Proteine

Von Vererbung und Entwicklungskontrolle zur Reprogrammierung von Stammzellen

Do, 17.02.2022 — Christina Beck Christina Beck

Icon Molekularbiologie

Auf adulten Stammzellen ruhen die Hoffnungen der regenerativen Medizin. Es sind dies Stammzellen, die auf ein bestimmtes Gewebe spezialisiert sind und für dessen Erneuerung, Reparatur und den Umbau sorgen. Durch geeignete Kulturbedingungen lassen sie sich in pluripotente Stammzellen reprogrammieren, die sich - wie embryonale Stammzellen - zu beliebigen Zelltypen weiterentwickeln können und mögliche "Ersatzteillager" für alte, defekte Gewebe darstellen. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, führt uns auf eine Zeitreise, die von den ersten Erkenntnissen in der Genetik über die Kontrolle von Entwicklungsprozessen bis hin zur Entdeckung von Stammzellen, ihrer Reprogrammierung in beliebige Zelltypen und die Erzeugung organähnlicher Strukturen (Organoiden) führt.*

Nanokapseln - wie smarte Polymere Chemie und Medizin revolutionieren

Do, 13.01.2022 — Roland Wengenmayr

Icon Chemie

Roland Wengenmayr Nanokapseln im medizinischen Bereich sollen Arzneistoffe sicher einschließen und diese an einen bestimmten Ort im Körper bringen. Welche Herausforderungen gibt es beim Bau bioverträglicher Kapseln, und wie gelangen sie genau zu den Stellen, an denen sie wirken sollen? Wie solche winzige Transporter hergestellt werden und welche Rolle Polymere dabei spielen, beschreibt der Physiker und Wissenschaftsjournalist DI Roland Wengenmayr*.

Wie Spinnen ihre Seide nutzen: 14 Anwendungsarten

Do, 04.11.2021 — Redaktion

Redaktion

Icon Biologie

Von der Produktion von Fallschirmen bis zum Bau von Taucherglocken reichen die faszinierenden Kreationen der Spinnentiere. Spinnenseide ist ein Wundermaterial; auf Gewicht bezogen kann sie stärker als Stahl, fester als Kevlar und elastischer als Gummi sein. Zudem ist sie formbar und antimikrobiell. Wissenschaftler haben diese Seide verwendet, um kugelsichere Rüstungen, Geigensaiten, medizinische Bandagen, Glasfaserkabel und sogar extravagante Kleidung herzustellen. Die Physikerin Shi En Kim (Universität Chikago) hat kürzlich im Smithonian Magazine einen umfassenden (allerdings sehr langen), reich illustrierten Überblick über die diversen Anwendungsarten gegeben, mit denen Spinnen ihre Seide nutzen.*

Die Chemie des Lebensprocesses - Vortrag von Vinzenz Kletzinsky vor 150 Jahren

Do, 12.08.2021 - — Vinzenz Kletzinsky

Vinzenz KletzinskyIcon Wissenschaftsgeschichte Am 23. November 1871 hat der Mediziner und Chemiker Vinzenz Kletzinsky im "Verein zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse in Wien" über die auch heute noch nicht eindeutig beantwortete Frage "Was ist Leben" gesprochen. Bereits in seinem 1858 erschienenen "Compendium der Biochemie"[1], das heute leider unter die forgotten books zählt, hatte er das Thema behandelt. Er hat damals als Erster den Begriff "Biochemie" geprägt und ist- bei dem mageren Wissensstand der damaligen Zeit - zu erstaunlichen Schlussfolgerungen gelangt. Wie im Compendium gliedert sich der Vortrag in zwei Teile: in die "Chemie der biochemischen Atome und in die Stofflehre der biochemischen Prozesse". Oder, wie es Kletzinsky auch ausdrückt: die Lehre vom Stoff des Lebens und die Lehre vom Leben des Stoffes. Der Artikel erscheint unter dem Namen des Autors, auf Grund der Länge aber in gekürzter Form*.

