Nobelpreis für Chemie 2018: Darwins Prinzipien im Reagenzglas oder "Gerichtete Evolution von Enzymen"

Do, 04.10.2018 - 14:03 — Inge Schuster Inge SchusterIcon Chemie

Eine Revolution, die auf Evolution basiert - so kündigte Claus Gustafsson, Vorsitzender des Nobel-Komitees die bahnbrechenden Arbeiten zur "Gerichteten Evolution von Enzymen und Bindungsproteinen" an, die gestern mit dem Nobelpreis 2018 für Chemie ausgezeichnet wurden. Eine Hälfte des Preises ging an Frances H. Arnold, die mit Hilfe evolutionärer Methoden Enzyme optimiert und neu designt, sodass sie auch in der Natur noch unbekannte Reaktionen ausführen. Die andere Hälfte ging an George P. Smith und Sir Gregory P. Winter für die Methode des Phagen-Display, die von eminenter Bedeutung für die Herstellung von Biopharmaka, insbesondere von hochspezifischen Antikörpern ist. In Hinblick auf die Länge des Artikels wird im Folgenden nur über die Arbeiten von France H. Arnold berichtet.

Erkältungen - warum möglichweise manche Menschen häufiger davon betroffen sind

Do, 27.09.2018 - 11:20 — Francis S.Collins

Francis S.CollinsIcon MedizinSchnupfen, Husten, Halsweh - kurz gesagt Erkältungen - sind Infektionskrankheiten der oberen Atemwege, die vor allem durch Rhinoviren aber auch durch viele andere unterschiedliche Viren hervorgerufen werden. Es sind weltweit die häufigsten Erkrankungen - nahezu alle Menschen leiden darunter mindestens 1-2mal im Jahr. Dafür, dass nicht jede Infektion zu Symptomen führt, sorgen wirksame Systeme in den Zellen, welche die Atemwege auskleiden indem sie einerseits Viren abwehren aber auch vor anderen Schädigungen (u.a. vor oxydativem Stress) schützen. Wie eine neue NIH-unterstützte Untersuchung nun zeigt, reagieren Zellen, die gleichzeitig oxydativem Stress und Viren ausgesetzt werden, weniger effizient auf die Infektion - Erkenntnisse, die erklären könnten, warum u.a. Raucher, Menschen mit Allergien oder mit anderen chronischen Defekten dazu neigen, schwerere Virusinfektionen zu bekommen. Francis Collins, NIH-Direktor und ehem. Leiter des "Human Genome Project", berichtet über diese wichtigen Ergebnisse.*

Wer betreibt Klimamodellierung und wie vergleichbar sind die Ergebnisse?

Do, 20.09.2018 - 20:04 — Carbon Brief

Carbon BriefIcon GeowissenschaftenWeltweit gibt es mehr als zwei Dutzend wissenschaftliche Institutionen, die Klimamodelle entwickeln, die meisten davon sind in Europa und den US. Viele dieser Modelle sind für Wissenschafter frei verfügbar und werden intensiv genutzt. Um alle an den verschiedenen Modellierungszentren durchgeführten Experimente vergleichbar zu machen, wurde das Modellvergleichsprojekt - CMIP - entwickelt und laufend verfeinert. Dies der fünfte Teil einer umfassenden, leicht verständlichen Artikelserie "Q&A: How do climate models work?", die von der britischen Plattform Carbon Brief stammt (Teile 1 -4 [1, 2, 3, 4]).*

Zielgerichtete Krebstherapien für passende Patienten: Zwei neue Tools

Do, 13.09.2018 - 11:18 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon MedizinEine Choreografie von Mutationsereignissen, treibt Krebszellen dazu invasiv zu werden und Metastasen zu bilden Das verändert die Biologie in einer Weise, dass die "abtrünnigen" Zellen nun resistent gegen Behandlungen werden. Während die traditionellen Ansätze von Chemotherapie und Strahlung - "Ausschneiden und Ausbrennen" - Zellen angreifen, die sich schnell teilen, greifen zielgerichtete Behandlungen veränderte Proteine an, die präzise genetische Veränderungen in Tumorzellen widerspiegeln. Es sind dies somatische Mutationen, d.i. Mutationen nur in den betroffenen Zellen, nicht aber ererbte Mutationen, die in allen Zellen eines Patienten vorhanden sind.

