Alle Artikel mit dem Schlagwort: DNA

Eine künstlerische Darstellung der Ergebnisse: Die gebrochenen DNA-Enden werden durch den klebrigen Klumpen des Parp1-Proteins zusammengehalten. Visualisierung: Magdalena Gonciarz / Dall-E3

Dresdner Biotechnologen entziffern Erbgut-Reparaturkleber

Molekularer Leim „Parp1“ soll für bessere Krebstherapien sorgen Dresden, 6. Februar 2024. Dresdner Forscher sind den Reparatur-Mechanismen der Erbgut-Moleküle im Menschen ein Stück näher gekommen – und damit auch neuen Ansätzen für künftige Krebstherapien. So hat ein Forscherteam um Prof. Simon Alberti vom „Biotechnologischen Zentrum“ (Biotec) der TU Dresden nun die Funktionsweise und Rezeptur des protein-basierten Reparaturklebers „Parp1“ entziffert, mit denen der Organismus beschädigte DNS-Ketten (englisch: DNA) solange provisorisch kittet, bis die eigentlichen Reparatur-Enzyme ihre Arbeit vollbracht haben. Das geht aus einer Mitteilung der Technischen Universität Dresden (TUD) hervor.

Erbgut-Moleküle wie die DNS-Doppelhelix können auch von Menschen generierte Daten speichern. Illustration: Dall-E, hw

Fraunhofer arbeitet an Erbgut-Speicherchip

Moleküle könnten eine Million mehr Speicherdichte als heutige Silizium-Schaltkreise erreichen Dresden, 20. Oktober 2023. So viel auch moderne Smartphones und USB-Sticks auch zu speichern vermögen – die Datendichte natürlicher Erbgut-Moleküle, in denen die kompletten „Baupläne“ eines ganzen Menschen gespeichert sind, erreichen sie nicht mal annähernd. „So ist es im Prinzip möglich, in einem Kubikmillimeter DNA eine Million Terabyte Daten zu speichern“, schätzt das Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen (INT) aus Euskirchen. „Damit werden die besten konventionellen Speicher um mindestens den Faktor eine Million übertroffen.“

Setzen sich künftig lernfähige und selbstorganisierende Mikroroboter zu immer neuen Formen und Maschinen zusammen? Visualisierung: Dall-E

Nahe am künstlichem Leben: Sachsen forschen an Mikro-Cyborgen

TU Chemnitz stellt Konzept für mikroelektronische Morphogenese künstlicher Organismen vor Chemnitz, 11. Oktober 2023. Nach den Mikrorobotern, die sich selbst „zurechtfalten“, wollen sächsische Forscher nun den nächsten Schritt gehen hin zu winzig kleinen Cyborg-Mischwesen. Konkret forschen sie an halb lebendigen, halb anorganischen Schwarm-Organismen, die ihre Form und Fähigkeiten je nach aktueller Aufgabe ändern und sich am Ende ihres künstlichen „Lebens“ selbst recyceln. Ein entsprechendes technologisches Konzept haben nun Forscher der TU Chemnitz vorgestellt. Zugleich versprechen sie eingebaute anti-dystopische Sicherungen gegen eine unkontrollierte Vermehrung ihr Mini-Cyborgen.

...während er andere wie etwas nervige Fliegen, Miniermotten oder Heuschrecken als Plagegeister einstufen und terminieren soll. Foto: Heiko Weckbrodt

Die optimale Ernährung für alle gibt es nicht

TU Dresden: Kleinste genetische Abweichungen können gesundes Essen giftig machen und umgekehrt Dresden, 24. August 2023. Diätpläne müssen künftig wohl ganz anders aufgestellt werden. Denn eine optimale Ernährung für alle gibt es nicht, weil genetische Abweichungen zwischen den Menschen den richtigen Essensmix für jeden Einzelnen zu sehr beeinflussen. Das hat ein Biologen-Team um Dr. Adam Dobson und Prof. Klaus Reinhardt von der der TU Dresden bei Untersuchungen an Fruchtfliegen herausgefunden. Diese Erkenntnis könne den Grundstein für personalisierte Ernährungsempfehlungen legen, hieß es von der Uni.

Ötzi hatte schon zu Lebzeiten Glatze. Foto: Südtiroler Archäologiemuseum/ EURAC/ Marco Samadelli-Gregor Staschitz

Eva: Ötzi hatte Glatze und war dunkel

Neue Gen-Analyse: Gletschermann stammte von anatolischen Bauern ab Leipzig, 16. August 2023. Planck-Forscher aus Leipzig haben zusammen mit dem italienischen Forschungszentrum „Eurac Research“ das Erbgut der über 5200 Jahre alten Gletscher-Mumie „Ötzi“ endlich einmal genauer untersucht. Ihr Befund: Ötzi war ein Provinzbauer mit Glatze und dunkler Hautfarbe. Zudem habe er zu Übergewicht und Diabetes geneigt. Das geht aus Mitteilungen der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) und des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie (Eva) hervor.

