For the fifth time in a row, Privatdozent Dr Markus Göker from the Leibniz Institute DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH in Braunschweig, Germany, is on the list of the world’s most cited researchers in the field of microbiology.

To mechanistically understand the root causes of lung disease, and identify drugs that target specific pathways, the scientists around Prof. Herbert Schiller and Dr. Gerald Burgstaller from Helmholtz Munich are collecting deep molecular insights from patient samples and combining these with experimental interventions in the laboratory. A new combination of methods now enabled them to study mechanisms directly in human lung tissue, thereby accelerating drug development for novel therapies. This groundbreaking work is now published in Science Translational Medicine.

To speed up their growth, leukemia cells typically activate the recycling of cellular structures – enabling them to dispose of defective components and better supply themselves with building materials. Researchers at Goethe University Frankfurt have now shown that leukemia cells with a very common mutation activate specific genes that are important for this recycling process. Their findings, published in the journal Cell Reports, open up new therapeutic options for the future.

Um schneller zu wachsen, aktivieren Leukämiezellen typischerweise das Recycling zelleigener Strukturen. So können sie schadhafte Bestandteile entsorgen und sich besser mit Baustoffen versorgen. Forschende der Goethe-Universität Frankfurt haben nun gezeigt, dass Leukämiezellen mit einer sehr häufig auftretenden Mutation ganz spezielle Gene aktivieren, die für diesen Prozess wichtig sind. Die Ergebnisse eröffnen künftige neue Therapieoptionen. Sie sind nun in der Zeitschrift Cell Reports erschienen.

Jedes Jahr sterben 18 Millionen Menschen an Herzkrankheiten, aber die Entwicklung neuer Therapien steht vor einem Engpass: Es existiert kein physiologisches Modell des gesamten menschlichen Herzens – bis jetzt. Ein neues Mehrkammer-Organoid, das die komplizierte Struktur des Herzens widerspiegelt, ermöglicht es WissenschaftlerInnen, Screening-Plattformen für die Entwicklung von Arzneimitteln voranzutreiben und die Entwicklung des Herzens zu verstehen. Die neuen Erkenntnisse, gewonnen mit in der Gruppe von Sasha Mendjan am Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften entwickelten Herzorganoid-Modellen, werden am 28. November in Cell veröffentlicht.

New insights into the pathogenesis of Alzheimer’s disease could unlock novel therapeutic approaches and help to prevent the disease. A study led by Professors Marcus Grimm and Tobias Hartmann at the Rhineland Campus of the SRH University of Applied Health Sciences in Leverkusen and at Saarland University has shed light on a bidirectional interaction in the body’s fat metabolism that could play an important role in the development of the disease. Dietary and other lifestyle factors such as smoking also play a role. The research team has published its findings on the relationship between the amyloid precursor protein and fat metabolism in the journal ‚Cell Chemical Biology‘.

Neue Erkenntnisse zur Entstehung von Alzheimer könnten zu neuartigen Therapieansätzen beitragen und helfen, der Krankheit vorzubeugen: Eine Studie der Alzheimerforscher Marcus Grimm und Tobias Hartmann am Campus Rheinland der SRH Hochschule für Gesundheit in Leverkusen und der Universität des Saarlandes hat eine Wechselwirkung im Fettstoffwechsel des Körpers aufgezeigt, die eine wichtige Rolle bei der Erkrankung spielen könnte. Ernährung und Faktoren wie das Rauchen spielen hierbei eine Rolle. Die Forscher veröffentlichen ihre Erkenntnisse zur Beziehung zwischen dem Amyloid-Vorläuferprotein und dem Fettstoffwechsel im Journal „Cell Chemical Biology“.

