Dr. Noritaka Ichinohe erörtert drei Jahrzehnte translationaler Neurowissenschaft in einem neuen Genomic Press Interview. Seine Arbeit verbindet Primatenmodelle mit menschlichen Autismus-Subtypen.

Es gibt „Kosten des Lebens“, die sich mit den Werkzeugen der mechanischen Physik nicht berechnen lassen. Ein klares Beispiel ist die Energie, die erforderlich ist, um bestimmte biochemische Prozesse aktiv zu halten – etwa jene, die der Photosynthese zugrunde liegen, wobei die Beispiele zahlreich sind – und gleichzeitig alternative Prozesse zu verhindern. In der Mechanik bedeutet keine Verschiebung keine Arbeit, und vereinfacht gesagt gibt es keine energetischen Kosten dafür, etwas nicht geschehen zu lassen. Sorgfältige stochastisch-thermodynamische Berechnungen zeigen jedoch, dass diese Kosten sehr wohl existieren – und oft beträchtlich sind. Eine neue Arbeit, veröffentlicht im Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment (JSTAT), schlägt eine Methode vor, um diese Kosten aus thermodynamischer Perspektive zu berechnen. Damit wird ein neues Werkzeug bereitgestellt, um die Auswahl und Evolution metabolischer Wege zu verstehen, die an der Wurzel des Lebens stehen.

Wenn in einer Wirtschaftskrise die Lebensmittelpreise explodieren, trifft das vor allem die Stadtbevölkerung und Menschen mit niedriger Bildung. Die Folgen wirken sich unter Umständen ein Leben lang aus – etwa in einer geringeren Körpergröße betroffener Kinder. Das hat ein Forschungsteam der Universität Bonn jetzt am Beispiel der „Asienkrise“ in den 1990-er Jahren gezeigt. Damals kam es durch Turbulenzen am Finanzmarkt zu einer drastischen Verteuerung von Reis, dem wichtigsten Grundnahrungsmittel Indonesiens, die messbare Spuren in der Entwicklung von Kindern hinterlassen hat. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Global Food Security“ veröffentlicht.

Wie sich eine einzige befruchtete Zelle zu einem vielzelligen Organismus entwickelt, ist genauestens abgestimmt. Fehler in diesem System haben schwerwiegende Folgen für den Embryo. Forschende am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) zeigen nun, dass die Zebrafische möglicherweise die Krümmung ihrer Eizellen als Leitfaden nutzen, der sicherstellt, dass sich die Zellteilung an den Zeitplan hält und die entsprechenden Gene in einem bestimmten Muster aktiviert, die das Schicksal der Zellen steuert. Die in Nature Physics veröffentlichten Erkenntnisse könnten dabei helfen, die Embryo-Beurteilung in IVF-Verfahren zu verbessern.

Wenn der Pilz Ustilago maydis eine Maispflanze befällt, bilden sich am Ort der Infektion tumorähnliche Gewebewucherungen. Wie der Erreger seinen Wirt dazu bringt, war bislang ein Rätsel. Eine aktuelle Studie der Universität Bonn zeigt nun, dass er dazu ein Programm der Pflanze für die Bildung der Seitenwurzeln zweckentfremdet. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift New Phytologist erschienen.

Waldbrände mögen mehr oder weniger schnell gelöscht sein, ihre Auswirkungen auf die Natur können jedoch lange anhalten. Eine neue Studie zeigt, dass sich Böden in feucht-gemäßigten und mediterranen Wäldern Chiles nach Bränden sehr unterschiedlich erholen. Bodenstruktur und Nährstoffe verändern sich mancherorts noch mehr als ein Jahrzehnt später. Das fand ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen mit Beteiligung aus Tübingen, Berlin und Chile heraus. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Catena veröffentlicht.

Schneller, effizienter, vielseitiger – das sind die Erwartungen an Technologien, die in Zukunft Energie erzeugen und Informationen verarbeiten. Wie können diese Erwartungen erfüllt werden? Ein Forschungsteam der Universitäten Göttingen und Marburg, der Humboldt-Universität zu Berlin und der Universität Graz hat nun einen Durchbruch erzielt: Die Forschenden haben zwei Materialtypen – einen organischen und einen zweidimensionalen Halbleiter – miteinander kombiniert und deren gemeinsame Reaktion auf Licht untersucht. Dafür nutzten sie Photoelektronenspektroskopie und die Vielteilchen-Störungstheorie. So konnten sie grundlegende Prozesse wie die Energieübertragung an der Grenzfläche zwischen den Materialien im Bruchteil einer Sekunde beobachten und beschreiben. Die Kombination dieser verschiedenen Halbleiter mit ihren jeweiligen Eigenschaften ist vielversprechend für die Entwicklung neuer Technologien, etwa modernen Tandem-Solarzellen. Die Ergebnisse wurden in Nature Physics veröffentlicht.