Aus Rissen in der Eiskruste des Enceladus schießen cryo-vulkanische Eisfontänen ins All hinaus. Die Eispartikel entstehen aus dem globalen Ozean, der sich unter der einige Kilometer mächtigen Eiskruste befindet. Bild: NASA / JPL-Caltech / SSI / Kevin M. Gill

Hockt E.T. auf Enceladus?

Berliner Forscher finden Phosphor auf Saturn-Mond – und schlagen neue Raummission vor Berlin/Saturn, 14. Juni 2023. Womöglich stehen die Chancen gar nicht so schlecht wie oft gedacht, doch noch extraterrestrisches (ET) Leben jenseits der Erde in unserem Sonnensystem zu finden. Das legen zumindest neue Forschungsergebnisse eines Teams um den Planetologen Prof. Frank Postberg von der Freien Universität Berlin nahe: Die Forscher haben Phosphor im überfrorenen Ozean des Saturn-Mondes „Enceladus“ gefunden und damit einen wichtigen Baustein und Treibstoff für Lebensformen, wie wie sie kennen.

Anhand der sogenannten "Stumpff-Locke" -entzifferten die Forscher Beethovens Genom. Foto: Anthi Tiliakou via MPI-Eva

Studie: Trunk- und Gelbsucht sowie Risikogene brachten Beethoven ins Grab

Internationales Team mit sächsischer Beteiligung entschlüsselt Erbgut des berühmten Komponisten Cambridge/Leipzig, 22. März 2023. Beethovens Trunksucht, gepaart mit geerbten Leber-Problemen und einer Gelbsucht-Infektion haben vermutlich zum frühen Tod des berühmten Komponisten im Alter von 56 Jahren geführt. Das legen die Befunde einer Haarlocken-Analyse durch ein internationales Forscherteam nahe.

Erbgut-Moleküle wie die DNS-Doppelhelix können auch von Menschen generierte Daten speichern. Illustration: Dall-E, hw

Fraunhofer Sachsen arbeitet an Erbgut-Speicherchips

Projekt „Biosynth“: Institute aus Dresden und Potsdam wollen große Datenmengen in DNS-Molekülen ablegen Dresden, 2. November 2022. Fraunhofer-Ingenieure aus Sachsen und Brandenburg wollen große Datenmengen künftig in Bio-Chips speichern. Diese neuartigen DNS-Mikrokabore sollen Erbgut-Moleküle erzeugen können, um darin Informationen – zum Beispiel als binäre Daten – besonders dicht abzulegen. Das geht aus einer Mitteilung des Dresdner Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) hervor, das das Konsortium „Modulare Hochdurchsatz-Mikro-Plattform für künftige Massendatenspeicher aus synthetischer Biologie“ (Biosynth) koordiniert.

Weniger Chromosomentrennungsfehler in neuronalen Stammzellen des modernen Menschen im Vergleich zum Neandertaler. Linke Seite: Mikroskopaufnahme der Chromosomen (in Cyan) einer neuronalen Stammzelle des modernen Menschen im Neokortex während der Zellteilung. Rechte Seite: dieselbe Aufnahme, aber von einer Zelle, in der drei Aminosäuren in den beiden Proteinen KIF18a und KNL1, die an der Chromosomentrennung beteiligt sind, von der modernen menschlichen Variante zur Neandertaler-Variante verändert wurden. Diese "neandertalisierten" Zellen weisen doppelt so viele Chromosomenverteilungsfehler auf (roter Pfeil). Aufnahme: Felipe Mora-Bermúdez / MPI-CBG

Größe ist nicht alles: Neandertaler-Gehirne pfuschten zuviel

Genetiker aus Sachsen haben Stammzell-Fehler mit modernem Menschen verglichen Dresden/Leipzig, 30. Juli 2022. Die Gehirne von Neandertaler sind zu hastig gewachsen und haben dabei im Vergleich zum Gehirn des modernen Menschen zuviele Fehler bei der Stammzell-Teilung gemacht. Das haben Teams vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden und vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (MPI-EVA) in Leipzig nun bei Experimenten mit Mäusen und Gehirn-Organoiden herausgefunden.

So etwa könnte das "Mikrolabor" für den geplanten neuen PCR-Schnelltest für Corona aussehen. Foto: TUD

TU Dresden arbeitet an PCR-Schnelltest für Corona

Ergebnisse sollen in 20 Minuten vorliegen und genau wie beim DNS-Test sein Dresden, 22. Januar 2022. Damit Corona-Viren genauer als bisher und dennoch rasch nachweisbar werden, will eine Dresdner Nachwuchs-Forschungsgruppe bis Ende 2022 einen PCR-Schnelltest für Covid19 entwickeln. Das hat die Technische Universität Dresden (TUD) mitgeteilt. „Solche deutlich effizienteren Tests werden die flächendeckende Diagnose für künftige Wellen und Pandemien ermöglichen“, schätzt die Uni ein.

