Leukämiezellen aktivieren zelluläres Recyclingprogramm

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.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

The venom preceded the stinger: Genomic studies shed light on the origins of bee venom

Bees, wasps and ants belong to the Hymenoptera order and inject a whole cocktail of venomous ingredients when they sting. Despite their tremendous ecological and economic importance, little was previously known about the origins of their venom. Through extensive genomic studies, a team of researchers led by Dr. Björn von Reumont from Goethe University Frankfurt has now discovered that typical venomous components were already present in the earliest ancestors of Hymenoptera and must therefore have evolved before the stingers of bees and other insects. What’s more, and contrary to previous assumptions, the gene for the venom melittin is found solely in bees.

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A new era in medicine

MHH researchers write Lancet review on the successes of precision gene therapy

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Klonfische: Gleiche Gene, gleiche Umwelt – unterschiedliche Fitness

Unterschiede im Erbgut oder in wesentlichen Umwelteinflüssen bestimmen die Individualität. Dieses Paradigma der Zwillingsforschung bröckelt zunehmend. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und des Exzellenzclusters „Science of Intelligence“ (SCIoI) hat nun herausgefunden, dass sich klonale Fische – mit identischem Erbgut – die unter den gleichen, hoch standardisierten Umweltbedingungen aufwachsen, systematisch in der Anzahl und der Größe der Nachkommen pro Laichvorgang unterscheiden; zwei entscheidende Indikatoren für die biologische Fitness. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

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Pooling expertise: Fraunhofer IPT and Harro Höfliger cooperate in the manufacturing of ATMP production systems

New mRNA vaccines and gene therapeutics have gained media attention as a result of the coronavirus pandemic. These pharmaceuticals, known as ATMP (Advanced Therapy Medicinal Products), contain living cells or the nucleic acids DNA or RNA. Producing such ATMPs in high quality requires customized production facilities and an associated range of services. The Fraunhofer Institute for Production Technology IPT and Harro Höfliger from Allmersbach im Tal are now entering into a cooperation to develop fully automated ATMP production systems: Together, the partners are developing an offer for consulting, analysis and product development through to the serial production of marketable ATMP systems.

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Eine neue Ordnung für die Bierhefe

Forschende arbeiten seit Jahren daran, das Genom, genauer gesagt, die Chromosomen der Bierhefe synthetisch nachzubauen. Nun ist es gelungen, sämtliche Transfer RNA-Gene in einem künstlichen Chromosom geordnet zu vereinen. Das Ergebnis setzt einen Meilenstein in der Entwicklung des ersten synthetischen Eukaryontengenoms und eröffnet neue Wege für die Grundlagenforschung.

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Evolutionary history of three-finger snake toxins decoded

Snakebites cause around 100,000 deaths worldwide every year. Researchers at the Technical University of Munich (TUM) have investigated how the toxin emerged between 50 and 120 million years ago through the modification of a gene that also occurs in mammals and other reptiles. The results could help with the development of better snakebite treatments and lead to new knowledge for the treatment of illnesses such as type 2 diabetes and hypertension.

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How male mosquitoes compensate for having only one X chromosome

The research group of Dr Claudia Keller Valsecchi (Institute of Molecular Biology, Mainz, Germany) and their collaborators have discovered the master regulator responsible for balancing the expression of X chromosome genes between males and females in the malaria mosquito. This discovery helps scientists to better understand the evolution of the epigenetic mechanisms responsible for equalising gene expression between the sexes. The findings may contribute to the development of new ways to prevent the spread of malaria.

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New insights into the prognostic power of gene expression signatures in breast cancer

When a woman is diagnosed with breast cancer, the difficult question arises as to which type of treatment is the right one. Gene expression testing is one of the methods used by doctors to help make a prognosis about the course of the disease and, based on this, to select a suitable therapy. However, the reliability of these tests has not been fully established. Scientists from Leipzig University and the Pathologie Hamburg-West institute have now used machine learning to analyse large amounts of data on this question and found that gene expression signatures offer a high degree of certainty in prognosis, but not complete certainty.

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Proteins roll the dice to determine bee sex

Biology: Publication in Science Advances

To date it has been unclear exactly how the sex of a bee is determined. A research team from Heinrich Heine University Düsseldorf (HHU) comprising biologists and chemists has now identified a key gene and the molecular mechanism linked with it. In the current issue of the scientific journal Science Advances, they describe how this process is similar to a game involving two dice.

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Neue Studie zur genetischen Magnetisierung lebender Bakterien – große Potenziale für die Biomedizin

Magnetische Bakterien besitzen Fähigkeiten aufgrund der in ihrem Zellinneren verketteten magnetischen Nanopartikel, den Magnetosomen. Ein Forschungsteam an der Universität Bayreuth hat alle ca. 30 Gene, die für die Herstellung dieser Partikel zuständig sind, jetzt in einer breit angelegten Versuchsreihe auf nichtmagnetische Bakterien übertragen. Dabei entstanden Bakterienstämme, die nun ihrerseits Magnetosomen produzieren können. Die in „Nature Nanotechnology“ vorgestellten Forschungsergebnisse sind wegweisend für die Erzeugung magnetisierter lebender Zellen, die ein großes Potenzial für die Entwicklung innovativer diagnostischer und therapeutischer Methoden in der Biomedizin haben.

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Bei Tieren einzelne Zellen genetisch verändern

Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der sie in Tieren jede Zelle anders genetisch verändern können. Damit können sie in einem einzigen Experiment untersuchen, wozu früher viele Tierversuche nötig waren. Die Forschenden haben damit Gene entdeckt, die relevant sind für eine schwere, seltene Erbkrankheit.

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CHOOSEn fate: one brain organoid’s tale on Autism

Does the human brain have an Achilles heel that ultimately leads to Autism? With a revolutionizing novel system that combines brain organoid technology and intricate genetics, researchers can now comprehensively test the effect of multiple mutations in parallel and at a single-cell level within human brain organoids. This technology, developed by researchers from the Knoblich group at the Institute of Molecular Biotechnology (IMBA) of the Austrian Academy of Sciences and the Treutlein group at ETH Zurich, permits the identification of vulnerable cell types and gene regulatory networks that underlie autism spectrum disorders. The results were published on September 13 in Nature.

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Unpacking the smart way

How Incoming adenoviruses change their chromatin structure for efficient gene expression

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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.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft