aktualitäten 2021

Der Mensch war schon immer in Bewegung und hat eine komplexe Geschichte von Sprachen und kulturellen Traditionen geschaffen. Ein internationales Team unter der Leitung der UZH hat nun Familien verwandter Sprachen über mehr als 10-000 Jahre zurückverfolgt, indem es Daten aus Genetik, Linguistik und Musikwissenschaft mit neuartigen digitalen Methoden kombinierte.

Der Cholesterinspiegel in der Zelle ist entscheidend für deren Fettregulation und damit für den Fettstoffwechsel des gesamten Organismus. Dies hat ein Forschungsteam der Universität Basel nun nachgewiesen. Das Team konnte zeigen, dass ein bestimmter Rezeptor das Level des Cholesterins in der Zelle steuert und damit den Fettstoffwechsel für das Lebewesen insgesamt.

Mit künstlicher Intelligenz lässt sich die dreidimensionale Struktur von Proteinen vorhersagen. Bald schon dürfte es mit solchen Algorithmen möglich werden, massgeschneiderte künstliche Proteine zu entwickeln, schreibt Beat Christen. Computeralgorithmen unterstützen seit Jahrzehnten die biomedizinische Forschung und sind dabei ständig wichtiger geworden.

Toxische Substanzen in der Umwelt können das Nervensystem von Fisch-Embryos schädigen. Jetzt haben Forschende der Eawag ein Computermodell entwickelt, welches hilft, besser zu verstehen, auf welche Weise die Schädigung erfolgt. Über verschiedene Wege gelangt täglich eine Vielzahl von synthetischen Chemikalien in Bäche, Seen und teilweise sogar bis ins Trinkwasser.

Ein internationales Konsortium von Forschenden mit Beteiligung des Instituts für Genetik der Universität Bern konnte zeigen, wie Fellfarben bei Hunden vererbt werden. Zudem konnten sie nachweisen, dass eine Genvariante für helles Fell bei Hunden und Wölfen von einem inzwischen ausgestorbenen Verwandten des Wolfs stammt und mehr als zwei Millionen Jahre alt ist.

ETH-Professorin Katrien De Bock und ihr Team haben in Muskeln einen bestimmten Typ von Blutgefässzellen gefunden, der sich bei sportlicher Betätigung besonders schnell vermehrt und so neue Blutgefässe bildet. Damit können die Forschenden nun Durchblutungsstörungen von Muskeln auf den Grund gehen. «Der häufigste Grund, warum Chirurgen in Industrieländern jemandem ein Fuss oder ein Bein amputieren müssen, ist eine mangelhafte Blutzufuhr in Muskeln bei Diabetespatienten», sagt Katrien De Bock.

Bislang wurde angenommen, dass vor allem Cyanobakterien dafür verantwortlich waren, in der Frühzeit unseres Planeten Stickstoff aus der Atmosphäre zu fixieren und dadurch in die Biosphäre einzubringen. Ein Team von Forschenden aus Deutschland und der Schweiz zeigt nun in einer heute bei «Nature Communications» erschienenen Publikation, dass auch Schwefelpurpurbakterien substanziell zur Stickstofffixierung beigetragen haben könnten.

Salmonelleninfektionen können ein breites Spektrum an Krankheitsverläufen zur Folge haben. Ein Grund dafür, dass einige Fälle harmlos, andere dagegen sehr schwer verlaufen, liegt nach neusten Forschungsergebnissen in der Darmflora. Eine Infektion mit Salmonellen kann sehr unterschiedliche Folgen haben.

Jahrzehntelang dachte man, dass ein Schlüsselbereich des Gehirns lediglich das Gehen reguliert. Forschende am Biozentrum der Universität Basel und am Friedrich Miescher Institut for Biomedical Research (FMI) haben nun gezeigt, dass diese Hirnregion unterschiedliche Populationen von Neuronen enthält, die eine Reihe verschiedener Körperbewegungen steuern - nicht nur das Gehen.

Forschende der ETH Zürich haben einen Zellkulturtest entwickelt, um Substanzen zu erkennen, die Embryonen direkt oder indirekt schädigen. Es handelt sich dabei um die Weiterentwicklung eines Tests, der für neue Medikamente eingesetzt wird. Der Test soll helfen, Tierversuche zu reduzieren. Medikamente sollen nicht nur sicher sein für die Patientinnen und Patienten, sondern im Falle einer Schwangerschaft auch für das ungeborene Kind im Mutterleib.

