Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen hat erstmals ein grundlegendes physikalisches Phänomen sichtbar gemacht, das bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie eine Rolle spielt. Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist es gelungen, sogenannte dunkle Moiré-Interlagen-Exzitonen sichtbar zu machen und deren Entstehung mit den Methoden der Quantenmechanik zu erklären. Die Forscherinnen und Forscher zeigen, wie eine in Göttingen neu entwickelte experimentelle Technik, die zeitaufgelöste Impulsmikroskopie, tiefste mikroskopische Einblicke zu diesen technologisch relevanten Fragenstellungen liefert. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

T-Zellen sind maßgeschneiderte Werkzeuge unseres Immunsystems im Kampf gegen Infektionskrankheiten und Krebszellen. Auf ihrer Oberfläche tragen diese weißen Blutkörperchen einen Rezeptor für die Erkennung von Antigenen. Mit Hilfe von Kryo-Elektronenmikroskopie konnten Biochemiker und Strukturbiologen der Goethe-Universität Frankfurt in Kooperation mit der University of Oxford und dem Max-Planck-Institut für Biophysik erstmals den vollständigen T-Zell-Rezeptorkomplex mit gebundenem Antigen in atomarer Auflösung aufklären. So konnten sie das Verständnis eines fundamentalen Prozesses verbessern sowie die Basis für künftige Therapiemöglichkeiten schwerer Krankheiten legen.

Je komplexer die Sozialgruppe bei Lemuren ist, desto mehr Signale nutzen die Tiere zur Verständigung

Bei den Royals ist die Sache klar: Das erste Kind der Monarchin oder des Monarchen erbt die Krone. Später geborene Geschwister müssen mit einem weniger glamourösen Beruf Vorlieb nehmen. Bei manchen Nervenzellen im Gehirn ist das ganz ähnlich. Bei ihnen entscheidet zwar nicht die Reihenfolge ihrer Geburt, aber zumindest der Zeitpunkt ihrer Entstehung über ihre weitere Karriere. Das zeigt eine aktuelle Studie am Institut für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn. Die Ergebnisse wurden an Mäusen gewonnen; inwieweit sie sich auf den Menschen übertragen lassen, ist daher noch offen. Sie sind nun in der Zeitschrift eNeuro erschienen.

Wie erkennen T-Killerzellen von Viren befallene Körperzellen? Körperfremde Bestandteile werden als Antigene auf der Zelloberfläche wie eine Art Hinweisschild präsentiert. Die Langzeitstabilität dieses in der Zelle gebildeten Schildes stellt ein Netzwerk von Begleitproteinen sicher. Dies haben Forschende der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden. Im renommierten Fachblatt „Nature Communications“ beschreiben sie das Zusammenspiel der sogenannten Chaperone. Die neuen Erkenntnisse könnten Fortschritte zum Beispiel in der Impfstoff-Entwicklung bringen.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat bei hochpräzisen Untersuchungen an natürlichem Doppellagen-Graphen neuartige Quanteneffekte nachgewiesen und konnte diese mit Theoriearbeiten der University of Texas in Dallas interpretieren. Hierbei handelt es sich zunächst um reine Grundlagenforschung, die neue Erkenntnisse über die Wechselwirkung der Ladungsträger und der verschiedenen Phasen liefert und zum Verständnis der Prozesse beiträgt. An den Untersuchungen waren außerdem die Ludwig-Maximilians-Universität München und das National Institute for Materials Science in Tsukuba, Japan, beteiligt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Rezeptoren auf Zelloberflächen übersetzen ein äußeres Signal in eine Reaktion im Zellinneren. So spielen sie eine wichtige Rolle für wesentliche Prozesse in lebenden Organismen. Doch was wäre, wenn sich die Rezeptoren nach Bedarf steuern ließen? Rouven Schulz von der Siegert Gruppe am ISTA hat einen solchen Mechanismus entdeckt. Mit künstlich hergestellten Rezeptoren ahmt das Team die Funktion des Originals nach. Das eröffnet vielversprechende neue Wege zum Verständnis und zur Nutzung der zellulären Signalübertragung von Immunzellen.

Artenvielfalt erhalten und gleichzeitig die wirtschaftliche Lebensgrundlage von Kleinbäuerinnen und Kleinbauern beim Vanille-Anbau auf Madagaskar sichern – das ist laut einer Studie der Universitäten Göttingen, Marburg und Hohenheim möglich. Das Forschungsteam zeigt, dass Vanille-Plantagen, die auf brachliegendem Land angelegt wurden, sich vom Ertrag her nicht von denen unterscheiden, die im Wald angelegt wurden. Durch den Anbau wird zudem die Artenvielfalt auf den Flächen erhöht. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

Wenn Fledermäuse Laute für die Echoortung ausstoßen, moduliert eine Rückkopplungsschleife die Empfänglichkeit der Hörrinde für eingehende akustische Signale. Dies haben Neurowissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden. In einer in der Zeitschrift „Nature Communications“ veröffentlichten Studie zeigen sie, dass sich der Informationsfluss im beteiligten neuronalen Schaltkreis im Zuge der Lauterzeugung umkehrte. Diese Rückkopplung bereitet die Hörrinde wohl auf die zu erwartenden „Echos“ der ausgesandten Laute vor. Die Forscher sehen ihre Ergebnisse als Zeichen dafür, dass die Bedeutung von Rückkopplungsschleifen im Gehirn derzeit noch unterschätzt wird.