aktualitäten 2020

Durch eine Abwandlung der Genschere CRISPR-Cas9 können UZH-Forschende Änderungen im Erbgut von Einzellern vornehmen, die sich nicht von natürlichen Mutationen unterscheiden. Diese Methode ermöglicht die Entwicklung eines (harmlosen) experimentellen Lebendimpfstoffs gegen den weit verbreiteten Parasiten Toxoplasma gondii.

Forschende um Karsten Weis haben eine Methode entwickelt, mit der sie erstmals detailliert den Ablauf des Zusammenbaus von grossen Proteinkomplexen untersuchen können. Als Fallbeispiel haben die Biologen einen der grössten zellulären Komplexe gewählt: den Kernporenkomplex aus Hefezellen. Zellen stellen eine grosse Anzahl verschiedener Proteinkomplexe her, die ihrerseits aus einer Vielzahl von Einzelproteinen zusammengesetzt sind.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Zürich konnten erstmals beobachten, wie sich Stammzellen im erwachsenen Gehirn der Maus über Monate hinweg teilen, um neue Nervenzellen zu bilden. Ihre Studie zeigt, dass Hirnstammzellen über lange Zeit aktiv sind und liefert damit neue Erkenntnisse für die Stammzellforschung.

Wird es wärmer, steigen Organismen aus dem Tiefland höher hinauf. Forschende der ETH und der WSL untersuchten, was mit Pflanzengemeinschaften auf Grasland in den Alpen geschehen könnte, wenn pflanzenfressende Heuschrecken aus tieferen Lagen sich dort ansiedeln. Auf der Welt wird es wärmer und wärmer - und viele Organismen, die heute in tieferen Lagen oder geografischen Breiten heimisch sind, müssen in höhere Lagen und Breiten ausweichen.

Bei verschiedenen Krebsarten können Tumore sich an die Behandlungsstrategie anpassen und Resistenzen entwickeln. Dazu hat Prof. Mark Rubin, Department of Biomedical Research, zusammen mit Kolleginnen und Kollegen von Weill Cornell Medicine und der Universität Manchester einen «Perspective-Artikel» in der Zeitschrift «Molecular Cell» publiziert.

Wissenschaftler nutzen magnetische Bakterien, um auf der Mikroebene Flüssigkeiten zu beeinflussen. Sie denken bereits an einen Einsatz in der menschlichen Blutbahn, um damit Krebsmedikamente präzise zu einem Tumor zu bringen. Krebsmedikamente haben Nebenwirkungen. Deshalb verfolgen Wissenschaftler schon seit Jahren Ansätze, wie die Wirkstoffe im Körper möglichst präzise zu einem Tumor transportiert werden können.

Forschende der Universität Basel haben ein empfindliches Testsystem entwickelt, mit dem schnell und zuverlässig Resistenzen von Bakterien nachgewiesen werden können. Das System basiert auf winzigen, funktionalisierten Federbalken, die sich bei Bindung von Probenmaterial verbiegen. Bei den Untersuchungen reichte die Probenmenge von nur 1-10 Bakterien aus, um einen Nachweis von Resistenzen zu liefern.

Forschende der Universität Basel haben einen molekularen Mechanismus entdeckt, der eine zentrale Rolle für ein intaktes Langzeitgedächtnis spielt. Gleichzeitig ist dieser Mechanismus am physiologischen Gedächtnisverlust im Alter beteiligt. Verschiedene Lebewesen, vom Wurm bis zum Menschen, verfügen über differenzierte Gedächtnisfunktionen, so etwa über ein Kurzund ein Langzeitgedächtnis.

Forschende der ETH Zürich weisen bei europäischen Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab. An seinem Lebensende leuchtet das Laub in prächtigen gelb-roten Farben: Es ist Herbst.

Brotweizen ist enorm anpassungsfähig an unterschiedliche regionale Bedingungen. Entstanden ist seine grosse genetische Vielfalt insbesondere durch die Einkreuzung zahlreicher Chromosomen-Fragmente aus Wildgräsern. Das zeigen die Genomsequenzen von zehn Weizensorten aus vier Kontinenten, die ein internationales Konsortium mit Beteiligung von Forschenden der Universität Zürich nun entschlüsselt hat.

