DNA-Nanotechnologie - 25.08.2023

Künstliches Zytoskelett aus DNA für synthetische Zellen

Die Physikerinnen Kerstin Göpfrich und Laura Na Liu möchten das Leben von Grund auf verstehen und deshalb eine künstliche Zelle konstruieren. Als Baumaterial verwenden sie allerdings keine natürlichen Proteinbausteine, sondern dreidimensionale DNA-Strukturen. In einem ersten Schritt gelang es ihnen, ein künstliches Zellskelett zu erschaffen, das sich wie das biologische Vorbild dynamisch auf- und abbaut sowie Vesikel transportieren kann.

Welche möglichen räumlichen Strukturen können komplexe Proteine einnehmen? Diese Frage beantworten Konstanzer BiophysikerInnen am Beispiel von Ubiquitin-Dimeren durch eine neuartige Kombination hochauflösender NMR-Spektroskopie mit aufwendigen Computersimulationen.

Mitochondrien werden auch als Kraftwerke der Zellen bezeichnet, sie sind für den menschlichen Stoffwechsel unverzichtbar. Humane Mitochondrien bestehen aus 1.300 verschiedenen Proteinen und zwei fetthaltigen Biomembranen. Die überwiegende Mehrzahl aller Mitochondrienproteine wird mithilfe eines abspaltbaren Transportsignals hergestellt und muss aktiv in die Mitochondrien transportiert werden.

Am Dienstag, 18. Juli 2023, hat das Tübingen AI Center mit einem Symposium seine dauerhafte Einrichtung als nationales KI-Zentrum gefeiert. Seit dem 1. Juli 2022 wird es von Bund und Land mit 20 Millionen Euro Jahr gefördert. Rund 250 Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik erlebten ein vielfältiges Programm mit Ansprachen aus Politik, Forschung und KI-Start-ups sowie Initiativen, die Kinder und Jugendliche an die Künstliche Intelligenz…

Durch gezielte CT-basierte Früherkennung in Hochrisikogruppen ließe sich die Zahl der Sterbefälle an Lungenkrebs deutlich reduzieren. Das Lungenkrebs-Risiko wird bislang üblicherweise anhand der Raucherhistorie ermittelt. Deutlich präziser kann das Risiko eingeschätzt werden, wenn zusätzlich der Methylierungsstatus bestimmter Gene untersucht wird, zeigten nun Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ).

HITS-Forschende veröffentlichen neue Erkenntnisse zu Kollagen, dem am häufigsten vorkommenden Protein in unserem Körper: Darin enthaltene schwache Bindungen, sogenannte „sacrificial bonds“ reißen schneller als die Grundstruktur und schützen so das Gewebe als Ganzes, weil sie schädliche Radikale aufspüren, die bei mechanischer Beanspruchung entstehen. Die Arbeit wurde in „Nature Communications“ veröffentlicht.

Tübinger Forschende können Hirnsignale über Inhalt und Form eines Sprachlautes auslesen – und zwar mehrere Sekunden, bevor er geäußert wird

Wirksame neue Therapien für genetisch bedingte Erkrankungen entwickeln und ein länderübergreifendes Patientenregister einrichten: Das sind die Ziele des Europäischen Netzwerks für neuronale RASopathien EURAS. Dafür gibt es jetzt viel Geld von der EU: EURAS erhält einen Horizon Europe Grant in Höhe von mehr als acht Millionen Euro. RASopathien sind eine Gruppe seltener Entwicklungsstörungen, die durch Keimbahnmutationen in Genen ausgelöst werden.

Konstanzer und Züricher Forschende entschlüsseln einen biochemischen Mechanismus, der dafür sorgt, dass neuentstehende Proteine beim Verlassen der zelleigenen Proteinfabriken korrekt weiterverarbeitet werden. Damit wird ein seit langem bestehendes Rätsel der Proteinsortierung gelöst.

CureVac N.V., ein globales biopharmazeutisches Unternehmen, das eine neue Medikamenten­klasse auf Basis von Messenger-Ribonukleinsäure (mRNA) entwickelt, gab heute bekannt, dass das Unternehmen den ersten Patienten in einer Phase-1-Studie mit seinem Krebsimpfstoff CVGBM behandelt hat. CVGBM basiert auf CureVacs firmeneigenen mRNA-Gerüst der zweiten Generation und enthält eine einzige mRNA, die für acht Epitope kodiert.

Eine Studie der Ulmer Universitätsmedizin hat aufgedeckt, über welche molekularen Mechanismen psychische Traumen und andere massive Stresserfahrungen die Heilung von Knochenbrüchen verzögern. Das Forschungsteam konnte nachweisen, dass bestimmte Immunzellen unter Stress ein Enzym produzieren, das die Ausschüttung von Stresshormonen befördert. Diese Stresshormone wirken lokal am Knochen und hemmen dort die Umwandlung von Knorpel- in Knochenzellen.

Die Gewebebank des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg hat zusammen mit der Gewebebank des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) erstmals in Deutschland die Akkreditierung nach einer neuen, spezifisch für Biobanken geschaffenen Norm erreicht. Die Akkreditierung belegt die hohe Leistung der Biobanken, die die Anforderungen exzellenter Forschung erfüllt.