Molekularbiologie im 21. Jahrhundert

Fr, 12.03.2020 — Peter Schuster Peter SchusterIcon Molekularbiologie

Seit der Jahrtausendwende ist die Zahl sequenzierter Genome aus unterschiedlichsten Organismen enorm rasch angestiegen, und es wurde bald klar, dass niedere Organismen (Prokaryoten) zwar denselben genetischen Code wie höhere Organismen (Eukaryoten) nutzen, dass aber in der Verwaltung und Verarbeitung der Genome grundlegende regulatorische Differenzen bestehen. Dazu können sich Eukaryoten auch eines erweiterten Repertoires der Vererbung - mittels epigenetischer Modifikationen - bedienen, wobei die RNA eine tragende Rolle spielt. Das dynamische Zusammenwirken von Chemie und Biologie konnte die zugrundeliegenden Mechanismen klären und wird - wie der theoretische Chemiker Peter Schuster (emer. Univ Prof an der Universität Wien) meint - auch weiterhin der Molekularbiologie faszinierende Erfolge garantieren. *

Das Genom des Riesenkalmars birgt Überraschungen

Do, 13.02.2020 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon BiologieSchauergeschichten über Meeresungeheuer, die mit ihren Fangarmen ganze Schiffe samt Besatzung umschlingen, haben Seeleute früherer Epochen in Schrecken versetzt. Tatsächlich wurde die Existenz enorm großer Kephalopoden - der Riesenkalmare - im 19. Jahrhundert nachgewiesen. Da die scheuen Tiere in ihrem Lebensraum aber nur selten gesichtet werden, müssen sich Forscher auf Analysen der Funde von toten Tieren beschränken - so ist über Biologie und Verhalten der Tiere noch wenig bekannt. Einer dänischen Forschergruppe ist es nun gelungen das Genom des Riesenkalmars zu entschlüsseln. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet über die Organisation des Genoms und die für diese Tierart spezifischen Gene.*

Alternsforschung: Proteine im Blut zeigen Ihr Alter an

Do, 19.12.2019 — Francis S. Collins

Francis S. CollinsIcon MedizinAltern dominiert als Risikofaktor für eine Reihe chronischer Krankheiten, welche verkürzend auf die Lebenszeit wirken. Die an Mäusen erhobene Hypothese, dass Proteine im Blut auf den Alterungsprozess einwirken, wurde in einer neuen Studie an Blutproben von mehr als 4 200 Personen im Alter von 18 - 95 Jahren untersucht und charakteristische altersabhängige, in Schüben erfolgende Veränderungen im Proteom (d.i die Gesamtheit der Proteine im Blut) beobachtet. Auf Basis von 373 (von insgesamt 3000) altersabhängigen Proteinen wurde eine Proteom-Uhr erstellt , die eine genaue Altersbestimmung von Testpersonen erlaubt. Francis S. Collins - Pionier der Genforschung und seit 10 Jahren Direktor der US-National Institutes of Health ( NIH) - berichtet über diese NIH-unterstützte Studie.*

Von Erwin Schrödingers "Was ist Leben" zu "Alles Leben ist Chemie"

Do, 21.11.2019 — Peter Schuster

Peter SchusterIcon wissenschaftsgeschichteAls Begründer der Wellenmechanik, die eine mathematische Beschreibung atomarer Vorgänge ermöglicht, war der österreichische Physiker Erwin Schrödinger berühmt und 1933 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet worden. Bestrebt ein alles umfassendes Weltbild zu schaffen hat er vor 75 Jahren einen schmalen Band "Was ist Leben? Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet" herausgegeben, der ungemein populär wurde, viele der bedeutendsten Naturwissenschafter inspirierte (aber auch ernstzunehmende Kritik erhielt) und den Boden für eine molekulare Betrachtungsweise biologischer Vorgänge bereitete. Der theoretische Chemiker Peter Schuster (emer. Univ Prof an der Universität Wien) spannt hier den Bogen von diesen Anfängen der Molekularbiologie hin zu ihrem aktuellen Status. *

Bernhard Rupp

Bernhard RuppBernhard Rupp, Ph.D., M.Sc., Dr. habil. 01.01.1956, Vienna, Austria; Citizen of Austria, EU Legal Alien, USA

Redaktion Tue, 19.03.2019 - 17:47

Wie neue Gene entstehen - Evolution aus Zufallssequenzen

Do, 07.06.2018 - 07:44 — Diethard Tautz Diethard TautzIcon BiologieWie entstehen in der Evolution neue Gene? Lange nahm man an, dass dies nur durch Duplikation und Rekombination existierender Gene möglich ist. Der Genetiker Diethard Tautz, Direktor am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, zeigt nun an Hand eines Evolutionsexperiments, dass ein großer Teil zufällig zusammengesetzter Proteine das Wachstum von Zellen positiv oder negativ beeinflussen kann. Mit diesem Ergebnis lässt sich erklären, wie Gene auch aus nicht-kodierender DNA im Genom entstehen können. Gleichzeitig eröffnet sich damit eine praktisch unerschöpfliche Quelle für neue bioaktive Moleküle für pharmakologische und biotechnologische Anwendungen.*