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Presse Hochbegabung
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by Lilli Cremer-Altgeld. News aus aller Welt: Menschen in Gesellschaft, Medizin, Technik, Wissenschaft, Forschung und Hochschulen.
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Körpereigene Nanopartikel als Transporter für Antibiotika

Neue BMBF-Nachwuchsgruppe um Gregor Fuhrmann erforscht, wie Medikamente gezielt zu Krankheitserregern im Körper geschleust werden können01.12.2016© G. FuhrmannDr. Gregor Fuhrmann vom Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS).Bakterien entwickeln zunehmend Resistenzen gegen die gängig eingesetzten Antibiotika – unter anderem als Folge der übermäßigen und zum Teil falschen Anwendung der Medikamente. Zudem haben Antibiotika häufig unangenehme Nebenwirkungen, da sie auch nützliche Bakterien abtöten. Der Pharmazeut Dr. Gregor Fuhrmann, Wissenschaftler am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), möchte eine Technologie entwickeln, mit der Antibiotika im Körper gezielt zu den krankmachenden Bakterien transportiert werden. Das würde deren Wirkung verbessern und gleichzeitig die Nebenwirkungen minimieren. Für dieses Projekt erhält Fuhrmann nun im Rahmen des Programms „NanoMatFutur“ eine Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), um eine Nachwuchsgruppe aufzubauen und sein Forschungsvorhaben umzusetzen. Das HIPS ist eine gemeinsame Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und der Universität des Saarlandes (UdS) in Saarbrücken.Die Entdeckung des Penicillins in den 1920er Jahren war ein Meilenstein für die Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten. In den folgenden Jahrzehnten kamen weitere Antibiotika hinzu, doch auch erste Resistenzen breiteten sich unter den Bakterien aus. Mittlerweile haben viele gängige Antibiotika ihre hohe Wirksamkeit eingebüßt, da eine Vielzahl bakterieller Erreger gegen sie resistent geworden ist. Bis zu 25.000 Menschen sterben pro Jahr allein in Europa an Infektionen mit multiresistenten Keimen. Mit einer Antibiotikabehandlung gehen außerdem meist starke Nebenwirkungen einher, etwa durch die Zerstörung der nützlichen Bakterien im Darm. Würden die Antibiotika nur die krankmachenden Bakterien erreichen, würde dies die Nebenwirkungen deutlich reduzieren und die Effizienz der Behandlung steigern. Gregor Fuhrmann, Wissenschaftler in der Abteilung „Wirkstoff-Transport“ von Prof. Claus-Michael Lehr am HIPS, möchte genau diesen Ansatz umsetzen. Dazu hat ihm das Bundesministerium für Bildung und Forschung nun eine Förderung in Höhe von 2,1 Millionen Euro über fünf Jahre zugesagt, mit der Fuhrmann die Nachwuchsgruppe „Biogene...

"Tai-Chi" in der Zelle

Jülich/Göttingen, 1. Dezember 2016 – Proteine – die universellen "Arbeitspferde" aller Zellen – sind nur dann funktionsfähig, wenn bei ihrer Herstellung die Aminosäuren genau nach Bauplan aneinandergefügt werden. Fehler in der Protein-Produktion können fatale Folgen haben und zu schweren Erkrankungen wie Krebs führen. Die "Proteinfabriken" der Zelle sind die Ribosomen. Forscher des Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie Göttingen, der Universität Göttingen und des Forschungszentrums Jülich haben erstmals mit atomarer Genauigkeit sichtbar gemacht, wie das Ribosom auf ein Signal hin zuverlässig die korrekte Aminosäure in Proteine einbaut. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. (DOI: 10.1038/nature20560)Um Proteine herzustellen, erzeugt die Zelle zunächst eine Arbeitskopie des entsprechenden Gen-Abschnitts der DNA – die sogenannte Boten-RNA. Das Ribosom produziert dann genau nach dieser Vorlage eine Kette von verschiedenen Aminosäuren, die zusammen ein neues Protein bilden. Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip wird fortlaufend je einem Codon der Boten-RNA das passende Gegenstück eines Aminosäuretransporters (auch Transfer-RNA oder tRNA genannt) zugeordnet, der eine bestimmte Aminosäure anliefert. Eine entscheidende Rolle spielt dabei ein Energiespeichermolekül namens GTP. Wird es gespalten, ist das der Startschuss dafür, eine Aminosäure in die Kette einzubauen.Bislang war unbekannt, wie das Signal, dass der richtige Aminosäure-Transporter am Kettenende angedockt hat, im Ribosom weitergeleitet wird. Offen war auch die Frage, wie das Signal an anderer Stelle im Ribosom bewirkt, dass GTP gespalten und damit die Aminosäure in das Protein eingebaut wird.Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, zu denen auch Jun.-Prof. Gunnar Schröder vom Jülicher Institute of Complex Systems gehört, konnten jetzt erstmals offenlegen, wie der Mechanismus auf molekularer Ebene arbeitet. Sie nutzten dazu die Aminosäure Selenocystein. Die Forscher zeigten mithilfe von Kryo-Elektronenmikroskopie und Computersimulationen, wie Selenocystein in einem ersten Schritt zusammen mit einem Helferprotein an das Ribosom geliefert wird. Wenn dann die Aminosäure den korrekten Platz in der Kette gefunden hat, ändert das Ribosom in einer...

