Max-Planck-Gesellschaft - Forschung

Bakterien hinterlassen Signatur in Darmkrebszellen (Mo, 01 Jun 2020)
Forschende am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie haben einen spezifischen Bakterien-Fußabdruck im Gewebe von Darmkrebspatienten entdeckt. Sie liefern damit erstmals einen direkten Beleg dafür, dass ein Bakterium Krebs auslösen kann. - Manche Bakterien verursachen Schäden im Erbgut infizierter Zellen, die zu Krebs führen könnten. Dass die Mikroben aber tatsächlich die Ursache einer Krebserkrankung sind, ist schwer nachzuweisen, da Krebs oft erst Jahre später ausbricht. Forschende suchen daher nach einer Signatur, die Bakterien im Erbgut infizierter Zellen hinterlassen und die sie auch in den späteren Krebszellen nachweisen können. Forschende unter der Leitung von Thomas F. Meyer vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin haben nun zusammen mit Kollegen aus Helsinki, Stockholm und Barcelona einen solchen genetischen Fußabdruck identifiziert. Sie liefern damit erstmals einen direkten Beleg dafür, dass ein Bakterium Krebs auslösen kann.
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Ein Hauch von Gold und Silber (Fri, 29 May 2020)
Erstmals lassen sich kristalline Schichten der Edelmetalle erzeugen, die nur aus einer Atomlage bestehen und halbleitend sind - Metalle zeichnen sich üblicherweise durch eine gute elektrische Leitfähigkeit aus. Das gilt insbesondere für Gold und Silber. Doch jetzt fanden Forscher vom Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart, gemeinsam mit Partnern in Pisa und Lund, dass einige Edelmetalle diese Eigenschaft einbüßen, wenn sie nur dünn genug sind. Das Extrem einer nur ein Atom dicken Schicht verhält sich demnach wie ein Halbleiter. Damit zeigt sich einmal mehr, dass sich Elektronen in der zweidimensionalen Schicht eines Materials anders verhalten als in dreidimensionalen Strukturen. Aus den neuen Eigenschaften könnten sich Anwendungsmöglichkeiten etwa in der Mikroelektronik und Sensorik ergeben.
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Schutzlos in der Quarantäne (Wed, 27 May 2020)
Ein Essay zu Gewalt in Partnerschaften in Zeiten von Covid-19 und wie autoritäre Staatsführung sie verschlimmert - Da auch potenzielle Straftäter die Anordnungen befolgen und zuhause bleiben, verzeichnen derzeit weltweit viele Städte einen deutlichen Rückgang sowohl bei Eigentumsdelikten als auch bei Gewaltverbrechen. Das ist in erster Linie auf einen Mangel an Gelegenheiten zurückzuführen und auf die Einsicht der potenziellen Täter, dass es lebenswichtig ist, sich zum Schutz vor dem Coronavirus von der Öffentlichkeit fernzuhalten. Aber viele Menschen durchleben momentan eine besonders schreckliche Zeit, und sie ist noch nicht vorbei: Opfer von Gewalt in der Partnerschaft werden wahrscheinlich noch länger unter der ständigen Bedrohung leiden, Tag für Tag mehr oder weniger rund um die Uhr zuhause auf engstem Raum mit ihrem Aggressor leben zu müssen.
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Umweltfreundliche Produktion von Mandelsäure (Tue, 26 May 2020)
Forschende haben ein neues Verfahren zur "grünen" Produktion eines wichtigen Ausgangsstoffes der chemischen Industrie entwickelt - Manchmal sind potenziell nützliche Enzyme nicht leicht zu erkennen, weil manche ihrer enzymatischen Fähigkeiten außerhalb des natürlichen und damit bekannten Wirkbereiches liegen. Eine solche Entdeckung machte ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie unter der Leitung von Tobias Erb - und fand damit einen Weg, um Mandelsäure, einen wichtigen Ausgangsstoff der chemischen Industrie, auf „grüne“ Weise zu produzieren.
