news

Erinnerungen helfen Tieren zu überleben, indem sie ihnen zeigen, was sie suchen und was sie vermeiden sollten, indem sie sich z. B. an den Geruch von Nahrung oder an Warnzeichen bei Gefahr erinnern. Aber in einer sich ständig verändernden Welt müssen Erinnerungen auch flexibel bleiben. Wenn eine Belohnung oder Bedrohung nicht mehr dieselbe Bedeutung hat, muss das Gehirn das Gelernte aktualisieren können, ohne die Vergangenheit völlig zu vergessen.

Der Mausgenetiker Antoine Peters und sein Team untersuchen, wie Informationen jenseits der DNA-Sequenz - geformt durch chemische Markierungen auf dem DNA-Molekül - die frühesten Schritte des Lebens steuern. Indem sie aufzeigen, wie Fehler in diesen Mechanismen wichtige Gene zum Schweigen bringen und die Einnistung von Embryonen verhindern können, könnte diese Arbeit Licht auf die molekularen Ursachen von Unfruchtbarkeit werfen.

Forscher des Friedrich-Miescher-Instituts haben herausgefunden, wie der Süsswasserpolyp Hydra entscheidet, ob eine Zelle Teil seiner stechenden Tentakel oder seines Verankerungsfusses wird. Die Körpermusterung ist für die Entwicklung von grundlegender Bedeutung, und Hydra - mit seinem einfachen, röhrenförmigen Körper, den stechenden Tentakeln und dem verankernden Fuss - bietet einen klaren Einblick in diesen Prozess.

Forscher des Friedrich-Miescher-Instituts haben ein neues Licht auf eines der faszinierendsten Rätsel der Biologie geworfen: wie identische DNS-Stränge eine so erstaunliche Vielfalt von Zelltypen hervorbringen, von Neuronen bis zu Muskelfasern. Das Team hat sich auf Proteine konzentriert, die als Transkriptionsfaktoren bezeichnet werden - molekulare Schalter, die Gene an- und ausschalten - und dabei verborgene Muster identifiziert, die genau bestimmen, wo diese Proteine entlang des Genoms binden und wie sie das Schicksal einer Zelle gestalten.

Was passiert im Gehirn, wenn unsere Sinne nicht mit unseren Erwartungen übereinstimmen - zum Beispiel, wenn wir einen Schritt machen, aber kein Ton zu hören ist oder der Ton verzögert oder verzerrt ist? Eine neue Studie unter der Leitung von FMI-Neurowissenschaftlern gibt Aufschluss darüber, wie das Gehirn diese Überraschungsmomente wahrnimmt und verarbeitet.

Zu verstehen, wie Proteine interagieren, ist für die Entschlüsselung zellulärer Prozesse und der Kommunikation unerlässlich. In einer bahnbrechenden Studie haben Forscher des Friedrich-Miescher-Instituts (FMI) untersucht, wie sich jede mögliche Mutation in einem Protein auf seine Fähigkeit auswirkt, sich mit seinen Partnern zu verbinden, und so ein Licht darauf geworfen, wie Mutationen zelluläre Funktionen und die Evolution von Proteinen beeinflussen.

Forscher des Friedrich-Miescher-Instituts (FMI) haben ein innovatives Werkzeug entwickelt, das kartiert, wie Proteasen - Enzyme, die Proteine verarbeiten - mit ihren Zielen interagieren. Dieses Werkzeug wirft ein Licht auf die hochselektive Natur von Proteasen, von denen man bisher annahm, dass sie wahllos in ihrer Funktion sind.

Die Plazenta versorgt das heranwachsende Baby mit Sauerstoff und Nährstoffen, aber ihre frühen Interaktionen mit der Gebärmutter der Mutter bleiben ein Rätsel.

Grippeviren und andere Viren verpacken ihr genetisches Material in eine Proteinhülle, die abgebaut werden muss, damit sich die Viren effizient vermehren können. Doch wie Viren ihre Gene "entschalen", ist noch weitgehend unbekannt. Jetzt haben Forscher des FMI entscheidende Merkmale dieses Entschalungsprozesses identifiziert - eine Arbeit, die zur Entwicklung neuer antiviraler Behandlungen beitragen könnte.

