Unpacking the smart way

How Incoming adenoviruses change their chromatin structure for efficient gene expression

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Nicht nur Lebensstil und Gene: Weiterer Einflussfaktor für Übergewicht entdeckt

Was bestimmt, ob wir fettleibig werden? Neben dem Lebensstil wirkt sich auch die Veranlagung aus, die Gene aber können den ererbten Hang zum Übergewicht nicht vollständig erklären. Eine Studie der Charité – Universitätsmedizin Berlin in Science Translational Medicine* zeigt jetzt, dass auch eine Art Formatierung des DNA-Codes eines Sättigungsgens mit einem leicht erhöhten Risiko für Fettleibigkeit einhergeht – zumindest bei Frauen. Diese sogenannte epigenetische Markierung wird bereits in der frühen Embryonalphase etabliert.

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Methylierungsanalyse verbessert Lungenkrebs-Risikovorhersage

Durch gezielte CT-basierte Früherkennung in Hochrisikogruppen ließe sich die Zahl der Sterbefälle an Lungenkrebs deutlich reduzieren. Das Lungenkrebs-Risiko wird bislang üblicherweise anhand der Raucherhistorie ermittelt. Deutlich präziser kann das Risiko eingeschätzt werden, wenn zusätzlich der Methylierungsstatus bestimmter Gene untersucht wird, zeigten nun Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ).

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DNA Organization in Real-Time | How the motion of DNA controls gene activity

Despite being densely packed to fit into the nucleus, chromosomes storing our genetic information are always in motion. This allows specific regions to come into contact and thereby activate a gene. A group of scientists from the Institute of Science and Technology Austria (ISTA), Princeton University, and the Institut Pasteur in Paris now visualized this dynamic process and give novel insights into the physical characteristics of DNA.

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Virus-like transposons wage war on the species barrier

Scientists have known for decades that genes can be transferred from one species to another, both in animals and plants. However, the mechanism of how such an unlikely event occurs remained unknown. Now, researchers from Alejandro Burga’s lab at the Institute of Molecular Biotechnology (IMBA) of the Austrian Academy of Sciences identify a vector of horizontal gene transfer (HGT) in worms. The findings, published on June 29 in Science, could lead to the discovery of further vectors of HGT in eukaryotes and might find applications in pathogen control.

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Virusähnliche Transposons überwinden die Artenschranke

Wissenschaftler:innen wissen seit Jahrzehnten, dass Gene von einer Art auf eine andere übertragen werden können, sowohl bei Tieren als auch bei Pflanzen. Der Mechanismus, wie ein solch unwahrscheinliches Ereignis abläuft, war aber bisher unbekannt. Jetzt identifizierten Forschende der Gruppe von Alejandro Burga am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften einen Vektor für horizontalen Gentransfer (HGT) in Fadenwürmer. Die Ergebnisse, die am 29. Juni im Fachjournal Science veröffentlicht wurden, könnten bei der Bekämpfung von Krankheitserregern Anwendung finden.

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Kleine Unterschiede mit großer Wirkung

Wie unsere Gene die Immunantwort auf Krankheitserreger bestimmen, hängt von kleinsten Unterschieden im Erbgut ab. Die Situation ist komplex, wie eine neue Studie zeigt.

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Neue Erkenntnisse zu menschlichen Stoffwechselprozessen

• Freiburger Forscher*innen entdecken zahlreiche unbeschriebene Stoffwechselprozesse und deren Gene durch Vergleich von Stoffwechselprodukten in Urin und Blut
• Erkenntnisse ermöglichen besseres Verständnis im gesamten Körper und könnten zu neuen medizinischen Behandlungsansätzen führen
• Veröffentlichung in Nature Genetics

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Nature-inspired compounds chop up cancer gene’s RNA

The cancer gene MYC drives unrestrained growth of most human cancers. It has been called the “Mount Everest” of cancer research because of the difficulty of designing medications that can disable it, and the expectation that an effective MYC drug could help so many cancer patients. Research groups from the The Wertheim UF Scripps Institute in Florida, the Max Planck Institute of Molecular Physiology in Dortmund and the University of Münster have joined forces and climbed that peak by developing Nature-inspired compounds chopping up MYC’s RNA. This innovative RNA degrader approach could also open new routes to summit other similarly hard-to-treat diseases.

