Zellbiologie

Die Entdeckung des PKN-Proteins in Braunalgen gibt Aufschluss über die molekularen Grundlagen der Befruchtung und der Artenidentität im gesamten Stammbaum des Lebens

Hefezellen verhindern, dass sie bei einer versehentlichen Fehlproduktion auf eigene Signale reagieren

Das Verständnis der unterschiedlichen Rollen von BET-Proteinen könnte einen gezielten Ansatz in der Krebstherapie ermöglichen

Vererbung wird traditionell als Weitergabe genetischer Information verstanden. Tiere sind aber komplexe Systeme, deren Physiologie und Verhalten wesentlich von mikrobiellen Gemeinschaften abhängen. Wir zeigen, dass ein Verhaltensmerkmal bei Mäusen ausschließlich über das Darmmikrobiom weitergegeben wird, ohne Veränderungen im Wirtsgenom. Durch Mikrobiom-Transfer und eine einseitige Selektion auf Aktivität lassen sich stabile Verhaltensänderungen über Generationen erzeugen. Mechanistisch ist dies mit der Anreicherung von Lactobacillus und dem mikrobiellen Metaboliten Indollaktat verknüpft.

Maren Nattermann, Leiterin der Forschungsgruppe „Synthetic Cofactors and orthogonal Metabolism“ am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, über Marjory Stephenson (1885–1948), Wegbereiterin der chemischen Mikrobiologie, die mit ihren bahnbrechenden Arbeiten zur bakteriellen Stoffwechselphysiologie dieses Feld als eigenständige Disziplin etablierte

Das Max-Planck-Start-up will die Erfolgschancen bei der künstlichen Befruchtung deutlich verbessern

Forschende haben erstmals die Dynamik der Proteinfaltungshelfer TRiC und Prefoldin zusammen mit ihren Substraten analysiert

Proteasomen bilden in Proteasom-Speichergranula parakristalline Strukturen.

Schon ein einzelnes Basenpaar kann entscheiden, ob eine Ernte scheitert oder gedeiht. Während Menschen ihre Antikörper laufend anpassen können, verlassen sich Pflanzen auf vorab festgelegte Immunrezeptoren. Auf neue Krankheitserreger können sie nicht flexibel reagieren. In unserer Forschungsgruppe legen wir das Fundament für präzise Genom-Editierungen, die Pflanzen dabei helfen können, widerstandsfähiger, ertragreicher und nachhaltiger zu werden.

HIV (Human Immunodeficiency Virus) ist der Erreger des erworbenen Immunschwächesyndroms, AIDS. Infizierte Zellen setzen unreife HIV-Partikel frei. Um infektiös zu werden, durchlaufen diese Viruspartikel einen Reifungsprozess. Die Aufspaltung des Polyproteins Gag setzt das sogenannte Spacer-Peptid 2 (SP2) frei. Mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie haben wir erstmalig gezeigt, wie sich die äußere Proteinhülle von einem losen zu einem stabilen Gitter umsortiert und das Gitter mithilfe von SP2 stabilisiert wird – eine entscheidende Entdeckung bei der Entstehung reifer HIV-Partikel..

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Das Max-Planck-Start-up will die Erfolgschancen bei der künstlichen Befruchtung deutlich verbessern

Mit Hilfe von Licht CO2 zerlegen und binden: Was die Natur schon kann, wollen zwei neue Forschungsgruppen nun deutlich effizienter gestalten

Ein kürzlich entdeckter Hemmstoff zeigt neue Wege für die Entwicklung mRNA-basierter Medikamente

Weibliche Säugetiere, einschließlich des Menschen, werden mit allen ihren Eizellen geboren. Manche der Eizellen werden somit mehrere Jahrzehnte alt – und müssen so lange funktionsfähig bleiben. Extrem langlebige Proteine im Eierstock könnten dabei eine wichtige Rolle spielen. Sie helfen offenbar, die Fruchtbarkeit möglichst lange zu bewahren.

Dynamische Struktur von FLVCR-Proteinen und deren Funktion beim Nährstofftransport in unseren Zellen aufgeklärt

Stressgranula bewahren Zellen vor den Folgen von UV-Strahlung

Das Capsid des Virus fungiert als molekularer Transporter

Forschungsteam kartiert die gesamte Protein-Architektur einer Zelle

Leberzellen altern unterschiedlich, je nachdem, wo sie sich im Organ befinden

Zytoplasmatisches Gitter in der Eizelle versorgt den frühen Embryo mit Proteinen

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Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2024 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen zwölf Highlights vor

Wodurch und wann entsteht Krebs? Warum gibt es gutartige oder bösartige Tumore und was macht sie bösartig? Der Forschungsgruppe vom Matthias Mann am Max-Planck-Institut für Biochemie ist es gelungen, eine neue Art der Diagnose zu entwickeln, mit der sich Antworten auf diese Fragen finden lassen.