Forschende der Universität Bayreuth haben die strukturelle Grundlage eines enzymatischen RNA-Abwicklungsmechanismus entschlüsselt. Bei dem Enzym handelt es sich dabei um die DExH-Typ RNA Helikase Maleless (MLE). Prof. Dr. Janosch Hennig, Lehrstuhlinhaber für Biochemie IV an der Universität Bayreuth, und seine Arbeitsgruppe haben in einem Beitrag in der Fachzeitschrift Molecular Cell nun die Ergebnisse der Studie veröffentlicht, die ein Durchbruch für die Entwicklung von Medikamenten sein könnte.

Anders als beim Menschen können sich Zebrafisch-Herzen nach Schäden vollständig regenerieren. Dafür sorgt das Zusammenspiel zwischen Nerven- und Immunsystem, wie Forschende um Suphansa Sawamiphak vom Max Delbrück Center jetzt im Fachjournal „Developmental Cell“ schreiben.

Looking around us, we can see that people age at different rates. But what about inside? Do all cells age in the same way? And does the location of a cell in the organ make a difference to the ageing process? Researchers at the Max Planck Institute for Biology of Ageing in Cologne and CECAD Excellence Cluster for Ageing Research have now shown in the liver of mice that liver cells age differently depending on where they are located in the organ.

A mammalian embryo cannot develop on its own. It has to implant in the uterus, where it is supplied with everything it needs to survive. Until this happens, the egg cell nourishes the early embryo. Among other things, it provides essential proteins. Researchers led by Melina Schuh at the Max Planck Institute (MPI) for Multidisciplinary Sciences, together with colleagues in Göttingen, have now elucidated how egg cells store proteins. Their experiments also provide important insights into how errors in protein storage can lead to infertility. Structures of the egg cell that have puzzled scientists for over 60 years play a crucial role in this.

Broadly neutralizing antibodies are already being used to fight viruses. This approach could also help to treat infections with multi-resistant bacteria in the future / publication in the renowned journal ‘Cell’

Im Kampf gegen Viren kommen bereits breit neutralisierende Antikörper zum Einsatz. Die Technik könnte in Zukunft auch helfen, Infektionen mit multiresistenten Bakterien zu bekämpfen / Veröffentlichung im renommierten Fachjournal “Cell“

Eine neue Studie, die kürzlich in der Fachzeitschrift CELL veröffentlicht wurde, verändert unser Verständnis der grundlegenden Bausteine des Gehirns, der Proteine an den Synapsen. Unter dem Titel „The proteomic landscape of synaptic diversity across brain regions and cell types“ taucht die Studie tief in die komplexe Welt der Synapsen ein, der lebenswichtigen Verbindungen zwischen Nervenzellen. Unter der Leitung eines Wissenschaftlerteams des Schuman-Labors am Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main wurden mehr als 1.800 Proteine identifiziert, die es den verschiedenen Synapsen im Gehirn ermöglichen, ihre unterschiedlichen Aufgaben zu erfüllen.

Lysosomes play an important role in cells and tissues, controlling not only the degradation of substances but also cell division and growth. A team led by Professor Volker Haucke and Dr. Michael Ebner at the FMP has investigated how these two functions are related to nutrient availability in the cell. The researchers were able to show for the first time that lysosomes undergo a massive transformation. A signaling lipid acts as a switch between the two states. The findings, published in the journal Cell, could be used to develop drugs that specifically stimulate cells from patients with neurodegenerative or metabolic diseases to break down harmful protein molecules inside the cell.

Lysosomen haben wichtige Aufgaben in Zellen und Geweben, sie steuern sowohl den Stoffabbau als auch Zellteilung und -wachstum. Wie beides mit dem Nährstoffangebot in der Zelle zusammenhängt, hat ein Team um Prof. Volker Haucke und Dr. Michael Ebner vom FMP untersucht. Die Forschenden konnten erstmals zeigen, dass Lysosomen massiv umgebaut werden. Dabei fungiert ein Signallipid als Schalter zwischen beiden Zuständen. Die im Fachmagazin „Cell“ publizierten Ergebnisse könnten zur Entwicklung von Wirkstoffen genutzt werden, die Zellen von Patienten mit neurodegenerativen oder metabolischen Erkrankungen gezielt dazu anregen, schädliche Eiweißmoleküle im Zellinneren abzubauen.