Forschende der Universität Bern und des Friedrich-Miescher-Instituts in Basel haben entdeckt, dass die Aktivität bestimmter Nervenzellen in der Amygdala, einer zentralen Hirnregion, eine wichtige Rolle spielen für die Regulation von Furchtreaktionen. Fehlfunktionen dieses Hirnmechanismus können unter anderem zu Angststörungen führen.

Forschende vom Institut für Psychologie der Universität Bern konnten nachweisen, dass nicht nur bewusste, sondern auch unbewusste alltägliche Erlebnisse von unserem Gedächtnis abgespeichert werden. Bemerkenswert ist zudem, dass die unbewussten Erlebnisse - im Unterschied zu den bewussten - vom Gehirn nicht wieder gelöscht werden.

Artificial Intelligence (AI) kann gezielt die biologische Aktivität von Naturstoffen erkennen, wie Forschende der ETH Zürich gezeigt haben. Darüber hinaus hilft AI, Moleküle zu finden, welche die gleiche Wirkung wie ein Naturstoff haben, aber einfacher in der Herstellung sind. Der Pharmaforschung eröffnen sich damit enorme Möglichkeiten, die auch das Potenzial haben, deren Spielregeln neu zu definieren.

Alzheimer und andere Demenzerkrankungen gehören heute zu den grossen Volksleiden. Die Diagnose ist aufwändig und lässt sich oft erst spät im Krankheitsverlauf zweifelsfrei stellen. Ein Forscherteam der Empa entwickelt nun gemeinsam mit klinischen Partnern eine neue Diagnose-Methode, die bereits erste Anzeichen von neurodegenerativen Veränderungen über einen Sensor-Gurt nachweist.

Auch das Grundwasser stellt ein Ökosystem dar, bloss ist über die Biodiversität im Untergrund bisher wenig bekannt. Forschende der Eawag haben nun in einer Pilotstudie die Vielfalt des Lebens im Schweizer Grundwasser dokumentiert - und dabei bisher unbekannte Flohkrebsarten entdeckt. Sie setzten dabei auf einen Citizen-Science-Ansatz.

Es gibt Spinnen, die Schlangen fressen. Das zeigen Beobachtungen in verschiedenen Teilen der Welt. Zwei Forscher aus Basel und den USA haben über 300 Berichte über dieses spezielle Beuteschema zusammengetragen und analysiert. Spinnen sind zur Hauptsache Insektenfresser, sie erweitern ihren Speiseplan aber, indem sie gelegentlich kleine Schlangen fangen und fressen.

Mittels molekulargenetischer Methoden lassen sich heute zukunftsfähige Nutzpflanzen - wie beispielsweise ein Multinährstoffreis - züchten. Forschende fordern, das Risiko von neuen Pflanzensorten nicht aufgrund der Züchtungsmethode, sondern anhand ihrer Eigenschaften zu beurteilen. Wenn es um die Ernährung geht, sehnen sich viele Menschen nach unberührter Natur.

Infizieren Viren eine Zelle, führt dies zu Veränderungen des Zellkerns, die mittels Fluoreszenzmikroskopie visualisiert werden können. Forschende der Universität Zürich haben ein künstliches neuronales Netzwerk mit derartigen Bildern so trainiert, dass der Algorithmus zuverlässig diejenigen Zellen erkennt, die von Adenooder Herpesviren befallen sind.

Vielerorts leiden die Böden unter der intensiven landwirtschaftlichen Nutzung. Nun haben Forscherinnen der ETH Zürich einen Schnelltest für die Messung der Bodenqualität vor Ort entwickelt. Künftig sollen Landwirte damit selbständig die Gesundheit ihres Ackerlandes Überwachen können. Viele von uns beachten den Boden kaum und gehen achtlos über ihn hinweg.

Es könnte ein Meilenstein auf dem Weg zum Nachweis von Leben auf anderen Planeten sein: Forschenden unter der Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS, den die Universität Bern gemeinsam mit der Universität Genf leitet, ist es gelungen, mehrere Kilometer über dem Boden aus einem Hubschrauber eine zentrale molekulare Eigenschaft aller Lebewesen zu messen.