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Wissenschaft

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Im Unterschied zur medikamentösen Therapie wird bei der Gentherapie kein Arzneimittel verabreicht, das an der richtigen Stelle wirkt. Vielmehr wird darauf gesetzt, dass der Körper mit der Bereitstellung eines Gens das erforderliche Protein selbst bildet. Man könnte die Gentherapie vielleicht als „Hilfe zur Selbstheilung“ bezeichnen. Die Idee ist deshalb sehr klug, weil sie eine Nachhaltigkeit in Aussicht stellt, die durch Medikamente oft nicht gegeben ist. Seit etwa drei Dekaden werden Gentherapien im Rahmen von klinischen Studien durchgeführt. Dabei hat es bereits Erfolge, jedoch auch einige Rückschläge gegeben.

Jenseits der Informatik und doch ganz nah an Daten: Prof. Dr. Peter Martus weiß, wie professionelle Bio- und Medizinstatistiken entstehen. An der Eberhard Karls Universität Tübingen begleitet er mit seinem Know-how klinische Studien und bearbeitet andere Projekte aus den Life Sciences, die mit statistischen Fragestellungen einhergehen.

Es gibt Krankheiten, bei denen herkömmliche medikamentöse Therapien an definierte Grenzen stoßen. Bei einigen Krankheiten kann der Austausch defekter gegen gesunde Zellen Abhilfe schaffen. Oder es werden gleich Teile des genetischen Materials ausgewechselt. Am Institut für Zell- und Gentherapie (IZG) der Universitätsklinik Freiburg sind genau das die beiden Schwerpunkte. Prof. Dr. Toni Cathomen, Direktor des IZG, versteht das Institut als zentrale Einrichtung der Klinik, in der eine klare Dienstleistungsaufgabe mit innovativen Forschungsansätzen kombiniert wird.

Das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst fördert Vorhaben zum Thema 'Bioökonomie: Sozialwissenschaftliche und ökologische Begleitforschung'. Im ersten Schritt erfolgte die Ausschreibung von Forschungsverbünden in den Themenbereichen „Biogas“, „Lignozellulose“ und „Algen“ und deren Festlegung. Nun sollen im zweiten Schritt Querschnittsthemen als Begleitforschung ausgeschrieben werden, die sich passgenau auf die geförderten Verbundprojekte beziehen. Bis 31. Oktober 2014 können Projektanträge eingereicht werden.

Wissenschaftler des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen haben nachgewiesen, dass keine Krebsgefahr von den modifizierten Adeno-assoziierten Viren (AAV) ausgeht, die als Vektoren bei der ersten in der westlichen Welt zugelassenen klinischen Gentherapie eingesetzt werden. Dazu prüften die Forscher in vielen Millionen Zellen der behandelten Patienten den Einbau von Virus-DNA in das Zellgenom. Die AAV-Vektoren könnten als Prototypen auch zur Heilung anderer Gendefekte Verwendung finden.

Im Bereich der Pflanzenforschung liegen die deutschen Max-Planck-Institute weltweit an der Spitze. Detlef Weigel, Direktor am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen trägt zu diesem Erfolg einiges bei. Am Modellorganismus Arabidopsis thaliana erforscht er die molekularen Grundlagen pflanzlicher Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen und pflanzlicher Immunität. Mit zahlreichen Publikationen in angesehenen Fachzeitschriften ist er der meistzitierte Pflanzenforscher Europas.

Nach einem komplizierten Knochenbruch oder bei einer angeborenen Beinverkürzung kann eine Verlängerung des betroffenen Knochens helfen, Folgebeschwerden für den Patienten zu vermeiden. Dazu werden meist Implantatnägel eingesetzt, die eine stufenweise Knochenverlängerung bewirken. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Paul Gümpel von der Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung (HTWG) hat einen Marknagel mit einem speziellen Werkstoff entwickelt, der durch sein neuartiges Antriebsprinzip besonders zuverlässig und sicher ist.

Die Stammzell-Gentherapie einer erblichen Immunkrankheit mit Retroviren als Genfähren brachte große Erfolge in der Heilung der Krankheitssymptome, doch bei vielen Patienten entwickelten sich Leukämien. Benötigt werden wirksame gentherapeutische Verfahren mit Genvektoren, von denen keine Krebsgefahr ausgeht. Solche Vektoren gibt es bereits.

Um die Ausbreitung von Infektionen vorherzusagen, werden detaillierte Informationen zum Erreger und zum Krankheitsverlauf sowie umfassende Daten zur Bevölkerungsstruktur benötigt. Aber das allein reicht nicht. Genauso wichtig ist die Geschichte dahinter, weiß der Tübinger Epidemiologe Prof. Dr. Martin Eichner.

Die Grundlage der schnellen synaptischen Kommunikation im Gehirn sind Rezeptoren der Nervenzellen, die fähig sind, Neurotransmitter zu binden. Wichtig sind dabei die AMPA-Rezeptoren, die in der Membran von Nervenzellen an den Synapsen sitzen und den Transmitter Glutamat binden. Nun ist es Prof. Dr. Bernd Fakler und Dr. Sami Boudkkazi am Institut für Physiologie der Universität Freiburg gelungen, die Funktion eines Proteinbausteins des AMPA-Rezeptors aufzuklären, der die Weitergabe von Signalen von einer auf die nächste Zelle zuverlässig garantiert.