A team of researchers led by Leipzig University has gained new insights into the respiratory system of fruit flies – the so-called tracheal system – which could be important for future research into aneurysms. Dr Matthias Behr from the Institute of Biology (Department of Cell Biology) at Leipzig University and his team, together with colleagues from the Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences in Göttingen, carried out genetic, cell biological and biochemical studies on Drosophila embryos.

Evolutionary information can support the design of targeted vaccines / publication in the scientific journal ‘Cell’

Informationen über die Entwicklung des Virus können helfen, gezielt Impfstoffe zu entwickeln / Publikation im Fachjournal „Cell“

Nur die korrekte Analyse und Interpretation der stetig wachsenden Menge an medizinischen Daten kann zu wissenschaftlichen Durchbrüchen und essenziellen Therapien für Patient:innen verhelfen. Computerwissenschaftler:innen von Helmholtz Munich haben ein generatives Modell namens scPoli (single-cell population level integration) entwickelt, um die Datenintegration von hochauflösenden Einzelzell-Datensätzen durchzuführen. So können Referenzkarten des menschlichen Körpers auf Einzelzellebene, sogenannte Einzelzell-Atlanten, für die medizinische Forschung erstellt werden.

The increasing amount of data recorded in medical research can only lead to scientific breakthroughs and essential therapies for patients if interpreted and analyzed correctly. Computer scientists at Helmholtz Munich developed a generative model named scPoli (single-cell population level integration), that performs data integration of high-quality large-scale datasets of single cells to create valuable single-cell reference maps of the human body, so-called single-cell atlases, for medical research.

Similar to humans and animals, which adapt their diet or behavior to given environmental conditions, the function and protein composition of single cells also depends on which resources are available in their immediate environment. Using a new approach developed by a research team led by Matthias Mann, Director at the MPI of Biochemistry, it is now possible to analyze this protein composition with a view to the environment of individual cells for the first time. By combining two new methods from the research department, they succeeded in functionally mapping the proteome of single cells with high spatial resolution. The results are published in the journal Nature Methods.

Recognizing motion requires an enormous amount of computing power from the brain. A new study from Alexander Borst’s department at the Max Planck Institute for Biological Intelligence shows how the fly brain masters this task: By performing a neuronal computation on three network levels, it distributes the workload over several steps. This is the first time that researchers have deciphered a neuronal network in which one cell type performs the same computation at all network levels. This approach helps fruit flies to reliably recognize different motion patterns – the prerequisite for staying on track.

Die Häufigkeit, mit der bestimmte kleine Moleküle, so genannte Mikro-RNAs, in Krebszellen vorliegen, kann Hinweise darauf geben, wie sich Tumoren medikamentös behandeln lassen. Dies konnte ein Team unter Leitung von Forschenden der Hochschulmedizin Dresden, des Deutschen Krebsforschungszentrums, am Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen Dresden und Mildred-Scheel-Nachwuchszentrum Dresden erstmals zeigen. Künftig könnte die Analyse der Mikro-RNAs zusätzliche Informationen für Therapieentscheidungen liefern. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Cell Reports Medicine veröffentlicht.

How do our muscles respond at the molecular level to exercise? Researchers at Helmholtz Munich and the German Institute of Human Nutrition Potsdam-Rehbrücke (DIfE) have unraveled the cellular basis and signaling pathways responsible for the positive impact of physical activity on our overall health. Regulatory T cells, a type of immune cell, play a critical role in ensuring proper muscle function. These novel insights are paving the path towards precision medicines targeting metabolic disorders like obesity and diabetes, as well as muscle-related illnesses. Their discoveries are published in Cell Metabolism.