In China wurde die weltweit modernste Hypergravitationsanlage in Betrieb genommen. Das System kann Kräfte erzeugen, die tausendfach stärker sind als die Schwerkraft der Erde, und soll entscheidende wissenschaftliche Durchbrüche ermöglichen.

> Diese geometrischen Formen sind keine künstlerische Lichtinstallation, sondern kommen durch Süßwasser-Cyanobakterien der Art Oscillatoria lutea zustande. Sie nutzen Licht zur Photosynthese und lagern sich dort als Gruppe zusammen, wo für sie günstige Lichtverhältnisse herrschen. Dadurch entstehen komplexe und stabile Strukturen wie diese abstrakten Muster.

Paper: Collective self-caging of active filaments in virtual confinement | PDF

> Spektakuläre Entdeckung: Am Grund des Toten Meeres haben Forschende einen völlig neuen Typ unterseeischer Schlote entdeckt. Sie können pro Tag um mehrere Zentimeter wachsen und bestehen komplett aus weißlichen Salzkristallen. Das Überraschende jedoch: Das Salz stammt nicht aus dem Wasser des Toten Meeres, sondern aus tiefen, tausende Jahre alten Salzschichten im Untergrund. Das Grundwasser löst diese Salze auf und tritt dann am Grund des Sees aus. Das erklärt auch ein weiteres geologisches Phänomen am Toten Meer.

Video: White smokers on the lake floor - Dauer: 3 min

Paper: A new type of submarine chimneys built of halite | PDF

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• Spektrum: Weiße Raucher als Vorboten des Einsturzes | Alternativer Link @Archive.ph

> Für Raupen tödlich, für uns heilsam? Der parasitische „Zombiepilz“ Cordyceps militaris könnte sich als wertvoller Helfer gegen Krebs erweisen. Denn sein Inhaltsstoff Cordycepin hemmt das Wachstum und Streuen von menschlichen Krebszellen, wie eine Studie mit Zellkulturen und Mäusen nun bestätigt. Sie zeigt auch, wie der Insektenpilz dies bewirkt. Demnach hemmt das im Pilz enthaltene Cordycepin gleich zwei von Krebszellen genutzte Wachstumsfaktor-Signalwege – das unterstreicht sein Potenzial für die Krebsmedizin, wie die Forschenden erklären.

Paper: Cordycepin generally inhibits growth factor signal transduction in a systems pharmacology study | PDF

NMDA Studie Die Abteilung für Allgemeine Psychologie und Experimentelle Klinische Psychologie der Uni Bonn sucht Versuchspersonen für eine spannende MRT-Studie! Hier (https://www.soscisurvey.de/nmda-screening/) finden Sie einen kurzen Fragebogen zu einer pharmakologischen fMRT Studie, die in Kooperation mit dem Life&Brain am UK-Bonn durchgeführt wird. Die Studie untersucht die Auswirkungen von Ketamin (Ketamin-Ratiopharm 500 Injektionslösung, Ratiopharm, Ulm, Germany) im Vergleich zu Placebo auf Augenbewegungen und Gehirnaktivität. Der Fragebogen überprüft die Ein-und Ausschlusskriterien.Sie finden dort außerdem nähere Infos zur Studie. Kommen Sie in Frage, werden Sie zur genaueren Überprüfung der Kriterien zu einem 90-minütigen Screening-Termin eingeladen. Bei einem separaten Erhebungs-Termin erfolgt dann eine MRT-Untersuchung bei gleichzeitiger Ketamin- oder Placebo-Gabe am Life&Brain am UK-Bonn. Diese dauert insgesamt etwa 3 Stunden. Versuchspersonen können für die Teilnahme 75€ Aufwandsentschädigung erhalten. Sofern gewünscht, erhalten Sie außerdem anatomische Aufnahmen Ihres Gehirns.

