TU Graz-Forschende beobachten Enzyme bei der Aufspaltung von Cellulose und wollen damit unter anderem die Produktion von Biokraftstoffen unterstützen. Ihre Ergebnisse publizieren sie nun in Nature Communications.

Kraftstoffe aus Biomasse werden immer wichtiger. Abgesehen von Biomethan können sie aber noch nicht effizient, kostengünstig und nachhaltig produziert werden, der technische und finanzielle Aufwand ist derzeit noch zu hoch. „Mitschuld“ daran trägt Cellulose, ein Polysaccharid und Pflanzenbestandteil, der nicht wasserlöslich und damit schwer zu verarbeiten ist.

Oxidative Enzyme

Im Normalfall verwenden Bioraffinerien – so wie es auch in natürlic...
Durch geschickte chemische Synthese gelang es Katharina Pallitsch von der Fakultät für Chemie, die räumliche Struktur eines erst kürzlich entdeckten Phosphonats aufzuklären, welches in Zukunft als medizinischer Wirkstoff Anwendung finden könnte. Dies ist ein erster, wichtiger Schritt auf dem Weg zur Aufklärung des Biosynthesewegs dieser Verbindung. Die Arbeit erscheint als Coverstory der aktuellen Ausgabe des Fachjournals "Chemistry – A European Journal" und wurde als "Hot Paper" klassifiziert.

Phosphor ist einer der wichtigsten Nährstoffe. Jede Zelle benötigt ihn, um zu wachsen und sich zu vermehren. Daher nehmen alle Lebewesen Phosphor aus ihrer Umwelt auf und bauen ihn i...
Der Mensch besteht aus rund 37.2 Billionen Zellen. Aber nicht alle Zellen sind gleich: während Muskelzellen die molekulare Maschinerie enthalten, um die Muskeln zusammenzuziehen und zu entspannen, erstrecken sich manche Neuronen mit meterlangen Axonen von der Wirbelsäule aus bis in die Zehenspitzen, rote Blutkörperchen wiederum binden Sauerstoff und transportieren diesen durch den Körper. Aber wie „weiß“ eine Zelle, welche Funktion sie hat? In einer Publikation, die heute im Journal Developmental Cell erscheint, beschreibt die Gruppe von Carl-Philipp Heisenberg am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), darunter Erstautorin und PhD Studentin Vanessa Barone, wie da...
Ein Empa-Team hat einen Biosensor entwickelt, der günstig, einfach und schnell erhöhte Kupferwerte messen kann. Kupfer ist – genau wie andere Schwermetalle – problematisch für Mensch und Umwelt. Das Träger­material für den Sensor – mikrofibrillierte Zellulose – ist ebenfalls eine ­Empa-Entwicklung.

Schwermetalle wie Kupfer sind gefährlich, das ist kein Geheimnis. Sowohl auf die Umwelt als auch auf die menschliche Gesundheit können sie sich gravierend auswirken. Leberschäden, Alzheimer oder sogar Krebs wurden bereits mit einer Überbelastung an Kupfer in Zusammenhang gebracht. Trotzdem sind die Schwermetallkonzentrationen in Luft und Wasser, vor allem in einigen Entwi...
Die Arbeitsgruppe um Privatdozent Dr. Martin Müller, Abteilung Innere Medizin II am Universitätsklinikum Tübingen konnte in der heute im Fachjournal Nature Communications publizierten Studie das Protein NFAT2 als einen entscheidenden Faktor für den Verlauf der Chronisch-Lymphatische Leukämie (CLL) identifizieren.

Die Chronisch-Lymphatische Leukämie ist die häufigste Leukämieform in den westlichen Industrieländern. Nach Angaben des Robert-Koch-Instituts wird in Deutschland jedes Jahr diese Bluterkrankung bei etwa 5000 Personen neu diagnostiziert. Meistens verläuft die Krankheit sehr langsam, chronisch und über viele Jahre ist keine Therapie nötig. Bei einem Teil der Betroff...
Lithium-Ionen-Akkus sind brennbar, und der Preis für den Rohstoff steigt. Gibt es Alternativen? Ja: Forscher der Empa und der ETH haben vielversprechende Ansätze entdeckt, wie man Batterien aus Abfall-Graphit und Schrott-Metallen herstellen könnte.