Mit sogenannten Forschungsinkubatoren will die Universität Ulm Freiräume für innovative Projekte schaffen. Die Inkubatoren sollen Entwicklungen vorantreiben, die mittel- und langfristig relevante Forschungsbereiche und Aktionsfelder etablieren. Dazu wurden nun zwei fach- und fakultätsübergreifende Projekte zu entzündlichen Erkrankungen und zum kollektiven Verhalten in heterogenen biologischen Systemen ausgewählt.

Tübinger Forschende beschreiben Zusammenhang zwischen Hand- lung und Gefühl der Urheberschaft – Erkenntnis beleuchtet Phänomen der Fremdbestimmung bei Schizophrenie

Eine gestörte Funktion der Lungenfibroblasten gilt als ursächlich für die Symptome der unheilbaren Lungenkrankheit COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease). Deutsche und britische Wissenschaftler haben nun ein detailliertes epigenetisches Profil der COPD-Fibroblasten erstellt und damit potenzielle Angriffspunkte für die COPD-Behandlung identifiziert.

Freiburger Forscher*innen finden bei männlichen und weiblichen Mäusen Unterschiede in der Virus-Immunantwort. Sie zeigen, wie die Immunantwort im Gehirn zu Verhaltens- und Konzentrationsstörungen führt. - Publikation in Nature Communications

Proteine haben charakteristische Aminosäure-Sequenzen, deren Analyse für Forschung und Medizin grundlegend ist. Diese können entschlüsselt werden. Allerdings ist die so genannte Sequenzierung von Proteinen teuer und zeitaufwändig. Ein groß angelegtes Forschungsvorhaben um Prof. Dr. Jan Behrends vom Physiologischen Institut der Universität Freiburg soll nun eine neue Technologie zur Proteinsequenzierung mit Nanoporen etablieren.

Wie lassen sich Viren schnell und präzise nachweisen? Wie können verschiedene virale Erreger in einer einzelnen Probe voneinander unterschieden und identifiziert werden? Genau hier greift das Ulmer Forschungsprojekt „Ultrasens-Vir“, das jetzt von der Carl-Zeiss-Stiftung mit rund 4,5 Millionen Euro gefördert wird. Das interdisziplinäre Team mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Virologie, Chemie und Quantenphysik setzt dabei auf…

Ein wichtiges Schlüsselenzym des Zuckerstoffwechsels wird besonders leicht und effizient durch oxidativen Stress inaktiviert. Forschende im Deutschen Krebsforschungszentrum zeigten nun: Mit dieser Oxidation schalten die Zellen auf einen alternativen Zuckerabbauweg um und können dadurch dem oxidativen Stress entgehen. Insbesondere Krebszellen profitieren von diesem Mechanismus, der sie auch vor therapiebedingten Schäden schützen kann.

Der Zukunftscluster nanodiag BW startet mit vier Förderprojekten in seine erste Umsetzungsphase. Bewilligungsbescheide des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in einer Gesamthöhe von annähernd 15 Mio. Euro gehen dieser Tage bei den Akteuren des Zukunftsclusters nanodiag BW ein.

Das forschende Pharmaunternehmen Boehringer Ingelheim hat entschieden, die Investitionen in baden-württembergische Standorte weiter auszubauen. Ministerpräsident Winfried Kretschmann und Wirtschaftsministerin Hoffmeister-Kraut begrüßen die Entscheidung und kündigen an, das Vorhaben nach Kräften zu unterstützen.

Die Digitalisierung wirkt sich nicht nur auf das Privat- und das Arbeitsleben aus, sondern sie beeinflusst und verändert auch die gesamte Gesundheitsversorgung. Um diesen Transformationsprozess zu fördern, startet am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) das Zentrum „Health Technologies“ (KIT-HealthTech). Ziel ist es, digitale und technologische Lösungen für Medizinprodukte aus der Perspektive und zum Nutzen der Gesellschaft zu entwickeln.

Durch das von Bundeskanzler Olaf Scholz im Rahmen seines Besuchs bei BionTech in Mainz verkündete „Deutschland-Tempo“ nimmt der Round-Table (industrielle) Gesundheitswirtschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) zusätzliche Fahrt auf.

Jeder achte Mann erkrankt im Laufe seines Lebens an Prostatakrebs. Doch für die häufigste Krebsart bei Männern fehlt bis heute eine anerkannte und wirksame Vorsorgestrategie. Eine Studie mit über 45.000 Teilnehmern soll nun die Grundlage dafür schaffen, ein effektives Früherkennungsprogramm zu entwickeln, das möglichst viele bösartige Tumoren aufspürt, gleichzeitig aber möglichst selten zu Fehlalarmen oder Überdiagnosen führt.

Startschuss für ein Leuchtturmprojekt, das die Zukunftsthemen Künstliche Intelligenz (KI) und Neuromedizin erstmals miteinander verbindet: Mit dem Hertie Institute for Artificial Intelligence in Brain Health, das zum 01.02. an der Medizinischen Fakultät der Universität Tübingen gegründet wurde, entsteht das bundesweit erste Institut, das Prävention und frühe Diagnose von Erkrankungen des Nervensystems mit Hilfe von Methoden der KI erforscht.