Neue Generation Eiskristalle

Foto: Emil Signer Saskia-Marjanna Schulz sagt zu diesem Foto:„Ich empfinde die Kristalle als eine "neue Generation Eiskristalle": Beweglicher, leichter, natürlicher. Voller Freude.“Presse Hochbegabung by Lilli Cremer-Altgeld. News aus aller Welt: Menschen in Gesellschaft, Medizin, Technik, Wissenschaft, Forschung und Hochschulen.

Bundeskanzlerin betont Forschungsfreiheit: Angela Merkel spricht bei Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft

Foto: David Ausserhofer Bundeskanzlerin Angela Merkel betont auf der Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft die Freiheit der Wissenschaft auf Basis einer auskömmlichen Finanzierung. Bremens Wissenschaftssenatorin Eva Quante-Brandt sieht Wissenschaft als Mittel gegen Realitätsverlust in Teilen der Gesellschaft.Bundeskanzlerin Angela Merkel hat in ihrer Rede auf der Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft gestern die Freiheit der Forschung betont. Freie Wissenschaft sei wichtig für unsere Zukunft, selbst wenn es nicht immer von Beginn an absehbar sei, worin ein zukünftiger Nutzen liegen könne, sagte die Kanzlerin. Gut Ding wolle eben manchmal Weile haben, zitierte Angela Merkel und verwies beispielhaft auf das von Gottfried Wilhelm Leibniz vor mehr als 300 Jahren entwickelte binäre Zahlensystem, das heute die Grundlage jedes Computers sei. Ebenfalls angelehnt an den Namenspatron der Forschungsorganisation sagte die Bundeskanzlerin, dass ein hohes Maß an Freiheit in der Forschung es erlaube und gebiete, mit Vernunft Herausforderungen wie Globalisierung, Digitalisierung oder Klimawandel zu begegnen.Die Kanzlerin betonte die gesellschaftliche Bedeutung der Wissenschaft auch für die Politik, die sich auf die Expertise der Wissenschaft verlassen könne. „Es ist gut, mit der Leibniz-Gemeinschaft eine verlässliche Quelle der Information und des Wissen zu haben“, so Merkel, die dafür die auskömmliche Finanzierung der Forschung etwa durch den Pakt für Forschung und Innovation als Grundlage hervorhob.Angela Merkel dankte der Leibniz-Gemeinschaft auch für ihren Beitrag zum Gelingen der deutschen Einheit in der Wissenschaft durch die Aufnahme der Mehrzahl der positiv evaluierten Institute der ehemaligen Akademien der Wissenschaft der DDR.Vor der Bundeskanzlerin sprach die Bremer Senatorin für Wissenschaft, Gesundheit und Verbraucherschutz, Eva Quante-Brandt. Die Senatorin hob die Bedeutung der Wissenschaft als Mittel gegen einen fortschreitenden Realitätsverlust in Teilen der Gesellschaft hervor. „Jeder hat das Recht auf seine eigene Meinung, aber nicht auf eigene Fakten“, sagte Quante-Brandt. Die Leibniz-Gemeinschaft insgesamt, aber speziell ihre Leibniz-Forschungsmuseen und zentralen Fachbibliotheken, seien ein sichtbarer Ort des Dialogs zwischen Wissenschaft und Gesellschaft, um...

