Als Biokatalysatoren können Enzyme viele chemische Prozesse grüner gestalten und vielversprechende Möglichkeiten für verschiedene Branchen von der Pharmazie bis zur Umwelttechnologie eröffnen. Neue Analyseverfahren, enorm angewachsene Datenmengen und maschinelles Lernen haben der Biokatalyse zu einem Entwicklungsschub verholfen. Eine aktuelle Veröffentlichung in der Zeitschrift Science, koordiniert von Prof. Dr. Uwe Bornscheuer von der Universität Greifswald (DE) und Prof. Dr. Rebecca Buller von der ZHAW (CH), fasst die Entwicklungen in der Biokatalyse zusammen.In der Biokatalyse werden Enzyme seit Jahrzehnten genutzt, um halb-synthetische…
Das Finden und Herstellen von neuen Medikamenten ist bisher aufwendig. Forschende der ETH Zürich haben ein KI-Modell entwickelt, das mithilft, geeignete Molekülstellen für die Entwicklung neuer Wirkstoffe zu finden. Ausgetestet haben die Chemiker:innen das Verfahren an einer Reaktion zur Aktivierung von Kohlenwasserstoffgerüsten – der sogenannten Borylierung. Durch die KI-Methode kann die Entwicklung neuer und die Optimierung von bestehenden Medikamentenwirkstoffe beschleunigt werden.Neue Wirkstoffmoleküle legen die Grundlage für innovative und bessere medizinische Therapien. Sie zu finden und vor allem auch sie herzustellen,…
Forschenden ist es erstmals gelungen, ein Sauerstoff-Molekül durch eine Kombination zweier extrem-ultravioletter Lichtquellen selektiv anzuregen, damit einen Zerfall des Moleküls herbeizuführen und dies sogar zeitlich zu verfolgen. Das ist ein weiterer Schritt zu einer spezifischen quantenmechanischen Kontrolle von chemischen Reaktionen, die in Zukunft neue, bisher unbekannte Reaktionskanäle ermöglichen könnte.Die Interaktion von Licht mit Materie, insbesondere mit Molekülen, spielt in vielen Bereichen der Natur eine wichtige Rolle, so etwa in biologischen Prozessen wie der Photosynthese. Zudem wird sie in Technologien wie…
Das Fraunhofer UMSICHT untersuchte in einer vergleichenden Ökobilanzierung (LCA) das Recycling von Altreifen für das Unternehmen Pyrum Innovations. Mit ihrem speziellen Pyrolyseverfahren erzielen sie deutliche CO2-Einsparungen gegenüber thermischen Entsorgungsmethoden und gewinnen Industrieruß zurück, ein wesentlicher Bestandteil von Reifen.Mit weltweit 1,5 Milliarden Altreifen pro Jahr stellt das Recycling von Altreifen derzeit eine große Herausforderung dar. Abgesehen von der Rückgewinnung von Metallen werden derzeit noch keine Materialien für die Reifenproduktion wiederverwendet, wodurch das Altreifen-Recycling zu den End-of-Life Behandlungen zählt. Eine neue Technologie…
Dr. Lena Marie Seegers vom Universitätsklinikum Frankfurt, Medizinische Klinik 3: Kardiologie und Angiologie, erhält den Wissenschaftspreis „Frauenherzen“ der Deutschen Herzstiftung für ihre Arbeit über geschlechtsspezifische Unterschiede von Plaque-Strukturen. Der Preis ist 2023 erstmals gemeinsam mit der Projektgruppe „Frauen und Familie in der Kardiologie“ und der „Arbeitsgruppe Gendermedizin in der Kardiologie“ der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) ausgeschrieben worden.Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit nach wie vor eine der Haupttodesursachen. Inzwischen ist bekannt, dass es dabei deutliche Unterschiede zwischen Männern und Frauen gibt. So…
Ein Team von Forschenden der Universität Potsdam und des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat ein Messverfahren entwickelt, um Bodenproben mit Neutronen und Röntgenlicht zu analysieren und daraus 3D-Tomographien zu erstellen: Dies ermöglicht es erstmals, Mikroplastik im Boden genau zu lokalisieren. Die 3D-Tomographien zeigen, wo sich die Partikel im Boden einlagern und wie sich dadurch Strukturen im Boden verändern – was sich wiederum auf Wasserflüsse und Bodeneigenschaften auswirken kann. Mikroplastik zählt zu den großen Umweltbelastungen unserer Zeit. Einen besonders großen Anteil liefert…
Die zunehmende Resistenz von Bakterien gegen Antibiotika stellt eine wachsende globale Gesundheitsbedrohung dar. Forschende des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg entwickelten nun mit Hilfe der Synthetischen Biologie und Künstlicher Intelligenz (KI) einen effizienteren Ansatz zur Entdeckung und Herstellung neuer antimikrobieller Peptide, die gegen ein breites Spektrum von Bakterien wirken können.Bioaktive Peptide spielen eine Schlüsselrolle in Gesundheit und Medizin. Derzeit sind mehr als 80 peptidbasierte Medikamente im Einsatz, die alle aus natürlichen Quellen isoliert wurden. Es wird jedoch geschätzt, dass…
Forschende der Universität Bayreuth haben die strukturelle Grundlage eines enzymatischen RNA-Abwicklungsmechanismus entschlüsselt. Bei dem Enzym handelt es sich dabei um die DExH-Typ RNA Helikase Maleless (MLE). Prof. Dr. Janosch Hennig, Lehrstuhlinhaber für Biochemie IV an der Universität Bayreuth, und seine Arbeitsgruppe haben in einem Beitrag in der Fachzeitschrift Molecular Cell nun die Ergebnisse der Studie veröffentlicht, die ein Durchbruch für die Entwicklung von Medikamenten sein könnte.„Die Forschung begann zunächst mit dem Ziel die Mechanismen der Dosiskompensation zu ergründen“, erläutert Prof.…
Bei Naturkatastrophen, Krieg oder Epidemien steht schnelle Hilfe für betroffene Menschen an oberster Stelle. Zentral ist die Bereitstellung von ausreichend sauberem Wasser, um Dehydrierungen, Durchfallerkrankungen und Cholera zu vermeiden. Das Startup Disaster Relief Systems (DRS) unter Professor Utz Dornberger an der Universität Leipzig entwickelt derzeit in einem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekt eine Anlage, die aus Schmutzwasser sauberes Trinkwasser herstellt. Sie funktioniert ohne Chemikalien, kann regenerativ angetrieben werden und ist recycelbar.Trinkwasseraufbereitung: Chemikalien können Boden und Gewässer belastenZur…
Manche Enzyme, wie das hier untersuchte aus Pilzen, sind in der Lage, wertvolle Stoffe wie etwa den Duftstoff (R)-1-Phenylethanol herzustellen. Dafür setzen sie ein kostengünstigeres Substrat mithilfe eines Kosubstrates um. Ein Forschungsteam der Biologie der Ruhr-Universität Bochum kam auf die Idee, ihnen dieses Kosubstrat über ein Plasma zukommen zu lassen – eine verrückte Idee, da Plasmen in der Regel zerstörerische Wirkung auf Biomoleküle haben. Mittels mehrerer Tricks gelang es den Forschenden um Prof. Dr. Julia Bandow und Dr. Tim Dirks…