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Frauen mit Neandertaler-Gen bringen mehr Kinder zur Welt (Tue, 26 May 2020)
Die Neandertaler-Variante des Progesteron-Rezeptors wirkt sich günstig auf die Fruchtbarkeit aus - Eine von drei Frauen in Europa hat den Rezeptor für Progesteron von Neandertalern geerbt - eine Genvariante, die mit erhöhter Fruchtbarkeit, weniger Blutungen zu Beginn der Schwangerschaft und weniger Fehlgeburten in Verbindung steht. Dies geht aus einer Studie hervor, die von Forschenden des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und des Karolinska Institutet in Schweden veröffentlicht wurde.
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Zu­cker macht Brau­nal­gen zu Koh­len­stoffspei­chern (Tue, 26 May 2020)
Nur hochspezialisierte Bakterien können Braunalgen verdauen. Dafür brauchen sie aber mehr als hundert Enzyme - Braunalgen speichern große Mengen an Kohlendioxid und entziehen das Treibhausgas so der Atmosphäre. Der mikrobielle Abbau abgestorbener Braunalgenreste und die damit verbundene Rückgabe dieses gespeicherten Kohlendioxids in die Atmosphäre dauert länger als bei anderen Meerespflanzen. Forschende des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie, des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und weiterer Institute haben sich den Abbauprozess genau angesehen und sind dabei auf hochspezialisierte Bakterien gestoßen, die über hundert Enzyme nutzen müssen, um die Algen kleinzukriegen.
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Existenzsicherung in der Krise (Mon, 25 May 2020)
Eine rechtswissenschaftliche Studie beleuchtet, wie europäische Staaten Unternehmen und Bürger unterstützen - Die Corona-Pandemie stürzt die Wirtschaft in eine Krise. Für Deutschland erwartet die Europäischen Kommission einen Rückgang des Bruttoinlandsprodukts (BIP) um 6,5 Prozent, in Italien könnten es sogar 9,5 Prozent sein. Auch der Arbeitsmarkt gerät stark unter Druck. Ein rechtswissenschaftliches Forschungsteam am Max-Planck-Institut für Sozialrecht und Sozialpolitik hat die bis Ende April verabschiedeten Maßnahmen der Krisenbekämpfung in Deutschland, Italien, Großbritannien, Frankreich und Dänemark verglichen. Die Studie zeigt Parallelen zwischen den fünf Ländern, aber auch teilweise aufschlussreiche Unterschiede.
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Kulturelle Vielfalt bei Schimpansen (Mon, 25 May 2020)
Schimpansengruppen haben jeweils ihre eigene einzigartige Kultur des Termitenfischens - Die Übertragung kultureller Merkmale von Generation zu Generation findet außer beim Menschen nur bei wenigen Arten statt. Auch Schimpansen verfügen über eine große Vielfalt an kulturellen Verhaltensweisen und Werkzeuggebrauch. Obwohl einige dieser Verhaltensweisen an wenigen Langzeitforschungsstationen bereits gut dokumentiert sind, ist über die gesamte kulturelle Vielfalt verschiedener Schimpansenpopulationen nur wenig bekannt. Um diese Vielfalt besser zu verstehen, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig im Jahr 2010 das Projekt „Pan African Programme: The Cultured Chimpanzee“ (PanAf) ins Leben gerufen. Anhand eines standardisierten Protokolls platzierten die Wissenschaftler an über 40 Standorten in Afrika Kamerafallen, sammelten Proben und nahmen ökologische Daten auf.
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Klimawandel verstärkt Migration zu Lasten der Armen (Mon, 25 May 2020)
Ein Klimaspiel von Max-Planck-Forschern zeigt, dass globale Kooperation möglich sein kann – wenn auch unter Mühen - 2018 sind etwa 16 Millionen Menschen durch Klima-Extremereignisse vertrieben worden. Besonders häufig fliehen Menschen aus ärmeren Ländern vor den Folgen von Klimaereignissen. Wissenschaftler der Max-Planck-Institute für Evolutionsbiologie in Plön und Meteorologie in Hamburg haben mithilfe eines Klimaspiels untersucht, wie sich klimatische Extremereignisse zusammen mit Armut auf die Wanderungsbewegungen von Menschen in reiche Länder auswirken, wenn die Studienteilnehmer zugleich Maßnahmen gegen den Klimawandel finanzieren sollten. In dem ökonomischen Experiment konnten die Vertreter der wohlhabenden Länder Klimawandel und Migration nur selten aufhalten. Die Vertreter ärmerer Länder sind hingegen bereit, ein Mindestmaß an Klimaschutz durch die Reichen zu unterstützen.