Warum Fische rote Signale im türkis-blauen Meer aussenden

Die rot fluoreszierenden Augenringe zahlreicher Planktonfresser wie dieser Grundel erhöhen nach Ansicht der Forscher die Chance, kleine transparente Beutetiere im Plankton zu entdecken. Foto: Nico K. Mi-chiels/Universität Tübingen.Tübinger Biologen entschlüsseln die Bedeutung von Fluoreszenz in der farbarmen WassertiefeDie Farbenpracht der Bewohner tropischer Korallenriffe ist zwar faszinierend – jedoch überwiegend ein Kunstprodukt fotografischer Aufnahmen mit Blitzlicht. Wasser filtert Gelb-, Orange- und Rottöne effizient aus dem Sonnenlicht heraus. Bereits ab Tiefen größer als zehn Meter sind sie nicht mehr wahrnehmbar. Daher erscheinen Meeresbewohner unter natürlichen Bedingungen meist einheitlich blaugrau. Manche Fische benutzen jedoch einen Trick, um auch in dieser Umgebung rotes Licht lokal zu erzeugen. Dabei nehmen fluoreszierende Farbzellen das blaue Umgebungslicht auf und senden es als rotes Licht wieder aus. Mit einer in der Zeitschrift Frontiers in Ecology and Evolution veröffentlichten Studie erlangten Biologen des Instituts für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen unter der Leitung von Professor Nico Michiels nun erste Einblicke in die ökologische Bedeutung dieses Mechanismus.Mehr als 600 verschiedene Fischarten haben die Autoren auf die Fähigkeit, rote Fluoreszenz zu erzeugen, überprüft. Durch einen Abgleich mit der Ökologie dieser Fische kristallisieren sich drei wesentliche Funktionen heraus. Räuber wie etwa Skorpions- oder Plattfische geben unregelmäßig über den Körper verteilte Fluoreszenzsignale ab. „Vor einem Substrat mit zahlreichen ebenfalls fluoreszierenden Algen fallen diese Ansitzjäger weniger auf und verbessern ihre Tarnung“, vermutet der Erstautor Dr. Nils Anthes.Bei den Plankton-fressenden Riffbarschen oder Grundeln dagegen dominiert rote Fluoreszenz rund um das Auge. Nico Michiels bringt dies mit dem Nahrungserwerb in Verbindung: „Die rote Lichtquelle kann die Augen von winzig kleinen und meist transparenten Beutetieren aufleuchten lassen und damit deren Position verraten.“ Dieser bisher völlig unbekannte Mechanismus ist vergleichbar der Echoortung bei Fledermäusen und Gegenstand laufender experimenteller Forschungsarbeiten der Gruppe.Schließlich weisen die Befunde der roten Fluoreszenz auch bei der Partnerwahl eine Bedeutung zu. Fischarten mit unterschiedlicher...

Vier auf einen Streich - Ariane bringt erstmals Galileo-Satelliten auf ihre Umlaufbahnen

Quelle: ESA Antonianna, Lisa, Kimberley und Tijmen - so heißen die vier Galileo-Satelliten, die am 17. November 2016 pünktlich um 14.06 Uhr Mitteleuropäischer Zeit erstmals mit einer speziell angepassten Version des europäischen Schwerlastträgers Ariane 5 vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guyana) gestartet sind. Bisher brachte eine Sojus-Rakete jeweils zwei der über 700 Kilogramm schweren Navigationssatelliten auf ihre Umlaufbahnen in 23.222 Kilometer Höhe. Die leistungsstärkere Ariane 5 kann hingegen gleich vier Stück auf einmal transportieren. Damit erreichen nun 18 Satelliten ihre Orbits und erfüllen so die Bedingung, dass die ersten Galileo-Dienste von der Europäischen Kommission bereitgestellt werden können. "Dazu gehört der offene Dienst, mit dem die Bürger dann zum Beispiel mit Navigationsgeräten ihre Position genauer als je zuvor bestimmen können. Auch der Such- und Rettungsdienst soll eingeschränkt zur Verfügung stehen.", erklärt René Kleeßen, Galileo-Programm-Manager beim Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Kommerzielle Dienste werden allerdings noch nicht starten. Vollständig funktionsfähig wird das System Galileo sein, wenn im Jahr 2020 30 Satelliten die Erde umkreisen - 24 in Funktion und sechs als möglicher Ersatz.Neue Startmöglichkeiten halten Galileo-Ausbau im PlanDamit Europas Satellitennavigationssystem nun zügig voranschreitet, sind zwei weitere Starts mit der Ariane 5ES geplant. "Das beschleunigt den Ausbau des Systems erheblich und sorgt dafür, dass wir den Zeitplan nun einhalten können - ein wichtiger Schritt, da Hersteller weltweit darauf warten, ihre neuen Chipsätze in Smartphones und Navigationsempfänger einzubauen und auf den Markt zu bringen. Jetzt wo 18 Satelliten im All sind, ist der Startschuss dafür gefallen", lobt Kleeßen die neuen Startmöglichkeiten mit der Ariane 5. Hier greift man auf die Raketenversion 5ES mit der wiederzündbaren Oberstufe EPS und ihrem Aestus-Triebwerk - gebaut von Airbus Safran Launchers (ASL) in Ottobrunn - zurück. "Gerade diese Wiederzündungen sind wichtig, da die Ariane 5ES - anders als ihre Schwester ECA - die Satelliten diesmal...