Für die Studie gelten folgende Einschlusskriterien:

• 18-50 Jahre alt
• gesund
• rechtshändig
• nicht-rauchend
• keine Medikamenteneinnahme
• Bereitschaft zur Einnahme von Ketamin (Ketamin-Ratiopharm 500 Injektionslösung, Ratiopharm, Ulm, Germany)
• keine Klaustrophobie oder Nadel-/ Spritzenphobie
• MRT-geeignet

> Das poröse Material, ein sogenanntes kovalentes organisches Gerüst (Covalent Organic Framework, COF), absorbiert Kohlendioxid aus der Luft. [...] 200 Gramm davon entziehen der Luft 20 Kilogramm Kohlendioxid – das entspricht in etwa der Menge, die ein Baum an Kohlendioxid aufnimmt.

> [...] Vorteil sei, dass es nicht durch Wasser oder andere Verunreinigungen geschädigt wird, was eine der Beschränkungen der bestehenden DAC-Methoden ist.

DAC = "Direct Air Capture"

> Flink verstanden: Das menschliche Gehirn verarbeitet kurze Sätze schneller als einzelne Wörter. Bereits nach 127 Millisekunden erkennt unser Denkorgan vollständige Satzstrukturen. Um ungeordnete Wortlisten zu verstehen, braucht es hingegen länger, wie Forscherinnen herausgefunden haben. Demnach hilft die Satzstruktur dem Verständnis.

Paper: Language at a glance: How our brains grasp linguistic structure from parallel visual input | PDF

> Das [KI-]Tool heißt "LucaProt" und funktioniert ähnlich wie ChatGPT - nur anstatt Sprache analysiert die KI RNA-Sequenzen. Insgesamt wurden Probendaten von rund 1.600 Standorten aus verschiedenen Ökosystem-Typen weltweit untersucht, die in öffentlichen Datenbanken zugänglich sind. Ob in heißen Quellen, dem antarktischen Eis, Waldböden oder Meeressediment - überall hat "LucaProt" Hinweise auf RNA-Viren gefunden.

> Kluge Netzwerker: Pilze haben kein Gehirn, zeigen aber dennoch Anzeichen von einfacher Intelligenz. Sie erkennen beispielsweise Muster und Anordnung von Nahrungsquellen in ihrer Umgebung und richten ihre Mycelfäden danach aus, wie Forscher herausgefunden haben. Demnach verarbeiten Pilze mithilfe ihres Mycels Informationen über ihre Umgebung und treffen bei ihrem Wachstum passende Entscheidungen – ein Zeichen für „basale Kognition“.

Paper: Spatial resource arrangement influences both network structures and activity of fungal mycelia: A form of pattern recognition? | PDF

Deutsche Paywall-Übersetzung: https://www.spektrum.de/news/die-nobelpreise-zeitgemaess-gestalten/2237415

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-03279-4

> Gängige Hypothese widerlegt: Eine der häufigsten Mutationen im Buchstabencode unseres Erbguts entsteht meist anders als bisher angenommen. Der Austausch der DNA-Base Cytosin ( C ) durch Thymin ( T ) kommt demnach nicht nur durch eine zufällige chemische Reaktion zustande, sondern vor allem durch Fehler bei der Zellteilung. Schuld ist offenbar ein Enzym, das die DNA kopiert und dabei Kopierfehler normalerweise erkennt und beseitigt. Doch an bestimmten Stellen „stolpert“ dieses Enzym, wie Forscher in „Nature Genetics“ berichten. Die Erkenntnisse könnten nun die Krebsforschung voranbringen.

Paper: Human DNA polymerase ε is a source of C>T mutations at CpG dinucleotides | PDF

Alternativer Link @Archive.ph

> Bald wird es kaum noch eine Forschungsarbeit geben, die auf den Einsatz von künstlicher Intelligenz verzichtet. Doch blindes Vertrauen auf das vermeintliche Zaubermittel rächt sich.

> Eine Folgerung aus den aufgedeckten Missständen drängt sich auf: Den Artikeln, die sich auf ML-Resultate berufen, sollten konkrete Angaben zu den verwendeten Algorithmen, zu den Trainingsdaten und zur Lernmethodik beigefügt werden. Hinderlich ist freilich, dass die gängigsten KI-Modelle kommerziell angeboten werden und aus ihrem Innenleben ein patentgeschütztes Geheimnis machen.