Kostiantyn Kravchyk arbeitet in Forschungsgruppe von Maksym Kovalenko, die zugleich an der ETH Zürich und im Empa-Labor für Dünnfilme und Fotovoltaik beheimatet ist. Sein ehrgeiziges Ziel ist es, einen Akku aus den am häufigsten vorkommenden Elementen der Erdkruste zu machen – zum Beispiel Magnesium oder Aluminium. Diese Metalle bieten eine hohe Sicherheit selbst dann, wenn die Anode aus reinem Metall besteht – was bei einer Lith...
Brustkrebspatientinnen, die am sogenannten Triple-Negativen Subtyp erkranken, haben nur eine geringe Aussicht auf Heilung. Eine neue Behandlungsform für diese und andere Krebsformen könnte ein Naturstoff aus einer Weichkoralle sein. Julia Sperlich von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln konnte den Stoff jetzt erstmals im Labor an aggressiven metastasierenden Brustkrebszellen erfolgreich testen. Ihre Arbeit ist Teil des Forschungsprojekts „Neue Wirkstoffe aus dem Meer“, gefördert durch das Programm „FH Struktur“ des Ministeriums für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen.

Tumore bestehen zu weniger als 50 Prozent aus Krebszellen. V...
Chemiker der Universität Basel konnten erstmals zeigen, dass anaerobe Bakterien das Vitamin Ergothionein ohne Sauerstoff produzieren können. Das legt nahe, dass Bakterien diese Verbindung bereits gebildet haben, bevor es Sauerstoff in der Erdatmosphäre gab. Rätselhaft bleibt damit die Funktion des Vitamins, dem bislang eine Rolle bei sauerstoffabhängigen Prozessen zugeschrieben wurde.

Ergothionein ist ein schwefelhaltiges Vitamin. Während es Bakterien und Pilze selbst produzieren können, müssen es höhere Organismen aus der Nahrung oder aus dem Boden aufnehmen.

Vermutet wird, dass Ergothionein physiologisch für die Abwehr von oxidativem Stress in Zellen bedeutsam ist; ...
Einer Forschungsgruppe unter Führung der Universität Kassel ist es gelungen, sogenannte händische Moleküle auf mehrere Arten eindeutig zu bestimmen – dies ist einer der Erfolge des Projekts ELCH, dessen Abschlussbericht nun veröffentlicht wurde. Die Ergebnisse könnten langfristig neue Wege beispielsweise für die Erprobung neuartiger Medikamente eröffnen.

In der Natur gibt es Stoffe, die sich nur durch ihre (Chiralität) Händigkeit unterscheiden. Wie die Hände eines Menschen baugleich, aber spiegelverkehrt aufgebaut sind, können zwei Moleküle eines Stoffes aus denselben Bausteinen, aber nicht deckungsgleich aufgebaut sein. Das kann weitreichende Folgen haben: So kann eine...
Die Glasproduktion umfasst nicht nur die aus dem Alltag bekannten Silikat-Gläser, sondern auch metallische Gläser und plastische oder Orientierungsgläser aus organischen Molekülen wie Glycerol und Glukose. Gemeinsam ist diesen strukturellen Gläsern, dass sie auf atomarer oder molekularer Ebene eine ungeordnete, amorphe Struktur aufweisen. Analog dazu kennt man Spin-Gläser. Hier bezieht sich die Bezeichnung auf die gemeinsame Ausrichtung der magnetischen Momente, die keine Fernordnung, sondern lediglich eine Nahordnung besitzen.

Experimentell ist die Glasbildung oftmals schwer zugänglich, weil sich die ungeordneten Strukturen über sehr lange Zeiträume und in großen Temperatur...
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