Wanderratten sind äusserst sozial und helfen sich gegenseitig nach dem Prinzip «wie du mir, so ich dir». Wie aber bestimmen sie die Hilfsbereitschaft ihrer Sozialpartner, um zu entscheiden, wem sie helfen und wem nicht? Forschende an der Ethologischen Station Hasli der Universität Bern konnten zeigen, dass Ratten dafür den Geruch heranziehen, der bei einer Hilfeleistung abgegeben wird.

Ein internationales Forschungsteam unter Basler Leitung hat eine Verbindung zwischen der Darmflora und Entzündungsherden im zentralen Nervensystem bei Multipler Sklerose entdeckt. Bei dieser neu identifizierten Darm-Hirn-Achse spielt eine bestimmte Klasse von Immunzellen eine zentrale Rolle. Die Entdeckung könnte den Weg zu neuen Therapien gegen MS weisen, die auf die Darmflora abzielen.

Wissenschaftler generierten mittels DNA-Synthese eine riesengrosse echte Zufallszahl. Es ist das erste Mal, dass eine Zahl in dieser Grössenordnung mit chemisch-biologischen Mitteln erstellt worden ist. Bei der Verschlüsselung von Information sowie für Spielautomaten werden echte Zufallszahlen benötigt.

Der afrikanische Tanganjikasee ist ein Schauplatz, an dem die Evolution beeindruckendes geleistet hat: Buntbarsche kommen dort in aussergewöhnlicher Artenvielfalt vor. Ein Forschungsteam der Universität Basel ist diesem Phänomen auf den Grund gegangen und liefert im Fachmagazin «Nature» neue Erkenntnisse zur Entstehung biologischer Vielfalt.

Immer mehr Alpweiden werden von Büschen überwachsen. Eine Studie von Agroscope und ETH Zürich zeigt: Ob die Artenvielfalt durch die Verbuschung steigt oder sinkt, hängt von der Busch-Art und ihrer Dichte ab.

Ein Team der Universität Bern und des Wasserforschungsinstituts Eawag beschreibt sieben endemische Felchenarten der Berner Oberländer Seen - vier davon wurden vorher noch nicht wissenschaftlich beschrieben, zwei erst in den letzten Jahren als eigenständige Arten erkannt. Eine Felchenvielfalt wie in Thunerund Brienzersee gibt es in der Schweiz sonst höchstens noch im Vierwaldstättersee.

Bakterien gelten als wahre Éberlebenskünstler. Ihre Fähigkeit, sich schnell an ändernde Umweltbedingungen anzupassen, verdanken sie zwei miteinander konkurrierenden Signalmolekülen. Als «Yin und Yang» des Stoffwechsels entscheiden sie über die Lebensweise von Bakterien, wie Forschende der Universität Basel berichten.

Pflanzen können von mehreren Viren gleichzeitig befallen werden. Die Zusammensetzung der Erreger ist jedoch unterschiedlich, auch wenn die Individuen zur selben Art und Population gehören. Ökologinnen der Universität Zürich haben nun gezeigt, dass diese Unterschiede in erster Linie auf genetische Variation zwischen den Wirten zurückzuführen sind.

Ein vom Schweizerischen Nationalfonds unterstütztes Forschungsteam hat herausgefunden, wie Schwingungen im Gehirn am Verstehen von gesprochener Sprache beteiligt sind: Sie bestimmen, welcher Sinn - Hören oder Sehen - hauptsächlich beiträgt. Wenn wir verstehen wollen, was uns jemand sagt, verlassen wir uns nicht nur auf das Gehör, sondern auch darauf, was wir sehen: Wir beobachten die Lippenbewegungen und den Gesichtsausdruck.

Forschende der ETHZ zeigten exemplarisch, wie sich Mutationen in einem Gen auf die Struktur, Funktion und das Interaktions-Netzwerk eines Proteinkomplexes auswirken. Die Arbeit bildet eine wichtige Grundlage für die Personalisierte Medizin. In den 1990er Jahren riefen Wissenschaftler das Genomzeitalter aus.