> Stressreaktion: Bakterienkolonien bilden manchmal spektakuläre geometrische Muster aus konzentrischen Kreisen. Wie diese entstehen, haben Biologen mithilfe von Computersimulationen aufgeklärt. Demnach bremsen die Bakterienzellen ihr Wachstum absichtlich, wenn sie zu wenig Platz und zu viele Nachbarn haben, um Spannungen und Stress zu reduzieren. Das Wissen um diese biophysikalischen Mechanismen könnte künftig helfen, die Ausbreitung von Krankheitserregern zu drosseln.

Wissenschaftlicher Hintergrund (PDF): Computational protein design and protein structure prediction

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• scinexx: Chemie-Nobelpreis für KI-gestützte Proteinforschung

> Der Medizin-Nobelpreis 2024 geht an zwei US-Forscher, die eine entscheidende Frage der Genetik geklärt haben: Wie kann unser Körper so viele verschiedene Zellen und Gewebe bilden, obwohl alle Zellen die gleiche DNA in sich tragen? Einen dafür wichtigen Prozess haben Victor Ambros und Gary Ruvkun durch ihre Forschung an Fadenwürmern entdeckt. 1993 fanden sie heraus, dass kurze RNA-Stücke, sogenannte microRNA, die Produktion von nicht benötigten Proteinen blockieren – und dass unser Erbgut tausende Gene für solche Mikro-RNAs enthält.

Älterer Post zum Thema:

• Medizin-Nobelpreis geht an microRNA-Entdecker Ambros und Ruvkun

> Dieses Bild [im Artikel] zeigt das komplette Konnektom der Fruchtfliege: alle 139.255 Gehirnzellen im Gehirn einer erwachsenen Fruchtfliege. Diese Neuronen sind durch mehr als 50 Millionen Synapsen miteinander verbunden. Die Aktivität in den Neuronen steuert einen ganzen Organismus, von der Sinneswahrnehmung über die Entscheidungsfindung bis hin zum Fliegen.

Paper: Neuronal wiring diagram of an adult brain | PDF

Paper: Whole-brain annotation and multi-connectome cell typing of Drosophila | PDF

Wo selbst Nobelpreisträger falsch lagen

• Krebs durch Parasiten? - Fibiger und der fiese Fadenwurm
• "Klebrige Nervenbahnen" - Der Fall Moniz und die Lobotomie
• Das falsche Element - Irrtümer und "halbe Sachen" in der Physik
• Trügerische Kristalle - Stanley und das Tabakmosaikvirus
• Biochemische Verwirrungen - Fehlschlüsse bei Makromolekülen und Enzymen

Auf einer Seite anzeigen: Noble Irrtümer

> Sonderrolle oder nicht? Die Null hat einen besonderen Stellenwert in Zahlenraum – aber wie ist das für unser Gehirn? Welche Neuronen die Zahl Null verarbeiten und ob sie dies anders tun als bei anderen Zahlen, haben Forschende nun untersucht. Dabei zeigte sich: Es gibt spezielle Neuronen, die leere Mengen oder die Ziffer Null verarbeiten. Allerdings scheint die Null trotzdem in den mentalen Zahlenstrang integriert zu sein, wie das Team in „Current Biology“ berichtet. Was aber bedeutet dies konkret?

Paper: Single-neuron representation of nonsymbolic and symbolic number zero in the human medial temporal lobe | PDF

> Wie von Aliens erzeugt: Im Marianengraben wurden mehrfach seltsam metallisch klingende Laute aufgezeichnet – doch woher kommen sie? Jetzt haben Meeresbiologen die Quelle dieser „Biotwangs“ gefunden: Die mysteriösen Laute stammen offenbar von einer lokalen Population von Brydewalen, die diese neuartigen Laute als „regionalen Dialekt“ entwickelt haben, wie das Team berichtet. Warum ausgerechnet diese Walgruppe so ungewöhnliche Laute erzeugt, ist jedoch unbekannt.