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Analyse einzelner Pflanzenzellen eröffnet Einblicke in die Biosynthese von Naturstoffen

Ein internationales Team von Forschenden der University of Georgia, USA, und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena stellt eine vielversprechende Strategie zur Entschlüsselung von Stoffwechselwegen zur Bildung von Pflanzeninhaltsstoffe mit medizinischer Bedeutung vor. Das Forschungsteam untersuchte die Biosynthese von zwei Alkaloiden aus der Pflanze Catharanthus roseus, die in der Medizin als Krebstherapeutika eingesetzt werden. Mithilfe von Einzelzell-Analysen konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue, für die Biosynthese wichtige Gene entdecken und zeigen, dass die Zwischenprodukte des Stoffwechselwegs in spezifischen Zelltypen angereichert werden.

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Targeting resistance to a crucial reserve antibiotic

Colistin is an antibiotic of last resort for the treatment of infections caused by extremely multidrug-resistant Gram-negative bacteria. The recent emergence and global spread of the mobile colistin resistance gene mcr-1 among many bacterial species in different environments poses a significant public health threat. However, the workings and success of mcr-1 as a resistance factor have not been fully understood. Led by scientists of the German Center for Infection Research (DZIF), a study recently published in the journal Microbiology Spectrum provides crucial answers on how acquiring mcr-1 benefits bacteria and explores an approach to eliminate mcr-1 and its transmission vectors.

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Darmlose Meereswürmer auf Mittelmeerdiät: Tiere können Pflanzensterole herstellen

Pflanzensterole (Phytosterole) sind gesund; aber leider können Menschen und Tiere sie nicht selbst herstellen. Immer mehr Menschen nutzen Nahrungsergänzungsmittel, um an Phytosterole zu kommen, oder greifen zu grünen Smoothies oder einer Mittelmeerdiät mit vielen pflanzlichen Lebensmitteln. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen haben nun winzige darmlose Würmer im Mittelmeer entdeckt, die selbst Phytosterole herstellen können. Sie zeigen außerdem, dass auch viele andere Tiere die erforderlichen Gene zur Biosynthese eigener Phytosterole haben. Ihre Ergebnisse erscheinen im Fachjournal Science.

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Bisher unbekannte Funktionen von Genen aufgedeckt

Das Proteom beschreibt die Gesamtheit aller aktiven Eiweißmoleküle in einem Organismus, einem Gewebe oder einer Zelle unter festgelegten Bedingungen und zu einem bestimmten Zeitpunkt. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftler:innen der Charité – Universitätsmedizin Berlin, des Francis Crick Institute in London, der Universitäten Zürich und Edinburgh hat jetzt die umfassendste zelluläre Proteom-Landkarte auf der Basis von Hefen als Modellorganismen erstellt. Sie gibt Einblick in bislang unerforschte Gene und die Art und Weise, wie Proteine entsprechend ihrer Bauanleitung hergestellt und reguliert werden. Die Studie ist im aktuellen Fachjournal Cell* erschienen.

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Sophisticated gene memory. Frankfurt researchers develop new method to genetically compare hundreds of animal species

PLEASE NOTE THE EMBARGO PERIOD:
PRESS RELEASE EMBARGOED UNTIL THURSDAY, 27 APRIL 2023, 14:00 (2:00 pm) U.S. Eastern Time (EDT)

Thanks to great technological advances, the genetic material of living beings can now be sequenced at a rapid rate. However, comparing genomic data poses tricky technical challenges. To simplify the analysis process, a team of scientists led by Prof. Michael Hiller from the Hessian LOEWE Centre for Translational Biodiversity Genomics (TBG) has developed a new method and presented it in the journal Science.

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Genetic heritage from the Stone Age influences our chance to have a long life

Researchers at Kiel University have studied the evolutionary history of the longevity gene APOE. To do this, they analysed data obtained from human skeletons that are up to 12,000 years old.

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Wie Rochen gelernt haben, durchs Wasser zu gleiten

Gene sind nicht die einzigen Triebkräfte der Evolution. Die charakteristischen Flossen der Rochen entstanden, weil sich die nicht-kodierenden Teile des Genoms und seine dreidimensionale Struktur verändert hatten, berichtet ein Forschungsteam um Darío Lupiáñez vom Max Delbrück Center in „Nature“.

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Gene für Augenfarbe wichtig für eine gesunde Netzhaut

Dresdner Forscher untersuchten, wie vier Gene der Fruchtfliege Drosophila, die für die Farbgebung der Augen verantwortlich sind, auch für die Gesundheit des Netzhautgewebes essentiell sind.