Raubtieren wie dieser Tiger haben im Laufe der Evolution bestimmte Gene verloren, die unter anderem für den Abbau von Pflanzengiften zuständig waren. Foto: TheOther Kev, pexels.com, Lizenz: kostenlose Nutzung https://www.pexels.com/de-de/foto/grauer-und-schwarzer-tiger-der-auf-wald-geht-2264556/

Raubtieren fehlt Entgiftungs-Gen

Senckenberg Dresden: Der einstige evolutionäre Vorteil könnte die Räuber empfindlicher gegen menschengemachte Gifte machen Dresden/Frankfurt am Main, 18. Januar 2021. Was einst ein evolutionärer Vorteil war, könnte sich für manche Tiere durch menschliches Zutun zunehmend in einen Nachteil verwandelt: Als diese Tiere einst ihren Speiseplan auf Fleisch umstellten und zu Raubtieren wurden, minderten sie zwar den Giftanteil in ihrem Essen. Allerdings verloren sie dadurch im Laufe der Evolution auch das Gen NR1I3, das ihnen beim Abbau von Pflanzengiften geholfen hatte. Dieser Verlust entwickelt sich aber zum Problem, da Raubtiere nun auch viele künstliche, menschengemachte Stoffe aus der Umwelt aufnehmen, die eben auch giftig für sie sein können. Das geht aus einer genetische Analyse der Senckenberg-Gesellschaft für Naturforschung in Dresden, des Loewe-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) in Frankfurt am Main und des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin ergeben.

Im Labor untersuchen Wissenschaftler die Wirksamkeit verschiedener Substanzen an 3D-Zellkulturen. Foto: André Wirsig für das NCT/UCC

Mit Molekularkleber gegen Darmkrebs

Dresdner Forscher wollen mit neuem Wirkstoff den Tumor für die körpereigene Müllfabrik reif machen Dresden, 22. Juli 2021. Mit molekularen Klebstoff wollen Wissenschaftler aus Dresden und Heidelberg künftig Darmkrebs bekämpfen. Der neue Wirkstoff sorgt anscheinend dafür, dass krebsfördernde Proteine in der körpereigenen Eiweiß-Müllentsorgung landen. Konkret wollen die Forscher damit den Proteinkomplex „Cyclin K/CDK12“ ausschalten, der für einige besonders aggressive Darmkrebsformen mitverantwortlich ist. Das geht aus einer Mitteilung des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen Dresden und Uniklinik-Krebszentrums (NCT/UCC) hervor.

Anne-Kristin Heninger und Frank Buchholz vom Uniklinkum Dresden wollen mit Rectech ein Unternehmen für Gen-Editierungsverfahren gründen. Foto: Science4Life

Rectech Dresden entwickelt molekulare Werkzeuge gegen Erbkrankheiten

Ausgründung der Uniklinik spezialisiert sich auf Rekombinase-Enzyme Dresden, 14. Juli 2021. Um bisher unheilbare Krankheiten zu besiegen, die im Erbgut des Patienten verankert sind, können womöglich Gentherapien helfen, die Defekte in der erbguttragenden Desoxyribonukleinsäure (DNS) gezielt reparieren. Dafür setzt ein Team um Prof. Frank Buchholz und Dr. Anne-Kristin Heninger von der Uniklinik Dresden auf sogenannte Rekombinase-Enzyme: Diese Moleküle können das Erbgut im Organismus gezielt umschneiden, ohne dafür auf körpereigene DNS-Reparaturmechanismen angewiesen zu sein. Dadurch arbeiten sie laut Uniklinik-Angaben besonders zielgenau und können auch größere Defekte in Ordnung bringen. Nun will das Team ein Unternehmen namens „Rectech“ in Dresden gründen, das diese Technologie weiterentwickelt und vermarktet.

Die Fledermaus "Große Hufeisennase" (Rhinolophus ferrumequinum) Foto: Daniel Whitby via MPI-CBG

Bergen Fledermaus-Gene Tricks gegen Corona?

Erbgut von 16 Wirbeltieren dekodiert, Dresdner Team steuerte Gen-Codes von Fledermäusen und Fischen bei Dresden/New York, 27. April 2021. Welches Gen gibt den Buntbarschen in Afrika so schillernde Farben und verhilft ihnen zu so vielen Designs? Was es ein besonderer Schalter im Erbgut, der die Hufeisennasen auf die Elbwiesen lockte und sie so schicksalhaft für die Waldschlösschenbrücke machte? Welche evolutionären Tricks sichern das Überleben einer Spezies und welche eher nicht? Diese und andere Fragen können Genetikerinnen und Biologen künftig genauer untersuchen, denn das internationale „Vertebrate Genomes Project“ (VGP) hat nun die hochpräzise dekodierten Erbgutinformationen von 16 verschiedenen Wirbeltieren veröffentlicht. Darunter sind auch die Genome der Großen Hufeisennase (Rhinolophus ferrumequinum), des Buntbarschs (Archocentrus centrarchus) und der Kleinen Lanzennase (Phyllostomus discolor) – entschlüsselt von Teams am Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG). Weitere Genome sollen folgen.