> So klingen die seltsamen Laute: wallaut.mp3

Paper: Bryde’s whales produce Biotwang calls, which occur seasonally in long-term acoustic recordings from the central and western North Pacific | PDF | EPUB

> Die in Genf ansässige Organisation Cern entschied sich nach dem russischen Einmarsch in die Ukraine im Jahr 2022, die Beziehungen zu Moskau abzubrechen, und beendete damit eine fast 60-jährige Zusammenarbeit. Die bestehenden Vereinbarungen laufen nun aus. Russland war zwar nie Vollmitglied, arbeitete jedoch eng im Bereich der Kernphysik mit.

> Hightech-Material: Ingenieure haben eine neue Methode entwickelt, mit der Sensoren hauchdünn auf die Haut gedruckt werden können. Die „elektronische Seide“ legt sich dadurch wie ein Spinnennetz auf biologische Gewebe – sei es unsere Hautoberfläche oder eine Blüte. Die Biosensoren passen sich der Form des Untergrunds an, sind für den Träger nicht zu spüren und obendrein umweltfreundlich herstellbar. Damit eignen sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen in Bioforschung und Medizin.

Paper: Imperceptible augmentation of living systems with organic bioelectronic fibres | PDF

Höhlen sind sehr spezielle und empfindliche Lebensräume. Eine Tüte mit Maiskäseflips hat in den Carlsbad Caverns gehörige Auswirkungen.

Ein bestimmtes Protein könnte die Antwort auf die Behandlung von Demenz sein. Erstaunliche Resultate wurden von den Forschern der UCSF erzielt.

> Mysteriöse Ausstülpungen: Die Doppelhelix unserer DNA ist durch mehr als 53.000 winzige Knoten durchbrochen, wie eine Studie nun enthüllt. Die kurzen, vierlagigen Ausstülpungen des Erbmoleküls – sogenannte i-Motive – kommen in allen untersuchten Zellen und DNA-Abschnitten vor. Sie häufen sich jedoch vor allem an aktiven Genen. Dies legt nahe, dass diese Knoten eine wichtige Rolle für die Genregulation spielen – und auch an der Krebsentstehung könnten sie beteiligt sein, wie Forschende berichten.

Paper: Human genomic DNA is widely interspersed with i-motif structures | PDF

> Fast wie im Film „Invisible Man“: Eine simple Lebensmittelfarbe macht Haut und Gewebe lebender Wesen durchsichtig – selbst Schädelknochen werden transparent. Für diesen reversiblen und unschädlichen Effekt genügt es, die Haut einfach mit der Farblösung einzureiben, wie Tests mit Mäusen demonstrieren. Der Trick dahinter: Die Farbe – Tartrazin – verändert beim Einziehen in die Gewebe den Brechungsindex der Zellflüssigkeit. Das erlaubt das Eindringen des Lichts, ohne dass dieses gestreut oder gebrochen wird, wie das Forschungsteam in „Science“ berichtet.

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• Spektrum: Lebensmittelfarbe macht Haut durchsichtig | Alternativer Link @archive.org

> Das #Vertrauen in die #Wissenschaften scheint zunehmend zu bröckeln. Die Pandemie-Jahre, zurückgehaltene Forschungsergebnisse oder solche, die sich im Nachhinein als falsch erwiesen haben, haben diesen Trend zusätzlich verstärkt. Dann noch #Populisten, die Zweifel sähen und gezielte #Desinformation betreiben. Wem soll man da noch glauben? Gert Scobel schaut sich in einem neuen Video an, wie es um das Vertrauen in Wissenschaften bestellt ist.

> Rätselhafte Klumpen: Eine besondere Eigenheit des Quarzes könnte eines der großen Rätsel der weltweiten Goldlagerstätten klären – die Entstehung der großen Goldnuggets und Goldquarzbrocken. Wie Experimente nun enthüllen, spielt der Piezoeffekt des Quarzes dafür eine entscheidende Rolle: Das Mineral erzeugt bei Erschütterung oder Druck eine elektrische Spannung. Diese bringt das im Porenwasser gelöste Gold dazu, sich bevorzugt an bestimmten Stellen abzulagern – und so die Klumpen zu bilden, wie Forscher in „Nature Geoscience“ berichten.

Paper: unfrei, also kein Open Access | Was bedeutet Open Access?

