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Einem Forschungsteam um den Braunschweiger Physikochemiker Prof. Philip Tinnefeld und der Biochemikerin Prof. Dina Grohmann ist es gelungen, Veränderungen in der RNA-Polymerase während ihrer Arbeit sichtbar zu machen. Im Milliardstel Meter Bereich haben sie dafür Farbstoffe auf zwölf Proteinen platziert, deren Helligkeit sich je nach ihrer Entfernung zueinander verändert. Vergleichbar mit einem Daumenkino, konnte das Forschungsteam mit seinen Aufnahmen außerdem nachweisen, dass die Arbeit der RNA-Polymerase durch verschiedene Faktoren gesteuert und beeinflusst wird.

Ob Bakterium, Pflanze oder Tier – Nur wenige Enzyme sind baugleich in allen lebenden Organismen wiederzufinden. ...
Aktuelle Therapien bei Morbus Parkinson konzentrieren sich aus-schließlich auf die Linderung der Symptome, wie die für diese Erkrankung typischen motorischen Begleiterscheinungen. Eine ursächliche Behandlungsmethode gibt es nach wie vor nicht. Auffällig kurze Schritte, schlurfender Gang, erstarrte Mimik oder Zittern der Hände machen die Parkinson Krankheit in einem frühen Stadium sichtbar. Ursächlich für diese Symptome ist das Absterben Dopamin-produzierender Nervenzellen in einer speziellen Region des Mittelhirns, der Substantia nigra. Mit fortschreitender Erkrankung treten jedoch häufig auch kognitive Defizite und Demenzen auf. Neuere Studien belegen, dass dies auf das Absterben v...
Das im Weltraum häufige Molekülion CH+ wurde erstmals unter interstellaren Bedingungen im neuen ultrakalten Speicherring (Cryogenic Storage Ring, CSR) des Heidelberger MPI für Kernphysik untersucht. Im Ring lassen sich Umgebungstemperaturen unterhalb von 10 K realisieren. Gemessen wurde die Aufspaltung von CH+ in C+ und H durch ultraviolettes Licht bei einer Energie nahe der Reaktionsschwelle. Der experimentelle Befund wird durch theoretische Rechnungen sehr gut reproduziert und erlaubt, die zeitabhängige Besetzung der einzelnen Rotationszustände zu ermitteln. Damit wurde das Potential des CSR für kontrollierte Experimente mit kalten Molekülionen erfolgreich demonstriert.

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Stickstoffhaltige Verbindungen sind von großem Wert für die pharmazeutische und agrochemische Industrie sowie die Materialwissenschaft. Einem interdisziplinären Team um Nuno Maulide und Leticia González von der Fakultät für Chemie ist es gelungen, verschiedene Produktklassen dieser so genannten Heterozyklen durch modulare Kombination einfacher Bausteine – wie einzelne Legosteine – selektiv herzustellen. Die neue Methode erzeugt keine unerwünschten Nebenprodukte und benötigt nur einen simplen, billigen Katalysator. Die Studie erscheint aktuell in Nature Communications.

Zyklische organische Stickstoff-Verbindungen, so genannte Heterozyklen, sind eine große Verbindungsklasse...
Magnetische Nanopartikel sind wahre Allrounder: Man verwendet sie zum Beispiel in der Krebstherapie, in Lautsprechern oder in Stoßdämpfern. Doch so verschiedene Anwendungen erfordern möglichst genau eingestellte Materialeigenschaften. Forscher um Professor Heiko Wende vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben nun analysiert, wie solche Partikel relaxen, und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nano Letters“ veröffentlicht.