Das Leben auf der Erde ist aus unbelebten Komponenten entstanden. Können wir diesen Prozess im Labor nachstellen, und welche Werkzeuge benötigen wir dafür? Mit DNA-Origami, einer Faltkunst im Größenmaßstab weniger Millionstel Millimeter, lassen sich einzelne Bestandteile einer Zelle nachbauen

20 Jahre nach der Entschlüsselung des humanen Genoms: Wo steht die Forschung heute?

Forscher können Energieerzeugung in Zellen mit UV-Licht an- und ausschalten

Max-Planck-Forscher entwickeln Alternative zu den meistgenutzten Antikörpern und ihrer ethisch umstrittenen Produktion in Versuchstieren

Wissenschaftler entwickeln eine neue Methode, mit der sich jedes beliebige Protein aus jeder Art von Zelle direkt und schnell entfernen lässt

Wissenschaftler identifizieren fast 11.000 unterschiedliche Herzproteine

Max-Planck-Forscher entwickeln eine Technik, mit der sie neue Proteine in unterschiedlichen Zelltypen des Mäusegehirns identifizieren können

Wissenschaftler entdecken Abbauweg für Proteine, der fehlerhafte Proteine zur Qualitätskontrolle in die Mitochondrien leitet

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Chaperone sind Faltungshelfer in der Zelle. Sie sorgen dafür, dass Proteine eine korrekte Form einnehmen und nicht verklumpen, wie es beispielsweise bei neurogenerativen Krankheiten wie Alzheimer der Fall ist.

Ohne korrekte Form geht nichts: Für die meisten Proteine gibt es viele Millionen Möglichkeiten, wie diese aus langen Aminosäureketten zusammengesetzten Moleküle gefaltet werden können – aber nur eine davon ist die richtige. In der Forschungsabteilung „Zelluläre Biochemie“ am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried wird untersucht, wie das Origami in der Zelle funktioniert und was passiert, wenn dabei etwas schief geht. Dabei interessieren Franz-Ulrich Hartl und sein Team sowohl die zugrunde liegenden Mechanismen als auch die Struktur der beteiligten Moleküle.

Etwa 12.000 Proteine stellt eine menschliche Körperzelle her, alle zusammen über 120.000 verschiedene Proteine. Matthias Mann vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried hat es sich zum Ziel gesetzt, das Proteininventar des Menschen zu erstellen. Kein einfaches Unterfangen, denn Proteine sind im Gegensatz zu Genen extrem variabel. Außerdem beeinflussen viele verschiedene Faktoren, welche Proteine eine Zelle produziert. Mit Massenspektrometrie, Nanochromatografie und spezieller Computer-Software kann er die Proteine trotzdem genau erfassen.

Eva-Kathrin Sinner vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz arbeitet an künstlichen Nasen, Sensoren nach dem Vorbild der Natur.

Ein neues Enzym entfernt das Erbgut des Aids-Erregers aus den infizierten Zellen.

Einem Forschungsteam ist es erstmals gelungen, den gesamten Prozess des Eisprungs in Follikeln einer Maus zu filmen. Was bedeutet das für die Fruchtbarkeitsforschung? Ein Podcast mit Tabea Marx vom Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften in Göttingen

Dieser Podcast entführt Sie zu den Ursprüngen des Lebens, die weitgehend im Dunklen liegen. So vermuten manche Wissenschaftler, dass die Bausteine für Organismen buchstäblich vom Himmel gefallen sind. Welche Rolle die RNA-Moleküle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben, steht bei anderen Forschern ebenso im Fokus wie das Problem der ersten Zellen.

Kennengelernt haben sie sich im Labor von Hans Dieter Lux am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München: Erwin Neher, geboren 1944 in Landsberg am Lech, und der zwei Jahre ältere, aus Stuttgart stammende Bert Sakmann. Neher studierte nach dem Abitur ab 1963 Physik an der TU München, "um Biophysiker zu werden", und ab 1966 an der University of Wisconsin. Seine Promotion schloss er 1970 bei Hans Dieter Lux ab. Sakmann hatte bis 1967 Medizin an den Universitäten in Tübingen, Freiburg, Berlin, Paris und München studiert und wurde nach dem Staatsexamen an der Ludwig-Maximilians-Universität München 1968 zunächst Medizinalassistent an der Universität und Wissenschaftlicher Assistent am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München. 1971 ging er an das University College London zu Bernard Katz und schloss dort 1974 seine medizinische Dissertation auf dem Gebiet der Elektrophysiologie ab. Ab 1976 arbeiteten Neher und Sakmann zusammen in Göttingen am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, wo sie die sogenannte Patch-Clamp-Technik entwickelten, eine Methode zum direkten Nachweis von Ionenkanälen in Zellmembranen und zur Erforschung der Signalübertragung innerhalb der Zelle und zwischen den Zellen. Für ihre bahnbrechenden Entdeckungen zur Funktion von einzelnen Ionenkanälen in Zellen erhielten Neher und Sakmann 1991 den Nobelpreis für Medizin.

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