Freund und Feind - Die Sonne auf unserer Haut

Do, 06.09.2018 - 13:13 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon MedizinLicht aus dem UV-Bereich des Sonnenspektrums löst in den Schichten der Haut eine Vielzahl und Vielfalt (photo)chemischer Reaktionen aus, die überaus negative aber auch stark positive Auswirkungen auf unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden haben. Wie Strahlung aus dem UVA- und UVB-Bereich mit welchen Haustrukturen interagiert, ist hier an Hand einiger repräsentativer Beispiele beschrieben. Welche Maßnahmen die Haut zum Schutz vor den UV-Strahlen entwickelt hat - von Radikalfängern, Pigmentierung zu Reparatursystemen und morphologischen Anpassungen - soll in einem nachfolgenden Artikel aufgezeigt werden.

Schlaf zwischen Himmel und Erde

Do, 30.08.2018 - 15:47 — Niels C. Rattenborg

Niels C. RattenborgIcon BiologieDie Frage, ob Vögel auf langen Nonstop-Flügen schlafen, beschäftigt die Menschheit bereits seit Jahrhunderten. Dennoch fehlte bis vor kurzem ein eindeutiger Beweis. Forschern des Max-Planck-Instituts für Ornithologie (Seewiesen) ist es erstmals gelungen, die Gehirnaktivität von Fregattvögeln in freier Wildbahn zu messen. Niels Rattenborg, Leiter der Forschungsgruppe Vogelschlaf berichtet, dass diese Vögel während des Fluges tatsächlich schlafen, entweder jeweils nur mit einer oder mit beiden Gehirnhälften gleichzeitig. Insgesamt schliefen die Vögel jedoch weniger als eine Stunde pro Tag, ein Bruchteil der Zeit, die sie an Land schlafend verbringen.

Welche Fragen stellen Wissenschaftler an Klimamodelle, welche Experimente führen sie durch?

Do, 23.08.2018 - 06:54 — Carbon Brief Carbon BriefIcon Geowissenschaften

Ein breites Spektrum an Klimamodellen - von einfachsten Energiebilanzmodellen bis zu hochkomplexen Erdsystemmodellen - ermöglicht es Antworten auf viele verschiedene Fragen zu finden, einschließlich des Problems, warum sich das Klima der Erde ändert: Was hat die in der Vergangenheit beobachtete Erwärmung verursacht, wie groß ist die Rolle, die natürliche Faktoren im Vergleich zu anthropogenen Faktoren gespielt haben und wie wird sich das Erdklima in der Zukunft ändern, wenn die Emissionen von Treibhausgasen anhalten? Es ist dies der vierte Teil einer umfassenden, leicht verständlichen Artikelserie "Q&A: How do climate models work?", die von der britischen Plattform Carbon Brief stammt (Teile 1 -3 [1, 2, 3]).*

Mit Künstlicher Intelligenz zu einer proaktiven Medizin

Do, 16.08.2018 - 10:38 — Norbert Bischofberger Norbert BischofbergerIcon MINT

Auf dem Weg zu einer Medizin von Morgen werden wir Zeuge einer der aufregendsten Entwicklungen, deren Ziel es ist Künstliche Intelligenz in biomedizinischer Forschung, Diagnose und Therapie einzusetzen. Vorerst skeptisch, ist der Chemiker Norbert Bischofberger (ehem. Forschungsleiter des Top Pharmakonzerns Gilead, jetzt Präsident des Startups Kronos Bio) nun überzeugt, dass Künstliche Intelligenz die heutige Medizin revolutionieren wird: von der gegenwärtigen Form, die erst reagiert, wenn etwas "passiert" ist, zu einer proaktiven, d.i. voraus schauenden Form, die Risiken vorher erkennt und personenbezogen agiert.*

Roboter mit eigenem Tatendrang

Do, 09.08.2018 - 10:04 — Georg Martius

Georg MartiusIcon MintRoboter als Helfer im Alltag könnten in Zukunft unser Leben besser machen. Der Weg dahin ist aber noch weit. Einerseits muss an geeigneter alltagstauglicher Hardware geforscht werden. Andererseits, und das ist das weitaus größere Problem, muss das richtige „Gehirn” entwickelt werden. Um auch nur annähernd an die menschlichen Fertigkeiten heranzureichen, muss ein Roboter Vieles selbst lernen. Georg Martius, Leiter der Forschungsgruppe Autonomes Lernen am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme (Tübingen) arbeitet an der Programmierung eines künstlichen Spieltriebs und den dazugehörigen Lernverfahren, so dass sich künstliche Systeme in Zukunft selbst verbessern können.*