Wenn unsere Erwartungen von der Realität abweichen, werden bestimmte Gruppen von Gehirnzellen aktiviert. Bei Mäusen haben die Forscher des FMI diese Neuronen anhand ihrer Genexpressionsmuster charakterisiert und damit den Weg für ein besseres Verständnis einiger neuronaler Defizite geebnet, die mit neuropsychiatrischen Erkrankungen einhergehen.

Antipsychotika werden zur Behandlung und Kontrolle der Symptome zahlreicher psychiatrischer Störungen eingesetzt, aber ihre Wirkungsmechanismen bleiben ein Rätsel. FMI-Forscher fanden heraus, dass Antipsychotika die weitreichende Kommunikation innerhalb einer bestimmten Schicht der Hirnrinde reduzieren - eine Erkenntnis, die erklären könnte, wie diese Medikamente wirken .

Zum ersten Mal haben Forscher den gesamten Verlauf der Entwicklung der Plazenta kartiert. Ihre Arbeit könnte neue Erkenntnisse über Schwangerschaftsstörungen liefern und zur Entwicklung besserer experimenteller Modelle der menschlichen Plazenta beitragen. Forscher des FMI unter der Leitung von Margherita Yayoi Turco, des Wellcome Sanger Institute, der University of Cambridge und des European Bioinformatics Institute des EMBL haben ein detailliertes Bild davon erstellt, wie sich die Plazenta entwickelt und mit der Gebärmutter kommuniziert.

Garnelen, Fliegen und andere Tiere werfen ihre äußere Körperhülle zu bestimmten Zeiten des Jahres oder zu bestimmten Zeitpunkten in ihrem Lebenszyklus durch einen Prozess ab, der als Häutung bezeichnet wird. In Würmern identifizierten die FMI-Forscher die Mechanismen, die einer molekularen "Häutungsuhr" zugrunde liegen, sowie mehrere Komponenten dieser Uhr.

Unser Körper besteht aus Milliarden von Zellen, die zwar alle das gleiche Genom haben, aber spezialisierte Aufgaben bei der Bildung verschiedener Gewebe und Organe übernehmen. Bei einem wirbellosen Süßwassertier fanden die FMI-Forscher heraus, dass ein Protein namens Zic4 die Bildung und Erhaltung der Tentakel steuert, die den Mund des Tieres umgeben.

Mehrere Krankheiten, darunter bestimmte Krebsarten und einige neurologische Entwicklungsstörungen, weisen abweichende Muster der DNA-Methylierung auf, einer chemischen Modifikation, die die Genexpression in einer Weise reguliert, die Gene in der "Aus"-Position hält. Die Forscher des FMI fanden heraus, dass die DNA-Methylierung die Gene vor allem dadurch zum Schweigen bringt, dass sie die Bindung der DNA durch Transkriptionsfaktoren hemmt - Proteine, die die Expression von Genen steuern.

Forschende vom FMI haben ein synthetisches Protein identifiziert, das die Aktivität eines zellulären Signalwegs dämpft, der an einer Virusinfektion beteiligt ist. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Medikamente zur Bekämpfung von Viren wie Influenza A und Zika zu entwickeln. Das Influenza-A-Virus befällt weltweit Millionen von Menschen und kann zu schwerwiegenden Komplikationen wie bakterieller Lungenentzündung, Ohrinfektionen und der Verschlimmerung von Langzeiterkrankungen führen.

Eine neue Forschung zeigt, dass die Kontrolle der Extremitäten über ein ausgeklügeltes Verbindungsraster zwischen Hirnstamm und Rückenmark reguliert wird. Insbesondere konnten die Forscher zeigen, dass eine Region im Hirnstamm ganz spezifisch das Zugreifen mit der Hand steuert. Es ist das erste Mal, dass eine solch klare Zuordnung von identifizierten Nervenverbindungen im Gehirn und einer Bewegungsphase möglich war.