Ein Herzinfarkt, eine Blutvergiftung, eine Infektion? Jetzt muss es schnell gehen. Im Blut wimmelt es nur so von Proteinen, die einen Hinweis auf solche Erkrankungen geben. Allerdings ist das Blut eine komplexe Flüssigkeit, welche zahlreiche Proteine mit sich trägt. Nicht einfach, hier einen speziellen Marker zu finden. Eine neue Methode erlaubt jetzt die quantitative Diagnostik in einem einzigen Schritt.


Eine Knochenmarkspende kann Leben retten. Denn im Knochenmark sind Blutstammzellen enthalten, die im neuen Wirt zu sämtlichen Blutzelltypen ausreifen können. Doch auch das Immunsystem formiert sich aus den Stammzellen heraus. Nach der Blutstammzelltransplantation können sich die fremden, transplantierten Zellen gegen körpereigene Organe richten. Dies ist der Fall bei der Graft-versus-Host-Erkrankung. Prof. Dr. Robert Zeiser hat am Universitätsklinikum Freiburg einen zellulären Faktor entschlüsselt, der maßgeblich zur Entstehung der Krankheit beiträgt.

Am Stuttgart Research Center Systems Biology (SRCSB) der Universität Stuttgart wird in einem Forschungsverbund daran gearbeitet, die Wirkungsweise von Krebsmedikamenten vorherzusagen. Dabei kombinieren die Wissenschaftler molekularbiologische Experimente mit aufwendigen mathematischen Modellen, um so ein ganzheitliches Verständnis von Erkrankung und Therapie zu erlangen.

In den Genomen hochaggressiver Hirntumoren von Kindern haben Wissenschaftler am EMBL und DKFZ in Heidelberg Krebsgene nachgewiesen, die aktiviert werden, indem sie durch umfangreiche DNA-Umlagerungen in die Nähe ursprünglich weit entfernter Verstärkerelemente gerückt werden. Dieser Aktivierungsmechanismus könnte bei vielen Tumorarten eine Rolle spielen und zur Entwicklung zielgerichteter Medikamente führen.

Ob im Zellinnern oder im molekularbiologischen Labor - ohne DNA-Polymerasen wäre keine DNA-Synthese möglich. Regulation und Anwendung dieser vielseitigen Enzymfamilie sind Gegenstand der Forschung von Prof. Dr. Andreas Marx von der Universität Konstanz. Neben der Grundlagenforschung zu den natürlich vorkommenden Varianten beschäftigt er sich aber auch mit der gezielten Entwicklung neuartiger Polymerasen. Diese können zur Beantwortung biologischer Fragestellungen sowie beispielsweise für die molekulare Krankheitsdiagnostik eingesetzt werden.

Insgesamt 37 Nobelpreisträger und rund 600 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus 80 verschiedenen Ländern waren zur 64. Nobelpreisträgertagung angereist. Die Abschlussfahrt zur Mainau bot dem internationalen Publikum der Tagung vielfältige Möglichkeiten, sich über den Wissenschaftsstandort Baden-Württemberg zu informieren. Auch Baden-Württemberg international (bw-i) und die BIOPRO Baden-Württemberg waren mit einem gemeinsamen Stand vor Ort.

Seit Darwin seine revolutionäre Theorie über die Entstehung der Arten formulierte ist in der Evolutionsforschung viel passiert. Dennoch wissen wir noch vergleichsweise wenig über die genaue molekulare Ursache evolutionärer Anpassungsprozesse. Die Biologin Dr. Felicity Jones beschäftigt sich mit ihrer Arbeitsgruppe am Tübinger Friedrich-Miescher-Laboratorium der Max-Planck-Gesellschaft mit der Frage, wie es durch die Rekombination von Genen und Chromosomen zur evolutionären Anpassung an neue Lebensräume oder gar zur Entstehung neuer Arten kommt.

Bakterien können als Population zusammenarbeiten, um Biofilme zu bilden oder eine Infektion auszulösen, so dass sie besser gegen negative Umweltbedingungen gewappnet sind. Mit welchen Signalmolekülen dieses Populationsverhalten gesteuert wird, untersucht Dr. Thomas Böttcher an der Universität Konstanz. Er identifiziert und charakterisiert Naturstoffe, die beispielsweise die Biofilmbildung oder das Schwarmverhalten von Bakterien verhindern. Diese medizinisch relevante Wirkung macht die Naturstoffe zu einer vielversprechenden Grundlage für neue Medikamente im Kampf gegen bakterielle Infektionen.

Baden-Württemberg hat viele Stärken. Erfindergeist, Kreativität und Tüftelleidenschaft. Neue Ideen und technische Innovationen sind für unser rohstoffarmes Land immens wichtige Ressourcen, denn sie schaffen Arbeitsplätze und sichern unseren Wohlstand. Trotz ihrer großen Bedeutung für Wirtschaft und Gesellschaft, erfahren Erfinderinnen und Erfinder aber häufig keine große Anerkennung. Seit 2001 hat Erfindungsreichtum deshalb seinen Preis: Den Artur Fischer Erfinderpreis Baden-Württemberg. Die Bewerbungsfrist endet am 28. Februar 2015.

Mit einer riesigen Langzeitstudie soll für die großen Volkskrankheiten in Deutschland - vor allem Krebs, koronare Herzerkrankungen, Schlaganfall und Diabetes - aufgeklärt werden, welche Risikofaktoren die Entstehung und den Verlauf dieser Krankheiten hervorrufen oder begünstigen. Die Nationale Kohorte soll die Voraussetzungen schaffen, neue und zielgenaue Strategien zur Prävention, Vorhersage und Früherkennung dieser Krankheiten zu entwickeln.



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