Beim Menschen sind nur Nerven und Muskelzellen elektrisch erregbar, bei Pflanzen dagegen fast alle Zellen. Das liegt an einem ausgeklügelten Schaltmechanismus in einem Ionenkanal der Vakuole. Pflanzenzellen nutzen elektrische Signale zur Verarbeitung und Weitergabe von Informationen. Als Postdoc von Erwin Neher in Göttingen hat der Biophysiker Rainer Hedrich 1987 mit Hilfe der Patch-Clamp-Technik (Nobelpreis für Neher und Sakmann 1991) einen Ionenkanal in der Zentralvakuole der Pflanzenzelle entdeckt, der durch Kalzium und elektrische Spannung aktiviert wird.

2019 identifizierte Hedrichs Team an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) diesen TPC1-Kanal als ein wichtiges...
Mehr als 20 Jahre nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms haben Forschende der Ludwig-Maximilians-Universität München und des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln zum ersten Mal das hochkomplexe Genom der Kartoffel komplett entschlüsselt. Diese technisch anspruchsvolle Studie, veröffentlicht in Nature Genetics, legt die biotechnologische Grundlage, um die Züchtung von robusteren Sorten zu beschleunigen.

Wenn man heute auf einem Wochenmarkt Kartoffeln kauft, ist es nicht unwahrscheinlich, dass man mit einer Sorte nach Hause geht, die es schon vor mehr als 100 Jahren auf unseren Märkten zu kaufen gab. Obwohl nicht erst in den letzten Jahre...
Chemiker der Universität Jena haben einen neuen Rekord aufgestellt: Sie entdeckten eine fluoreszierende Aluminium-Verbindung, die die höchste bisher bekannte Quantenausbeute aufweist: Für nahezu jedes Lichtteilchen, das darauf einstrahlt, wird eines von der Substanz abgestrahlt. Davon könnten Anwendungen, etwa in der LED-Technik, profitieren.

„Diese Entdeckung war buchstäblich Serendipity – ein reiner Glücksfund“, erklärt Robert Kretschmer, Juniorprofessor für Anorganische Chemie der Katalyse der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Eigentlich wollten wir mit der Substanz Katalyse betreiben. Aber meinem Team fiel sehr schnell auf, dass die Substanz äußerst stark fl...
Enzyme beschleunigen als Biokatalysatoren viele chemische Reaktionen. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forschende nun Enzyme in metallorganische Käfige (MOFs) eingelagert. Erstmals demonstrierten sie dann, dass die Stabilisierung durch diese Gerüststrukturen sogar für einen Einsatz der Enzyme in einem kontinuierlich betriebenen Reaktor ausreicht. Ebenfalls neu: Die in MOFs eingelagerten Enzyme lassen sich nicht nur in wässrigen, sondern auch in organischen Lösungsmitteln verwenden. Die Forschenden berichten in der Zeitschrift Angewandte Chemie (DOI: 10.1002/anie.202117144)

Sie gelten als wahre Multifunktionstalente: Enzyme beschleunigen als Katalysatoren viele ...
Einem Forschungsteam unter der Leitung der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, die Erbinformation von SARS-CoV-2 direkt nach dem Eindringen des Virus in die Zelle mit spezifischen Enzymen zu zerstören. Mithilfe der Erkenntnisse könnte eine neue Therapie gegen COVID-19 entwickelt werden.

Unser Genom enthält Bauanleitungen für Proteine und andere Moleküle. Damit diese von der Zelle produziert werden können, muss zunächst eine Art Abschrift dieser Bauanleitung erstellt werden, die in Form von sogenannten RNA-Molekülen vorliegt. Die Abschrift wird von den Zellen erkannt und umgesetzt.

„Es existiert aber auch ein Mechanismus, der ganz spezifisch diese ...
Forschende des Instituts für Umweltchemie des Küstenraumes von Helmholtz-Zentrum Hereon untersuchten in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), der Universität Hamburg, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) sowie der Universität Aachen (RWTH) die zeitliche Veränderung der Schadstoffbelastung in der Nordsee. Dabei zeigte sich: Vor allem seit den letzten 100 Jahren belastet ein mannigfaltiger Chemiecocktail die Umwelt. Sie fanden auch heraus, dass ein Rückgang der Belastung nach Verbot von Substanzen sich erst Jahrzehnte später in der Umwelt abzeichnet. Die Ergebnisse der Studie sind jetzt im Fachjournal Environmental Pollution erschien...
Forschende der ETH Lausanne und des Paul Scherrer Instituts PSI haben die chemische Zusammensetzung und die Herkunft sowohl natürlicher als auch menschengemachter Aerosole in einem Gebiet untersucht, das sich von Russland bis Kanada erstreckt. Ihre Ergebnisse liefern einzigartige Erkenntnisse, die der Wissenschaftsgemeinde helfen, den Klimawandel in der Arktis besser zu verstehen und wirksame Massnahmen zur Verringerung der Verschmutzung zu entwickeln. Möglich wurde diese Arbeit durch die Kooperation von Forschenden aus drei Kontinenten.

Die winzigen, in der Luft schwebenden Partikel namens Aeorosole spielen eine wichtige Rolle bei der Erwärmung und Abkühlung unseres Planeten, abe...
Hydrogele sind Quellwunder: Sie saugen zuverlässig Wundwasser aus Schürfwunden und halten Urin von Babyhaut fern. Einem Forschungsteam ist es nun gelungen, mit einem speziell entwickelten salzhaltigen Hydrogel schnell große Mengen Trinkwasser aus trockener Luft zu extrahieren. Das hygroskopische Salz erhöhte dabei die Quellleistung des Gels. Anwendungen könnten die Trinkwassergewinnung in ariden Gebieten sein, heißt in der Studie, die in der Zeitschrift Angewandte Chemie erschienen ist.

Hydrogele können ein Vielfaches ihres Gewichts an Wasser aufnehmen und speichern. Dabei schwillt das zugrunde liegende polymere Material durch die Wassereinlagerung stark an. Auf diese Weise auc...
Flüssigkristalle könnten sich künftig effizienter und umweltfreundlicher herstellen lassen. Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), der Bangalore University in Indien und der Cairo University in Ägypten haben hierfür ein neues Verfahren entwickelt. Im Vergleich zu konventionellen Techniken ist es schneller, energieschonender und verspricht eine hohe Ausbeute, wie das Team im "Journal of Molecular Liquids" schreibt. Flüssigkristalle kommen zum Beispiel in den meisten Displays von Smartphones, Tablets und Computern zum Einsatz.

Die Produktion von Flüssigkristallen ist ein aufwendiger Prozess mit vielen Zwischenschritten. "Oft kommen verschiedene Lösungsmi...
Selbst nach einer zunächst erfolgreichen Behandlung kehrt ein Multiples Myelom, der häufigste Knochenmarkkrebs in Deutschland, fast immer zurück. Die Ursachen für die Therapieresistenz, wie genetische Veränderungen, und die damit verbundene Rückkehr der Erkrankung sind jedoch nur in wenigen Fällen bekannt. Wie ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin, des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) jetzt zeigt, macht die vermehrte Produktion eines bestimmten Proteins den Krebs unempfindlich gegen die Therapie. Die im Fachmagazin Nature Communications* veröffentlichte...
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