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Reaktive Sauerstoffradikale (reactive oxygen species, ROS) werden oft in Virus infizierten Zellen generiert, deren Wirkung ist jedoch nicht klar. Wir haben einen Zelltod-Signalweg entdeckt, Oxeiptose, der das Überleben der Zelle nach ROS Akkumulierung steuert. Eine Manipulation von Oxeiptose verhindert ROS - und Virus - induzierten Zelltod in vitro und verursacht Lungenentzündungen und Gewebeschäden nach Infektion mit Influenzavirus. Da ROS oft in pathologischen Situationen gebildet werden, nehmen wir an, dass Oxeiptose eine prominente Rolle bei der Abwehr diverser Erkrankungen einnimmt.

Die Kohlenstoffspeicherung in Landökosystemen wird erheblich durch den Wettbewerb von Pflanzen und Bodenorganismen um wichtige Nährstoffe, zum Bespiel Stickstoff und Phosphor, beeinflusst. Durch die Kombination neuer Laborexperimente mit verbesserten Ansätzen zur numerischen Simulation der Landökosysteme lassen sich detaillierte Kenntnisse der Bedeutung dieser Nährstofflimitierung für die zukünftige Entwicklung dieses Kohlenstoffspeichers gewinnen. Damit leistet diese Forschung einen Beitrag zum besseren Verständnis der Auswirkung des menschengemachten Kohlenstoffdioxidausstoßes auf das Klima.

Mikroorganismen im Darm beeinflussen die Gesundheit des Wirts. Aus dem Gleichgewicht geratene Mikrobengemeinschaften im Darm sind mit verschiedenen Krankheiten assoziiert. Die Wiederherstellung einer gesunden Darmflora kann zur Heilung von akuten und lebensgefährlichen Infektionen beitragen. Aktuelle Forschungsarbeiten mit dem Türkisen Prachtgrundkärpfling, dem sogenannten Killifisch (Nothobranchius furzeri), als Modellorganismus zeigen, dass die Darmmikroben aus jungen Fischen den allgemeinen Gesundheitszustand und sogar die Lebenserwartung gesund alternder Artgenossen beeinflussen.

Die korrekte dreidimensionale Organisation des Chromatins im Zellkern ist eine fundamentale Grundbedingung für das ordnungsgemäße Funktionieren des Genoms. Mutationen in Elementen, die diese Architektur bestimmen, führen zu Entwicklungsstörungen und Krebs. Bei der Bestimmung der Chromatinstruktur in präzise selektierten Entwicklungsstadien von Drosophila-Embryonen entdeckten die Max-Planck-Forscher eine dramatische Reorganisation, die zeitlich mit der zygotischen Genomaktivierung zusammenfällt.

Über den Blutkreislauf gelangen nicht nur Sauerstoff und Nährstoffe, sondern manchmal auch giftige Substanzen und Krankheitserreger in den Körper. Um das Gehirn besonders zu schützen, bilden die Blutgefäße des Gehirns die Blut-Hirn-Schranke aus. Unsere Untersuchungen am Zebrafisch-Gehirn zeigen, das Blutgefäßwachstum und die Bildung der Blut-Hirn-Schranke von zwei Signalkaskaden koordiniert werden. Da diese Prinzipien auch in Säugetierzellen gelten, könnte das Gleichgewicht dieser Signalkaskaden auch für Erkrankungen des Menschen und deren Therapie relevant sein.