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Wie gut wissen die Deutschen über Wetterrisiken Bescheid? (Mon, 25 May 2020)
Repräsentative Umfrage zur Wetter- und Klimakompetenz in Deutschland - Viele Deutsche haben Schwierigkeiten, Wetterrisiken – zum Beispiel durch Bodenfrost, Hitze oder UV-Strahlung – richtig einzuschätzen. Das ist das Ergebnis einer repräsentativen Umfrage des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung, die in der Fachzeitschrift Weather, Climate, and Society veröffentlicht wurde. Das Forschungsteam spricht sich deshalb für neue Risikovorhersagen aus, die nicht nur angeben, wie das Wetter wird, sondern auch, was es anrichten kann.
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Mikrotransporter im künstlichen Blutgefäß (Sun, 24 May 2020)
Ein magnetisches Kügelchen, das mit einem Tumorwirkstoff beladen ist, rollt gegen den Blutstrom und steuert gezielt Krebszellen an - Das Ziel, Medikamente durch die Blutbahn punktgenau zu krankem Gewebe zu bringen, rückt noch ein Stück näher. Denn Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart haben einen Mikroroboter entwickelt, der in Größe, Form und Bewegungsfähigkeit einem weißen Blutkörperchen gleicht. Den Mikroroller, der sich mit medizinischen Wirkstoffen beladen und mithilfe von Antikörpern zu krankem Gewebe dirigieren lässt, rollten sie mit magnetischen Kräften durch ein künstliches Blutgefäß. In weiteren Tests steuerten die Mikrotransporter gezielt Krebszellen an und entluden dort einen Wirkstoff.
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Bluesky-Flüge in der Atmosphäre des Corona-Lockdowns (Fri, 22 May 2020)
Zwei Forschungsflugzeuge untersuchen verringerte Schadstoffkonzentrationen in der Luft - Die Covid-19-Pandemie wirkt sich nicht nur auf nahezu jeden Aspekt des Alltagslebens aus, sondern auch auf die Umwelt. Ein deutsches Team, unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Chemie und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) will nun herausfinden, wie stark diese Auswirkungen auf die Atmosphäre sind. Im Rahmen der Forschungsmission Bluesky werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den kommenden zwei Wochen Konzentrationen von Spurengasen und Schadstoffen in der Luft über europäischen Ballungszentren sowie im Flugkorridor nach Nordamerika messen. Ziel der Flugzeug-Mission ist es abzuschätzen, wie die verringerten Emissionen aus Industrie und Verkehr die Atmosphärenchemie und -physik verändern.
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Älteste genetische Verbindung zwischen Asien und Amerika (Wed, 20 May 2020)
Genome prähistorischer Jäger und Sammler aus der Baikalregion offenbaren genetische Verbindungen zu den ersten Amerikanern und zwischen Bevölkerungsgruppen quer durch Eurasien - Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte in Jena hat mithilfe genetischer Analysen die Bevölkerungsgeschichte der Baikalregion rekonstruiert und dabei die bisher älteste Verbindung zwischen den Einwohnern Sibiriens und den indigenen Völkern des amerikanischen Kontinents entdeckt. Die Studie belegt auch die Mobilität und die vielfältigen Verbindungen zwischen den Bewohnern Eurasiens in der frühen Bronzezeit.
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Dauerhafte Nährstoff-Einträge verringern die Biodiversität (Wed, 20 May 2020)
Interview mit Sönke Zaehle vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie über die Rolle von Nährstoffen beim Rückgang der Artenvielfalt - Viele nährstoffarme Ökosysteme sind besonders artenreich. Sind der Zufluss von Nährstoffen also schlecht für die Artenvielfalt? „Für viele Lebensräume stimmt das“, sagt Sönke Zaehle vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Der Wissenschaftler erforscht, wie sich Nährstoffe auf die Stoffkreisläufe von Ökosystemen auswirken und wie sich Landoberfläche und Atmosphäre dabei gegenseitig beeinflussen.
