Ionenpaare aus negativ geladenen Phosphatgruppen und positiven Magnesiumionen sind ein wichtiges Strukturelement von DNA und RNA in wässriger Umgebung. Schwingungen der Phosphatgruppen wurden jetzt als selektive Sonden solcher Kontakt-Ionenpaare etabliert und geben Einblick in Wechselwirkungen und Strukturen auf der ultraschnellen Zeitskala molekularer Dynamik.DNA und RNA sind geladene Polymere, die genetische Informationen in einer Doppelhelixstruktur kodieren und eine Schlüsselrolle bei der Biosynthese von Proteinen spielen. Ihre negativen Ladungen sind im molekularen Rückgrat angeordnet, das aus ionischen Phosphatgruppen (PO2-) und Zuckerringstrukturen besteht…
Das derzeit gängige Flammschutzmittel („Polymeric FR“) ist möglicherweise doch nicht so stabil wie zunächst gedacht: Ein interdisziplinäres Team von Forschern des Zentrums für Wasser- und Umweltforschung (ZWU) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben herausgefunden, dass es sowohl durch UV-Strahlung als auch Hitze bei 60 Grad Celsius zu kleineren Molekülen abgebaut wird. Einige der dabei entstehenden Stoffe sind potenziell umweltschädlich. Die Ergebnisse sind jetzt in der Zeitschrift „Environmental Science & Technology“ erschienen.Flammschutzmittel sollen Plastikprodukte widerstandsfähiger gegenüber Feuer machen: Es gibt sie in…
Das Gewicht von Zoo-Elefanten schwankt im Laufe ihres erwachsenen Lebens in einem Zyklus von etwa hundert Monaten, wie Forscher der Universität Zürich herausgefunden haben. Dies lässt sich mit dem eigentümlichen Zahnwechsel von Elefanten erklären, durch den sie mal mehr und mal weniger Kaufläche zur Verfügung haben.Wie der Mensch wechseln die meisten Säugetiere nur einmal im Leben ihre Zähne, wenn die Milchzähne durch die bleibenden Zähne ersetzt werden. Das genügt als Anpassung an die zunehmende Grösse des Kiefers. Doch Elefanten legen…
Indium, Neodym und Gold inden sich in vielen elektronischen Geräten. Was geschieht mit den wertvollen Stoffen, wenn die Geräte nicht mehr gebraucht werden? Und wie viel edles Metall steckt in Mobiltelefonen, Computern und Bildschirmen, die derzeit noch in Gebrauch sind? Diesen Fragen sind Empa-Forscher nachgegangen.Die drei Rohstoffe Gold, Neodym und Indium gehören zu den rarsten Elementen auf der Erde: Jedes der drei Metalle macht weniger als 0,0000 1% der Erdkruste aus. Sie finden sich in einer Vielzahl von elektronischen Geräten –…
Forschern der Universität Leipzig ist die Entwicklung eines neuen Messprinzips für die chemische Katalyse gelungen. Es erlaubt, Reaktionsabläufe mit einer noch nie dagewesenen Genauigkeit und Verlässlichkeit zu bewerten. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für die Optimierung dieses chemischen Vorgangs im Hinblick auf Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit. „Von unserem Messprinzip könnten revolutionierende Neuerungen auf dem Gebiet der Katalyse ausgehen“, sagt Physiker Prof. Dr. Jörg Kärger, der das Verfahren gemeinsam mit Chemiker Prof. Dr. Roger Gläser und anderen Wissenschaftlern der Universität Leipzig entwickelt…
Das menschliche Gehirn verdankt sein charakteristisches, gefaltetes Aussehen seiner äußeren Schicht, der Großhirnrinde. Während der Evolution des Menschen vergrößerte sich der Neocortex, der evolutionär jüngste Teil der Großhirnrinde, erheblich und musste sich falten, um in den begrenzten Raum der Schädelhöhle zu passen. Der menschliche Neokortex ermöglicht höhere kognitive Fähigkeiten wie das Denken oder die Sprache. Aber wie ist der menschliche Neokortex so groß geworden? Die Antwort könnte in Genen liegen, die nur dem Menschen eigen sind, wie beispielsweise das Gen…
Kopffüßer wie Tintenfisch, Oktopus oder Nautilus sind nicht nur bekannt für ihre einzigartigen Fähigkeiten zur Tarnung und Lösung komplexer Aufgaben, sie besitzen auch die größten Gehirne unter den wirbellosen Tieren. Ein Team um den Evolutionsbiologen Oleg Simakov von der Universität Wien hat nun das erste Tintenfischgenom analysiert und mittels Vergleich mit dem zuvor veröffentlichten Oktopusgenom eine bemerkenswerte Umstrukturierung der Kopffüßergenome offenbart. Die Ergebnisse der Studie erscheinen aktuell in der Fachzeitschrift PNAS.Im Laufe der Jahrhunderte haben Kopffüßer sowohl BiologInnen als auch…
Wenn es um die Nahrungsaufnahme geht, dann sind wir nur noch bedingt Herr unserer selbst. Am Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung in Köln konnten Wissenschaftler zeigen, dass unser Magen-Darm-Trakt im ständigen Austausch mit dem Gehirn steht und mit Belohnungsreizen unser Verlangen nach Essen kontrolliert.Als wichtigster Botenstoff des Belohnungssystems im Gehirn wird Dopamin ausgeschüttet, wenn zum Beispiel lang angestrebte Ziele erreicht werden und ein Verlangen oder die unmittelbare Aussicht auf Belohnung uns zu einer Handlung motivieren. In aufwendigen Studien sind Forschungsgruppenleiter Marc Tittgemeyer…
Im Rahmen einer aktuellen Studie ruft die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) e.V. zu mehr Sachlichkeit in der Diskussion der Klimawirkung von Elektrofahrzeugen auf. Die Analyse zeigt, dass sich für den aktuellen Stand der Batterieproduktion Amortisationsdauern von Elektrofahrzeugen gegenüber Benzinfahrzeugen von ca. 1,6 bis 3,6 Jahren ergeben. Für die Produktion von Traktionsbatterien im industriellen Maßstab und bei einer verstärkten Integration Erneuerbarer Energien in der Produktion ist zukünftig mit einer weiteren Verbesserung der Klimabilanz zu rechnen.MotivationDie Wahrnehmung von Elektrostraßenfahrzeugen (ESF) schwankte im…
Siliciumsolarzellen dominieren heute den Photovoltaikmarkt aber die Technologie nähert sich dem theoretisch maximalen Wirkungsgrad an, der mit Silicium als alleinigem Absorbermaterial erreicht werden kann. Tandemsolarzellen ermöglichen durch die Kombination von mehreren Absorbermaterialien eine deutlich bessere energetische Nutzung des Sonnenspektrums. Aufgrund des höheren Wirkungsgradpotenzials könnten sie die Basis der künftigen Solarzellengeneration sein. Auf der Grundlage intensiver Materialforschung haben Wissenschaftler am Fraunhofer ISE, gemeinsam mit Partnern, einen neuen Wirkungsgradrekord von 22,3 Prozent für eine Mehrfachsolarzelle aus Silicium und III-V-Halbleitern erzielt.Dabei ist die…
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