Magnetische Nanopartikel kann man sich vorstellen wie kleine Kompasse: Ihre Magnetisierung hat eine Richtung, sodass es einen Nord- und einen Südpol gibt. Legt man ein magnetisches Feld an, kann man die Partikel ...
Zellen im Körper tauschen eine Vielzahl von Signalen mit ihrer Umgebung aus. Defekte Signalwege können die Funktion von Zellen beeinträchtigen und Krankheiten auslösen. Heutzutage kennt man jedoch kaum mehr als die Vokabeln der zellulären Sprache, nicht aber wie „Worte“ in „Sätzen“ zusammenwirken. Wäre die Zell-Grammatik bekannt, könnte man die komplexen Abläufe in Zellen erst wirklich verstehen. Forscher des KIT haben im Fachmagazin Angewandte Chemie eine Methode vorgestellt, um die Grammatik der Zellsignale zu entschlüsseln. DOI: 10.1002/anie.201509772

„Rezeptoren auf Zellmembranen reagieren auf eine Vielzahl von Signalmolekülen. Diese bilden das Vokabular der K...
Die intensivsten und schnellsten optischen Signale – Blitze aus einem Ultrakurzpulslaser – sind heute das Präzisionswerkzeug der Grundlagenforschung, Automobilindustrie und Augenheilkunde. Ihr Licht unterscheidet sich grundlegend von üblichen, einfarbigen Laserstrahlen: Es besteht aus einem Regenbogenspektrum, und je kürzer der Puls, desto reicher die Farben. Wissenschaftler der Universität Göttingen und der University of California in Los Angeles haben nun erstmals die Entstehung dieses „Regenbogens“ in Echtzeit und mit einer Bildrate von 90 Millionen Schnappschüssen pro Sekunde gefilmt. Die Ergebnisse könnten relevant für die Entwicklung zukünftiger Laser sein und sind in ...
Charakteristisch für neurodegenerative Erkrankungen wie etwa die Alzheimer-Krankheit ist die Anhäufung von fibrillenartigen Proteinstrukturen, genannt Amyloid. Wie ein Forscherteam aus deutschen und amerikanischen Wissenschaftlern jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, enthält das erkrankte Gewebe des Patienten tatsächlich mehrere verschiedene, klar unterscheidbare Formen dieser Fibrillen.

Faltet sich ein Protein in der Zelle falsch, wird es in der Regel von Enzymen sofort in seine harmlosen Bestandteile abgebaut und abtransportiert. Bei bestimmten Krankheiten aggregieren jedoch manche fehlgefalteten Proteine oder Polypeptide zu Stapeln, die wiederum sehr stabile Fi...
Haben Pflanzen eine Art Nervensystem? Das ist nicht leicht herauszufinden, weil es keine guten Messmethoden gibt. Würzburger Pflanzenforscher nahmen dafür Blattläuse – und entdeckten, dass Pflanzen auf verschiedene Schädigungen jeweils anders reagieren.

Wenn eine Pflanze mechanisch verletzt oder mit Kälte konfrontiert wird, schickt sie elektrische Impulse durch ihren Körper. In beiden Fällen legen die Signale größere Strecken zurück, und zwar zehn Zentimeter und mehr. Die Signale laufen von den verwundeten oder unterkühlten Stellen in alle anderen Organe, die dann passend reagieren – zum Beispiel indem sie Proteine synthetisieren, die Pflanzen vor Kälte schützen.
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Für Blutanalysen und industrielle Tests müssen Anwender oft die Konzentration bestimmter Ionen messen. Die Geräte dafür sind derzeit groß und nicht günstig produzierbar. Eine neue trockene Elektrode könnte das ändern.

Mini-Messsysteme für Ionenkonzentrationen haben Entwickler bislang vor große Herausforderungen gestellt. Stets mussten sie einen Kompromiss zwischen Größe, Kosten und reproduzierbaren Messergebnissen eingehen.

Eine Lösung für dieses Problem beschreibt ein Forscherteam um Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann vom Zentrum für Elektrochemie der Ruhr-Universität Bochum in der Zeitschrift „Angewandte Chemie International Edition“. Die Wissenschaftler konzipi...

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