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Feministinnen und Machos am Strand und auf der Wiese (Wed, 20 May 2020)
Watvögel lieben es nass. Sie suchen in feuchter Erde nach Insekten und anderen Krabbeltieren. Die Bestände der mexikanischen Schneeregenpfeifer oder der Kampfläufer gehen weltweit dramatisch zurück - Watvögel lieben es nass. Sie suchen in feuchter Erde nach Insekten und anderen Krabbeltieren. Einige Arten wie der mexikanische Schneeregenpfeifer oder der Kampfläufer haben faszinierende Verhaltensweisen herausgebildet. Clemens Küpper und seine Arbeitsgruppe vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen untersucht in Langzeitstudien das Sozialverhalten dieser Vögel. Um das Thema Artenschutz kommt er dabei nicht herum, denn wie viele Vogelgruppen gehen auch die Bestände der Watvögel weltweit dramatisch zurück.
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„Nur was man kennt, möchte man auch bewahren“ (Wed, 20 May 2020)
Die App Flora Incognita erleichtert die Pflanzenbestimmung. Ein Interview mit Jana Wäldchen vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie, die maßgeblich an der Entwicklung dieser App mitgearbeitet hat - Jana Wäldchen und ihr Team vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie haben maßgeblich an der App Flora Incognita mitgearbeitet, die Pflanzenbestimmung wesentlich vereinfacht. Wir sprachen mit ihr, wie Artenkenntnis zur Artenvielfalt beiträgt, welche Pflanzenarten besonders bedroht sind und wie gebietsfremde Spezies einheimische Arten verdrängen.
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Die Hirnstruktur, die unser Verhalten steuert (Tue, 19 May 2020)
Anhand eines einzigartigen medizinischen Falls haben Forschende erstmals eindeutig die Region im Gehirn identifiziert, die sogenannte exekutive Funktionen steuert - Probleme lösen, das eigene Handeln planen, Emotionen kontrollieren – exekutive Funktionen sind grundlegende Prozesse, um unser Verhalten zu steuern. Trotz zahlreicher Indizien gab es bislang keinen eindeutigen Beleg dafür, in welchen Hirnbereichen diese Fähigkeiten verarbeitet werden. Eine Studie am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig konnte nun die entscheidende Region identifizieren – mithilfe einer einzigartigen Patientin und dem gar nicht so seltenen dysexekutiven Syndrom.
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Zellinterne Kommunikation reguliert Langlebigkeit (Mon, 18 May 2020)
Geförderter Informationsaustauch zwischen Lysosom und Mitochondrien - Wenn Menschen älter werden, fühlen sie sich oft schlapp und sind weniger mobil und aktiv. Dies kann teilweise darauf zurückgeführt werden, dass die Mitochondrien - die winzigen Kraftwerke in unseren Zellen, die Energie liefern und den Stoffwechsel regulieren - mit zunehmendem Alter an Aktivität verlieren. Tatsächlich erfolgt dieser Funktionsverlust nicht nur bei Mitochondrien des Menschen, sondern auch bei denen vieler anderen Spezies. Warum dieser Funktionsverlust im Laufe der Alterung erfolgt, ist größtenteils unklar. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln haben nun entdeckt, dass die Kommunikation zwischen den Mitochondrien und anderen Teilen der Zelle eine Schlüsselrolle spielt.
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Der Neandertaler in uns (Thu, 14 May 2020)
Verschiedene Menschenformen haben sich über Jahrtausende hinweg immer wieder miteinander vermischt
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Mit wiederholter Evolution zur Katzenminze (Thu, 14 May 2020)
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entschlüsseln die evolutionären Ursprünge des Katzenlockstoffs Nepetalacton - Katzenminze ist für ihre berauschende Wirkung auf Katzen bekannt. Dafür verantwortlich ist der Duftstoff Nepetalacton, ein flüchtiges Iridoid, das die Katzenminze produziert. Ein internationales Forschungsteam fand jetzt mittels Genomanalysen heraus, dass die Fähigkeit, Iridoide zu bilden, bei den Vorfahren der Katzenminzen im Laufe der Evolution schon verloren gegangen war. Die Nepetalacton-Biosynthese in der Katzenminze ist also das Resultat einer „wiederholten Evolution“, allerdings mit dem Unterschied, dass sich dieses besondere Iridoid in der chemischen Struktur und den Eigenschaften sowie seiner ökologischen Funktion von anderen chemischen Verbindungen aus dieser Naturstoffgruppe grundlegend unterscheidet.
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