> Seit 60 Jahren vermutet, jetzt endlich entdeckt: Ein NASA-Team hat erstmals das ambipolare Feld der Erde nachgewiesen – ein schwaches, aber erdumspannendes elektrisches Feld. Dieses bildet neben Magnetfeld und Schwerefeld das dritte Energiefeld unseres Planeten und prägt die Grenze zum Weltall. Denn das ambipolare Feld hebt die irdische Ionosphäre um 271 Prozent und löst das seit Jahrzehnten bestehende Rätsel um den Polarwind aus überschallschnellen Protonen, wie die Forschenden in „Nature“ berichten.

Video: Discovering Earth’s Third Global Energy Field - Dauer: 4 min

Paper: unfrei, also kein Open Access | Was bedeutet Open Access?

> Anders als bei bisherigen Ansätzen des DNA-Computings werden die DNA-Moleküle bei dem [...] gewählten Aufbau während der Berechnung nicht zerstört. Stattdessen wird die in DNA kodierte Information wie in lebenden Organismen von einem Enzym abgelesen (RNA-Polymerase) und zu einem komplementären RNA-Strang synthetisiert.

> Außerdem ist der Speicher aus DNA auf Zelluloseazetat extrem langlebig. In beschleunigten Alterungstests ermittelte das Forschungsteam Halbwertszeiten von etwa 6.000 Jahren bei einer Lagertemperatur von 4°C und 2 Millionen Jahren bei -18°C.

Paper: unfrei, also kein Open Access | Was bedeutet Open Access?

tl;dr von ChatGPT > Immer häufiger bedrohen verheerende Waldbrände auch Wohngebiete. Forscher haben nun ein spezielles Brandschutz-Hydrogel entwickelt, das gefährdete Gebäude schützen könnte. Das wasserhaltige Material verwandelt sich bei Hitze in ein Aerogel, das dank seiner Siliziumstrukturen die darunterliegende Substanz vor Entzündung bewahrt. Es kann anschließend problemlos abgewaschen werden.

Paper: Water-Enhancing Gels Exhibiting Heat-Activated Formation of Silica Aerogels for Protection of Critical Infrastructure During Catastrophic Wildfire | PDF

> Neues Rezept: Chemiker haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich das begehrte Duftmolekül Ambrox mit weniger Aufwand und ohne unerwünschte Nebenprodukte herstellen lässt. Die von der Natur inspirierte Methode kürzt dabei den bisherigen Prozess ab und kommt ohne harsche Bedingungen aus, wie das Team in „Nature“ berichtet. Das Ausgangsmaterial ist zudem leichter verfügbar als bei herkömmlichen Verfahren. Doch wie funktioniert die chemische Reaktion? Und wieso könnte sie auch andere Synthesen revolutionieren?

Paper: The catalytic asymmetric polyene cyclization of homofarnesol to ambrox | PDF

> Mysteriöse Wackeldackel: Junge Pflanzen wachsen nicht einfach starr nach oben, sondern bewegen ihre Spitze dabei kreisförmig umher – selbst wenn sie keine Kletter- oder Rankpflanzen sind. Aber warum? Darüber zerbrach sich schon Charles Darwin den Kopf. Doch nun haben Wissenschaftler das Rätsel offenbar gelöst. Ähnlich wie bei Sonnenblumen spielt demnach das Licht eine entscheidende Rolle.

Video: Sunflowers shake it off - Dauer: < 1 min

Paper: Noisy Circumnutations Facilitate Self-Organized Shade Avoidance in Sunflowers | PDF

> Um die Ecke gedacht: Wenn wir unser Wissen auf neue Situationen anwenden wollen, müssen wir abstrakt denken. Tun wir dies, spiegelt sich das in einem geometrischen neuronalen Muster in unserem Gehirn wider, wie Neurowissenschaftler herausgefunden haben. Demnach arbeiten unsere Nervenzellen wie bei einer Vogelformation koordiniert zusammen, um in unbekannten Situationen aus unserer Erfahrung kluge Entscheidungen abzuleiten. Dieser Lernprozess findet im Hippocampus statt, wie das Team in „Nature” berichtet.

Paper: Abstract representations emerge in human hippocampal neurons during inference | PDF