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Many genes are involved in “resurrection”

Some plants can survive months without water, only to turn green again after a brief downpour. A recent study by the Universities of Bonn and Michigan shows that this is not due to a “miracle gene.” Rather, this ability is a consequence of a whole network of genes, almost all of which are also present in more vulnerable varieties. The results have already appeared online in advance in the journal „The Plant Journal“. The print edition will be published soon.

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An der „Auferstehung“ sind viele Gene beteiligt

Manche Pflanzen können Monate ohne Wasser überleben, um dann nach einem kurzen Regenguss wieder zu ergrünen. Eine aktuelle Studie der Universitäten Bonn und Michigan zeigt, dass dafür kein „Wunder-Gen“ verantwortlich ist. Stattdessen ist diese Fähigkeit Folge eines ganzen Netzwerks von Erbanlagen, die fast alle auch in empfindlicheren Arten vorkommen. Die Ergebnisse sind bereits vorab online in der Zeitschrift „The Plant Journal“ erschienen. Die Printausgabe wird demnächst veröffentlicht.

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Pigs as Organ Donors – New Findings on the Prevention of Retrovirus Infections

Intensive research is being carried out to enable the transplantation of organs from specially bred pigs to humans. However, the pig genome contains the genomes of various endogenous retroviruses (PERV-A, B and C) that could potentially cause infectious diseases. A research team at the Paul-Ehrlich-Institut has demonstrated in the Yucatan miniature pig breed (haplotype SLA D/D) that the retrovirus PERV-C could be reproductive and therefore infectious. The identification of the PERV-C genome now makes it possible to remove the PERV-C retrovirus genome from the pigs‘ genome via gene editing (Journal of Virology, 8 March 2023).

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Per Mausklick durch das Fischgehirn

Bei einer Reise durch unbekanntes Gebiet sind Karten sehr nützlich. Auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verlassen sich auf Karten, wenn sie den komplexen Aufbau des Gehirns verstehen wollen. Forscher am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz haben nun einen neuen Kartensatz für das Zebrafischgehirn erstellt. Sie bestimmten die Aktivität hunderter Gene und stellten sie in einem interaktiven Atlas zusammen. Das Online-Tool erlaubt es, sich im Gehirn dieses Wirbeltiers zurechtzufinden, und bietet neue Einblicke in die Funktion und zelluläre Struktur des Gehirns.

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Neuartige Methode ermöglicht Genstudien zur Funktion und zu Erkrankungen der Darmschleimhaut

Mit seiner Länge und der Vielzahl seiner Faltungen und Ausstülpungen stellt der Darm die größte Kontaktfläche zwischen unserem Körper und der Umwelt dar. Aktuell weiß man aber noch wenig darüber, welche Gene bei der Verdauung oder dem Kontakt zur Umwelt eine wichtige Rolle spielen. Forschenden vom Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut in Jena und Fred Hutchinson Cancer Center, Seattle, USA, ist es gelungen, eine neuartige Methode zu entwickeln, die genetische Untersuchungen über alle Regionen des Darms ermöglicht. So können zukünftig genetische Einflüsse auf die normale Funktion der Darmschleimhaut, aber auch bei Krankheiten oder beim Altern besser erforscht werden.

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Von der Architektur zersplitterter Genome

Die Suche nach Krankheitsursachen in der dunklen Materie unseres Erbguts. Forschende haben die Chromosomen von Patienten analysiert, die extrem viele Anomalien in ihrem Genom aufweisen. Diese Veränderungen können die Aktivität nahe gelegener Gene verändern und so möglicherweise Krankheiten verursachen. Die Ergebnisse erschienen im Oktober 2022 im Fachjournal Nature Communications.

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Chlamydien erweitern unseren Blick auf die Entwicklung intrazellulärer Bakterien

Einige Chlamydien konnten wichtige Gene durch Gentransfer von anderen Bakterien erhalten

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Eine Reise über Generationen – Die Vererbung des Pflanzen-Mikrobioms über den Samen

Was definiert uns und andere Lebewesen stärker: die Gene oder die Umwelt? Erst kürzlich konnten Forschende experimentell nachweisen, dass über den Samen nicht nur genetische Merkmale, sondern auch Mikroorganismen von einer Pflanzengeneration zur nächsten vererbt werden. Im soeben im Open Access in der Zeitschrift „Trends in Microbiology“ erschienenen Artikel untersuchen Forschende den Prozess der mikrobiellen Vererbung über den Samen genauer und identifiziert Faktoren, die den Aufbau des Mikrobioms der Pflanze maßgeblich beeinflussen. Mit ihrer Grundlagenarbeit schaffen die Autoren einen wichtigen Meilenstein für die Mikrobiomforschung.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft