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Forschende der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Burkhard König, Institut für Organische Chemie, haben eine neue Synthesemethode entwickelt: Lichtreaktion auf einer Wasseroberfläche erlaubt chemische Synthesen ohne Verwendung organischer Lösemittel oder anderer Reaktionszusätze. Dadurch wird die Herstellung chemischer Produkte effizienter und umweltfreundlicher.

Durch das Knüpfen chemischer Bindungen zwischen Atomen werden komplexe Moleküle, wie sie für Medikamente, Pflanzenschutzmittel oder Hochleistungsmaterialien benötigt werden, durch Synthesechemie aufgebaut. Für solche Synthesereaktionen werden typischerweise organische Lösemittel, Metallkatalys...
Transposons sind mobile genetische Elemente, die sich innerhalb des Genoms bewegen und die normale Funktion von Genen stören können, gleichzeitig aber auch eine Quelle evolutionärer Vielfalt sind. Das Labor von Tugce Aktas am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik hat einen neuen Mechanismus identifiziert, der die Aktivität von Transposons in somatischen Zellen nach ihrer Transkription kontrolliert. Die Arbeit entstand in Zusammenarbeit mit den Labors von Zachary D. Smith (Yale Stem Cell Center, USA) und Franz-Josef Müller (Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Deutschland).

Im Laufe der Evolution wurden die Genome vieler Organismen mit alten genetischen Überbleibseln a...
Etwa 0,5% aller Menschen entwickeln nach einer SARS-CoV-2-Infektion über Monate anhaltende Beschwerden. Dieser Zustand wird als Long-COVID oder Post-COVID bezeichnet. Solche Patient:innen zu erkennen, gestaltet sich für die behandelnden Mediziner:innen oft schwierig, da die Symptome vielgestaltig sind und von psychischen Faktoren beeinflusst werden. Daher sucht die Wissenschaft intensiv nach sogenannten Biomarkern, also bestimmten Laborwerten im Blut der Betroffenen, die die Diagnose Long-COVID zweifelsfrei bestätigen.

Forschende des Universitätsklinikums Essen und der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen mussten die Hoffnung auf den schnellen Einsatz einiger so...
Halbleiter sind in der Elektrotechnik weit verbreitet. Sie werden in elektronischen Produkten verbaut, wo sie den Stromfluss entweder ermöglichen oder verhindern. Um zweidimensionale Materialien für zukünftige Computer- und Photovoltaiktechnologien zu erforschen, haben Forschende der Universitäten Göttingen, Marburg und Cambridge die Bindung zwischen den in Halbleitern enthaltenen Elektronen und Löchern untersucht. Indem sie diese Bindung mit einem speziellen Verfahren aufbrachen, erhielten sie einen mikroskopischen Einblick in Ladungstransferprozesse über eine Halbleitergrenzfläche. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Strahlt Licht a...
Krankheiten frühzeitig zu erkennen oder sogar schon den Ausbruch vorhersagen zu können, wäre für Mediziner und Patienten gleichermaßen von großem Vorteil. Ein Forschungsteam um Dr. Larysa Baraban am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) entwickelt intelligente, miniaturisierte Biosensorgeräte und -systeme unter Verwendung von Nanomaterialien, um Biomoleküle und Zellen sowie biochemische Reaktionen oder Prozesse als Marker von Krankheiten bestimmen zu können. In einer aktuellen Veröffentlichung in Biosensors and Bioelectronics beschreibt das Team die Entwicklung eines portablen, handtellergroßen Testsystems, das bis zu 32 Analysen einer Probe gleichzeitig durchführen kann.
Für die Herstellung von Arzneimitteln werden Naturstoffe in bestimmten spiegelbildlichen Varianten und hoher Reinheit benötigt. Chemikerinnen und Chemikern der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, in einem relativ einfachen Prozess alle acht möglichen Varianten eines Polypropionat-Bausteines aus einem Ausgangsstoff herzustellen. Ihre Arbeiten wurden nun in dem renommierten Journal Angewandte Chemie veröffentlicht.

Polypropionate sind Naturprodukte mit lebensrettender Bedeutung. Sie werden für die Herstellung von Reserve-Antibiotika benötigt – Präparate, die nur bei Infektionen mit arzneimittelresistenten Bakterien eingesetzt werden. In der Natur können sie dabei in zw...
Abläufe in unserem Körper sind durch das Zusammenspiel verschiedener Biomoleküle, wie etwa von Proteinen und DNA, geprägt. Diese Prozesse finden in einem Bereich von oft nur wenigen Nanometern statt. Sie lassen sich somit mit Fluoreszenzmikroskopie nicht mehr beobachten, deren Auflösungsgrenze aufgrund der Lichtbeugung bei etwa 200 Nanometern liegt. Befinden sich zwei Farbstoffe, mit denen man Biomoleküle markiert, näher zusammen als diese optische Grenze, kann man ihre Fluoreszenz unter dem Mikroskop nicht mehr unterscheiden. Da diese jedoch zur Lokalisierung der Farbstoffe herangezogen wird, ist eine korrekte Positionsbestimmung unmöglich.

Klassischerweise wird die Auflösun...
Das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS und die Ruhr-Universität Bochum haben gemeinsam ein Verfahren entwickelt, das eine neuartige Form der Signalverstärkung von diagnostischen Tests ermöglicht. Durch den fortschrittlichen Einsatz von leuchtenden Kohlenstoff-Nanoröhren in der Bioanalytik können Testverfahren sensitiver, schneller und günstiger durchgeführt werden. Die Sensoren lassen sich für enzymatische Verfahren nutzen. Durch ihre Anpassungsfähigkeit an verschiedene Reaktionsbedingungen eröffnet sich ein breites Anwendungsspektrum für Standardverfahren wie beispielsweise ELISAs, kurz für „Enzyme-linked Immunosorbent Assay“. Die Ergebni...
Fumarat, Maleat und Succinat sind organische Moleküle, die in der Koordinationschemie und teilweise auch in der Biochemie der Körperzellen eine Rolle spielen. Ein HZB-Team hat diese Moleküle nun an BESSY II mit Hilfe von RIXS und DFT-Simulationen analysiert. Die Ergebnisse geben nicht nur Aufschluss über die elektronischen Strukturen, sondern auch über die relative Stabilität dieser Moleküle. Dies könnte auch der Industrie dabei helfen, die am besten geeigneten Verbindungen auszuwählen, um die Stabilität von Koordinationspolymeren zu optimieren.

Fumarat, Maleat und Succinat sind Carbonsäure-Dianionen vom Typ C4H2O4 oder C4H4O4 und können unterschiedlichen Geometrien (cis o...
Um Migration und Interaktion vor tausenden von Jahren zu verstehen, waren Wissenschafter*innen bis dato vor allem auf archäologische und historische Daten angewiesen. Nun erlaubt die Analyse der DNA tausender Individuen aus der Antike spektakuläre neue Einblicke in diese Epoche. Die Daten zeigen etwa, wie vielfältig die Bevölkerung vieler Gebiete des Römischen Reichs waren: Mindestens 8 % der in die Studie einbezogenen Personen stammten ursprünglich nicht aus dem Gebiet Europas, Afrikas oder Asiens, in dem sie begraben wurden. Ron Pinhasi von der Universität Wien war als Co-Leiter an der Studie beteiligt, die kürzlich im renommierten Fachmagazin elife publiziert wurde.

Währen...
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