Forschende am MPI für Biochemie haben die Struktur des menschlichen Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1) entschlüsselt, einer molekularen Maschine, die Gene in Zellen ausgeschaltet hält, in denen sie nicht aktiv sein sollten. Obwohl der Komplex bereits vor mehr als 20 Jahren entdeckt wurde, war bislang unklar, wie sich seine Komponenten zu einer funktionsfähigen Maschine zusammenfügen und wie diese Maschine mit Chromosomen interagiert. Die neue Studie, die in Nature Structural & Molecular Biology veröffentlicht wurde, zeigt, wie die vier Untereinheiten von PRC1 zusammengesetzt sind, und liefert eine molekulare Momentaufnahme des Komplexes bei seiner Arbeit an einem Chromosom. Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

To the point: • Counting the returns: Around one in three individuals of shorebirds breeding in the tundra return each year, compared to two in three of those that breed in forests, grasslands and arid regions. • Where latitude matters: How far north birds bred made no difference to how often they returned, except in the tundra, where roughly half of the individuals returned at its southern edge, against only about one in ten in the high Arctic. • Beyond the tundra: How faithfully birds return shapes gene flow and disease spread; the study raises the question of whether other…

Leukemia: Researchers at the Leibniz Institute DSMZ identify the world’s first cell line with the KMT2A::SEPTIN6 fusion gene For the first time, a laboratory model exists for this rare form of leukemia Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Bee research: Publication in PNAS What determines which tasks bees perform in their colony? Biologists from Heinrich Heine University Düsseldorf (HHU) and the universities in Cologne and Frankfurt/Main have investigated the role neural activity plays in this process. In the scientific journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), they explain that, by manipulating a specific gene, they can selectively inhibit neural circuits in bees and thus influence their work behaviour. Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Pflanzen reagieren auf grelles Sonnenlicht nicht erst nach Stunden, sondern innerhalb weniger Minuten. Forschende der Universität Bielefeld und der Australian National University haben einen neuen Signalweg entdeckt, mit dem Pflanzen ihre Proteinproduktion direkt anpassen, noch bevor Gene im Zellkern ihre Aktivität ändern. Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für klimaresistente Nutzpflanzen. Die wichtigsten Fakten im Überblick: • Pflanzen regulieren bei Starklicht binnen zehn Minuten gezielt ihre Proteinproduktion. • Kurze Abschnitte der Boten-RNA wirken dabei als molekulare Schalter. • Der Mechanismus könnte helfen, Kulturpflanzen widerstandsfähiger gegen Klimastress zu machen. Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Inside the cell nucleus, genes must be turned on and off with precision to regulate biological processes. The first models of gene regulation were developed in the 1960s, yet modern science continues to uncover new layers of control. A new study involving researchers from the Institute of Science and Technology Austria (ISTA), the Institut Pasteur, and Princeton University, published in PNAS, now suggests that genes obey an optimal switching principle—random at any given moment, yet precise on average. Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Im Zellkern müssen Gene präzise an- und ausgeschaltet werden, um biologische Prozesse zu steuern. Erste Modelle zur Genregulierung haben Wissenschafter:innen bereits in den 1960er-Jahren entworfen. Doch moderne Forschung findet immer wieder neue Ebenen, auf denen Zellen diese Prozesse kontrollieren. Eine neue Studie mit Beteiligung des Institute of Science and Technology Austria (ISTA), des Institut Pasteur und der Princeton University, veröffentlicht in PNAS, legt nun nahe: Gene folgen einem konstanten optimalen Schaltprinzip – zufällig im einzelnen Moment, aber präzise im statistischen Durchschnitt. Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Die Arbeitsgruppe von Robert Blum am UKW untersuchte das Spinalganglion (DRG) bei Ratten nach einer Nervenverletzung sowie während der Schmerzrückbildung. Die Forschenden fanden heraus, dass die Mechanismen der Schmerzrückbildung geschlechtsspezifisch sind, obwohl die unmittelbare Reaktion auf die Verletzung weitgehend gleich ist. Bei weiblichen Tieren blieben Immunreaktionen länger bestehen. Bei den männlichen Tieren zeigten die Satellitengliazellen eine anhaltendere Aktivierung. In beiden Geschlechtern erfolgt die Schmerzrückbildung entgegen bisheriger Vermutungen ohne Verlust von Nervenzellen oder Gewebe. Überraschend war, dass hunderte Gene geschlechtsspezifisch reguliert waren. Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Unsere Umwelt sehen Metagenomiker als Quelle unentdeckter Viren und Keime: Wie Big-Data-Biologen die Welt genetisch neu vermessen. Quelle: FAZ.NET

Muhammad A Shah, Emily L Denton, Cheryl H Arrowsmith, Mathieu Lupien and Matthieu Schapira Abstract Background The notion that epigenetic mechanisms may be central to cancer initiation and progression is supported by recent next-generation sequencing efforts revealing that genes involved in chromatin-mediated signaling are recurrently mutated in cancer patients. Results Here, we analyze mutational and transcriptional profiles from TCGA and the ICGC across a collection 441 chromatin factors and histones. Chromatin factors essential for rapid replication are frequently overexpressed, and those that maintain genome stability frequently mutated. We identify novel mutation hotspots such as K36M in histone H3.1, and uncover…

Progressive increase in mtDNA 3243A>G heteroplasmy causes abrupt transcriptional reprogramming Wallace hypothesized mitochondrial dysfunction as a central role in a wide range of age-related disorders and various forms of cancer. Steadily rising increases in mitochondrial DNA mutations cause abrupt shifts in diseases. Discrete changes in nuclear gene expression in response to small increases in DNA mutant level are analogous to the phase shifts that is well known in physics: As heat is added, the ice abruptly turns to water or with more heat abruptly to steam. Therefore, a quantitative change that is an increasing proportion of mitochondrial DNA mutation results…

Daniel Smeets, Yolanda Markaki, Volker J Schmid, Felix Kraus, Anna Tattermusch, Andrea Cerase, Michael Sterr, Susanne Fiedler, Justin Demmerle, Jens Popken, Heinrich Leonhardt, Neil Brockdorff, Thomas Cremer1, Lothar Schermelleh and Marion Cremer Abstract Background A Xist RNA decorated Barr body is the structural hallmark of the compacted inactive X territory in female mammals. Using super-resolution three-dimensional structured illumination microscopy (3D-SIM) and quantitative image analysis, we compared its ultrastructure with active chromosome territories (CTs) in human and mouse somatic cells, and explored the spatio-temporal process of Barr body formation at onset of inactivation in early differentiating mouse embryonic stem cells (ESCs)….

Susanne Rittinghausen, Anja Hackbarth, Otto Creutzenberg, Heinrich Ernst, Uwe Heinrich, Albrecht Leonhardt and Dirk Schaudien Abstract Background Biological effects of tailor-made multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) without functionalization were investigated in vivo in a two-year carcinogenicity study. In the past, intraperitoneal carcinogenicity studies in rats using biopersistent granular dusts had always been negative, whereas a number of such studies with different asbestos fibers had shown tumor induction. The aim of this study was to identify possible carcinogenic effects of MWCNTs. We compared induced tumors with asbestos-induced mesotheliomas and evaluated their relevance for humans by immunohistochemical methods. Methods A total of 500…