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Die optische Täuschung beginnt im Gehirn

21.07.2017 | Die Forschergruppe von Prof. Sonja Hofer an der Universität Basel hat herausgefunden, wie unser Gehirn es schafft, Linien und Kanten in unserer Umwelt leichter wahrzunehmen. Nervenzellen, die auf verschiedene Abschnitte solcher Kanten reagieren, sind miteinander verknüpft und liefern sich gegenseitig Informationen. Das kann es dem Gehirn erleichtern, Objekte zu identifizieren. Die neue Studie zeigt, dass Neurone vor allem dann miteinander verbunden sind, wenn sie auf Kanten reagieren, die auf einer Achse liegen. Hofers Team geht davon aus, dass dies dem Gehirn die Wahrnehmung von geraden Linien erleichtert: Zellen, die auf verschiedene Abschnitte solcher Kanten reagieren und miteinander verbunden sind, erhöhen so gegenseitig ihre Aktivität und verstärken damit die Antwort auf diese Reize im Gehirn. Das funktioniert so gut, dass es leicht zu optischen Täuschungen kommen kann und man manchmal Linien sieht, die gar nicht da sind. (Bild: Optische Täuschung; Universität Basel)

more_grey DOI: 10.1038/nature23019


Insekten, die Vögel jagen

18.07.2017 | Dass Vögel Insekten jagen und fressen ist weitreichend bekannt. Dass es auch andersrum geht, hat ein internationales Forscherteam um Martin Nyffeler von der Universität Basel in einer Übersichtsstudie aufgezeigt: Gottesanbeterinnen aus zwölf Arten und neun Gattungen wurden im Freiland beim Fressen von Vögeln beobachtet. Dokumentiert ist dieses außergewöhnliche Fressverhalten in 13 verschiedenen Ländern auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis. Dabei waren 24 verschiedene Vogelarten aus 14 Familien betroffen. 70 Prozent der beschriebenen Fälle stammen aus den USA, wo besonders Kolibris zur Beute zählen. Die Vogeljäger sind dort unter anderem zur Schädlingsbekämpfung eingeführte Arten, aber auch einheimische große Arten, die eine bisher noch unbekannte Gefahr für den Vogelbestand darstellen. (Bild: Gottesanbeterin (Tenodera sinensis) mit einem Rubinkehlkolobri (Archilochus colubris), mit freundlicher Genehmigung von “What’s That Bug?”, Randy Anderson)

more_grey DOI: 10.1676/16-100.1


Porphyrin für Lithium-Batterien

13.07.2017 | Was haben Hämoglobin, Chlorophyll und das Vitamin B12 gemeinsam? Sie bauen alle auf dem Molekül Porphyrin auf. Dieses Molekül könnte nicht nur in Tieren und Pflanzen, sondern auch in Lithium-Batterien zum Einsatz kommen, wie Forscher vom Helmholtz-Institut Ulm (Prof. Maximilian Fichtner) und dem KIT (Prof. Mario Ruben) herausgefunden haben. Lithium-Ionen-Batterien sind die zurzeit am weitesten verbreitete Batterietechnologie, allerdings wäre eine verbesserte Schnellladefähigkeit wünschenswert. Eine nachhaltige Möglichkeit wäre daher Porphyrin. Zur Entwicklung des neuen Materials versah die Gruppe Kupferporphyrin mit funktionellen Gruppen, die zu einer strukturellen und elektrisch leitenden Vernetzung des Materials führen. Mit diesem Material wurden Speicherkapazitäten von 130 – 170 Milli-Amperestunden pro Gramm gemessen, bei einer Ladungsdauer von nur einer Minute. Damit besitzt das Material eines Speicherkapazität wie ein Batteriematerial und arbeitet so schnell wie ein Superkondensator. (Bild: KIT/HIU)

more_grey DOI: 10.1002/ange.201702805


Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

07.07.2017 | Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, erfüllen viele lebensnotwendige Funktionen. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universitäten Freiburg, Homburg und Rehovot/Israel unter der Leitung von Prof. Dr. Bettina Warscheid, Prof. Dr. Nikolaus Pfanner und Prof. Dr. Nils Wiedemann hat im Modellorganismus Bäckerhefe zahlreiche neue mitochondriale Proteine mit unbekannter Funktion entdeckt, gezählt und bestimmt. Mittels der quantitativen Massenspektrometrie und mit bioinformatischen Methoden bestimmte ein Team die Häufigkeit von Tausenden von Proteinen in unterschiedlichen Zellbestandteilen. Ein weiteres Team analysierte die mitochondrialen Proteine mithilfe biochemischer Methoden und Mikroskopie. Außerdem wurde untersucht, in welchen Bereichen des Mitochondriums die verschiedenen Proteine lokalisiert sind und wie neu entdeckte Proteine mit anderen Proteinen in Netzwerken zusammenspielen. Damit gewannen die Wissenschaftler weitreichende Daten über das neu definierte mitochondriale Proteom der Bäckerhefe. Illustration: Christian D. Peikert

more_grey DOI: org/10.1016/j.celrep.2017.06.014


Muscheln in Öl

28.06.2017 | Das Leben findet immer einen Weg – in Wüsten und in der Tiefsee, und auch auf Asphaltvulkanen im Meer. Im Golf von Mexiko treten in 3000 Meter Tiefe aus sogenannten Asphaltvulkanen Öl und Asphalt aus, und trotzdem leben dort Muscheln, Krebse, Schwämme und vieles mehr. Wie eine internationale Forschergruppe um Maxim Rubin-Blum und Nicole Dubilier vom Bremer Max-Planck-Institut zeigten, verwenden Tiefseemuscheln und -schwämme bakterielle Symbionten, um kurzkettige Alkane als Energie- und Kohlenstoffquelle zu nutzen. Die Bakterien profitieren vom Schutz und auch davon, dass der Wirt ihnen kurzkettige Alkane liefert. Sie gehören zur Gruppe Cycloclasticus, deren Verwandte bereits nach der Deepwater-Horizon-Ölktastrophe in großen Mengen freilebend nachgewiesen wurden und auch polyzyklische aromatische Kohlenstoffe abbauen können. Cycloclasticus scheint daher eine Schlüsselfigur im marinen Ölabbau darzustellen. (Bild: © MARUM − Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen)

more_grey DOI: 10.1038/nmicrobiol.2017.93

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Aktuell: Zellbiologie

Aktuell: Zellbiologie

Im 17. Jahrhundert prägte Robert Hooke den Begriff „Zelle“ (lat. „cellula“, das Kämmerchen) und Mitte des 19. Jahrhunderts beschrieb Theodor Schwann seine Erkenntnis, dass Tiere und Pflanzen komplett aus einzelnen Zellen bestehen. In den 1950er Jahren wurde dann u. a. mit einer Tumorzellinie – der „unsterblichen“ Linie der HeLa-Zellen – die moderne Zellkultur entwickelt, die sich Forschungsfragen zu zellulären Prozessen und der Möglichkeit von deren Nutzbarmachung und Modulation widmet. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse dienen heute zur Identifizierung von Wirkstoffkandidaten oder zur Untersuchung der Entstehung von komplexen Lebewesen aus undifferenzierten Stammzellen. (Hintergrundbild: Tiefenfarbcodierte Konfokal-Projektion der Sprossapikalmeristemzellen von Arabidopsis thaliana mit angefärbten Zellwänden. Bild: Lazar Novakovic und Arun Sampathkumar, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, Potsdam)

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In 2017 erscheinen 2 Übersichten: Pipetten (2/17) und High-Content-Screening-Systeme (6/17). Zuletzt erschienen ist 2/17: Pipetten.

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