenschaftler haben damit eine Basis geschaffen, um die Konsequenzen aus diesen genetischen Varianten systematisch zu erforschen. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications pub...
Das Streben magnetischer Momente, sich gegenseitig auszurichten, führt in Magneten zu stabiler magnetischer Ordnung. Wenige Magneten widersetzen sich jedoch diesem Trend. Selbst beim Abkühlen zum Temperaturnullpunkt ordnen sich ihre Momente nicht starr, sondern bilden einen flüssigkeitsartigen Quantenzustand. In Physical Review Letters charakterisieren und erklären Augsburger EKM-Physiker, die bei ihren Experimenten von Forscherinnen und Forschern des Heinz Maier Leibnitz-Zentrums in Garching unterstützt wurden, dies mit einer ständigen Neuausrichtung magnetischer Paarzustände, analog zu chemischen Resonanzbindungen.

Wie harte Nüsse, lassen sich Magneten nur schwer brechen –...
Ein Wissenschaftlerteam des Helmholtz Zentrums München und der Universität Ulm hat entdeckt, dass der neuronale Transportfaktor Staufen2 auf viel komplexere Art als bisher bekannt seine Zieltranskripte abtastet und an sie bindet. Der RNA-Transport erfolgt in sehr komplexen Protein-RNA-Partikeln, deren Aufbau und Spezifität noch schlecht verstanden werden. Mit den jetzt im Journal Nature Communications veröffentlichten Erkenntnissen sind neue Ansätze zum besseren Verständnis möglich.

Staufen2 ist ein neuronales RNA-Bindeprotein, das während der Neurogenese eine wichtige Rolle bei der Differenzierung von neuralen Vorläuferzellen spielt. Hinzu kommt, dass es ein zentraler Faktor...
Bei der Analyse molekularer Prozesse auf Basis einzelner Zellen entstehen schnell große Datenmengen. Forschende des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München zeigen jetzt, welche Möglichkeiten ihr Computer-Algorithmus PAGA* bietet. Auf der Basis von Big Data erstellen sie eine graphische, leicht interpretierbare Karte, die zelluläre Prozesse und Schicksale in komplexen Zusammenhängen aufzeigt. Ihre Veröffentlichung ist in Genome Biology erschienen.

Das Schicksal einzelner Zellen im Körper ist in vielerlei Hinsicht relevant. Forscher wollen Entwicklungsprozesse untersuchen, aber auch verstehen, wie es zur Entstehung von Krankheiten kommt. „Bei Experi...
Die Zellteilung ist ein elementarer Prozess des Lebens, bei dem aus einer Mutterzelle zwei Tochterzellen entstehen. Dabei werden die Chomosomen der Mutterzelle von einem Spindelapparat getrennt, der in tierischen Zellen von zwei Spindelpolen, den Zentrosomen, aufgebaut wird. Fehlerhafte Teilungen haben gravierende Konsequenzen und verursachen schwere Erkrankungen. Wie die Zellteilung auf Ebene der Zentrosomen reguliert wird, steht im Mittelpunkt der Forschung von Dr. Tamara Mikeladze-Dvali vom Biozentrum der LMU. Mit ihrem Team hat die Biologin nun ein Protein identifiziert, das für den korrekten Aufbau des Spindelapparats eine essenzielle Bedeutung hat. Über ihre Ergebnisse berichten die ...
Ein Team der Universität Greifswald und des Helmholtz-Zentrums Berlin hat an der Synchrotronlichtquelle BESSY II die Struktur eines wichtigen Enzyms („MHETase“) entschlüsselt. Die MHETase wurde in einem Bakterium entdeckt. Sie ist in der Lage, zusammen mit einem zweiten Enzym, der PETase, den weit verbreiteten Kunststoff PET in seine Grundbausteine zu zerlegen. Die 3D-Struktur der MHETase ermöglichte es den Forschern bereits, die Aktivität dieses Enzyms gezielt zu optimieren, um es zusammen mit der PETase für das nachhaltige Recycling von PET zu nutzen.

Kunststoffe sind wunderbare Materialien: extrem vielseitig und nahezu ewig haltbar. Doch genau das ist auch ein Problem, de...
Nicht nur Menschen und Tiere, auch Pflanzen wehren sich mit Hilfe ihres Immunsystems gegen Krankheitserreger. Doch wodurch wird die zelluläre Abwehr aktiviert? Forscher an der Technischen Universität München (TUM) haben jetzt herausgefunden, dass Rezeptoren in Pflanzenzellen Bakterien an Hand einfacher molekularer Bausteine identifizieren.

„Das Immunsystem der Pflanzen ist raffinierter, als wir gedacht haben“, sagt Dr. Stefanie Ranf vom Lehrstuhl für Phytopathologie der TU München. Zusammen mit einem internationalen Forschungsteam hat die Biochemikerin Substanzen entdeckt, die die pflanzliche Abwehr aktivieren.

Bisher war die Wissenschaft davon ausgegangen, dass die Ze...
Wenn das Immunsystem außer Kontrolle gerät, führt dies in vielen Fällen zu lebensbedrohlichen Nebenwirkungen. Ein zu aktives, unkontrolliertes Immunsystem kann die Entwicklung von Allergien bis hin zur Selbstzerstörung körpereigener Gewebe (Autoimmunität) verursachen. Im Gegensatz dazu kann ein funktionell eingeschränktes Immunsystem die Anfälligkeit für Infektionskrankheiten und Tumorkrankheiten deutlich erhöhen. Das Aktivierungsniveau des Immunsystems ist somit eine ganz wichtige Stellgröße, um gesund zu bleiben, wobei das Immunsystem die Fähigkeit besitzt, sich selbst zu kontrollieren und auch zu regulieren. Die Selbstregulation des Immunsystem ist daher eine der wichtigsten...
Wissenschaftler entwickelten eine neue Methode, welche die Herstellung von grossen DNA-Molekülen mit vielen hundert Genen enorm vereinfacht. Sie erzeugten damit das erste vollständig künstliche Genom eines Bakteriums. Die Methode hat das Potenzial, die Biotechnologie zu revolutionieren.

Alle weltweit bekannten Genomsequenzen von Organismen sind in einer Datenbank des amerikanischen Zentrums für Biotechnologie-Information gespeichert. Seit heute gibt es dort einen zusätzlichen Eintrag, jenen zu Caulobacter ethensis-2.0. Es ist das weltweit erste komplett am Computer erzeugte Genom eines Lebewesens, erstellt von Wissenschaftlern der ETH Zürich. Betonen muss man allerdings: Von C. ...
Querschläger behindern den Muskelaufbau: Wenn Muskelzellen die Proteinketten umbauen, die die Verkürzung der Muskelfaser bewirken, kommt es ohne das Protein CAP2 zu missgebildeten Strukturen, wie sie auch bei Muskeldystrophien und verwandten Erkrankungen auftreten. Das schließen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um den Marburger Biologen Professor Dr. Marco Rust aus Experimenten, bei denen sie CAP2 ausschalteten. Das Team berichtet über seine Ergebnisse vorab online im Forschungsmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS)“.

Unsere Bewegungen kommen zustande, indem sich die Muskelzellen verkürzen; das geschieht, weil sich Proteinketten aus...
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