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Nur eine einzige Aminosäure

Mitochondrien sind weit mehr als die oft zitierten „Kraftwerke der Zelle“. Neben der Energiegewinnung sind sie an zahlreichen Stoffwechselwegen und Signalprozessen beteiligt. Dafür benötigen sie Hunderte verschiedene Proteine, von denen die meisten außerhalb der Mitochondrien hergestellt und anschließend importiert werden.

Sie tragen dafür am Anfang eine spezielle Aminosäuresequenz, die nach dem Import wieder abgespalten wird. Sie ist quasi das Erkennungszeichen, dass der Transport hierhin erfolgen soll. Erst durch weitere Verarbeitung innerhalb des Mitochondriums entsteht schließlich die reife und funktionstüchtige Form des Proteins.

Ein Forschungsteam der Universitäten Heidelberg und Freiburg hat nun untersucht, welche Rolle dabei das Enzym ICP55 spielt. Es entfernt bei einigen mitochondrialen Proteinen nach dem ersten Verarbeitungsschritt noch genau eine einzelne weitere Aminosäure.

Die Forschenden identifizierten 107 Proteine eindeutig als Ziel von ICP55 und erzeugten anschließend menschliche Zellen, denen das Enzym fehlte. Auf diese Weise konnten sie untersuchen, warum diese eine Aminosäure entfernt wird.

In den Zellkulturen konnten die Proteine weiterhin in die Mitochondrien gelangen. Ohne die abschließende Verarbeitung durch ICP55 waren jedoch zahlreiche größere Proteinkomplexe weniger stabil.

Betroffen waren unter anderem die Atmungskette, mitochondriale Ribosomen und der Proteinkomplex HSP60, der neu importierte oder geschädigte Proteine bei der korrekten Faltung unterstützt.

Bei HSP60 ließ sich besonders deutlich zeigen, wie entscheidend dieser winzige Unterschied sein kann. Blieb die eine Aminosäure erhalten, war der bereits zusammengesetzte Komplex deutlich anfälliger dafür, wieder auseinanderzufallen.

Ich bin immer wieder beeindruckt davon, wie unglaublich fein die biochemischen Abläufe in einer Zelle aufeinander abgestimmt sind. Noch kleiner als auf Ebene einzelner Aminosäuren kann man bei Proteinen ja kaum gehen.

Je mehr wir über solche Zusammenhänge lernen, desto erstaunlicher finde ich eigentlich, dass dieses ungeheuer komplexe Zusammenspiel in unseren Zellen die meiste Zeit eben doch so zuverlässig funktioniert.

Gleichzeitig hilft uns gerade dieses genaue Verständnis dabei, nachzuvollziehen, was passiert, wenn einzelne Schritte gestört sind. Das ist auch für die Erforschung von Erkrankungen interessant, bei denen mitochondriale Funktion und Proteinhomöostase beeinträchtigt sind. Das ist bei vielen neurodegenerativen Erkrankungen (z.B. Alzheimer) der Fall.

Quelle:
Kücükköse et al, 2026, Nature Structural & Molecular Biology

doi.org/10.1038/…

Ich wollte heute eigentlich an einem Soundbath teilnehmen, das aber wegen technischer Probleme verlegt werden musste. Auf dem Weg zurück nach Hause stand der Himmel in Flammen. Der Hafen bot die perfekte Kulisse!

Ich wohne in #Danemark im Norden und möchte meinen Garten wegen zunehmender #Hitze und #Trockenheit umgestalten (weniger #rasen mehr #trockenverträgliche #pflanzen Mulch, #regenwassernutzung Wer macht Ähnliches und hat Tipps oder Lust auf Austausch? Gerne auch lokal.

Jeg bor i det nordlige #Danmark og vil gerne omlægge min #have på grund af den stigende varme og #torke (mindre græsplæne, flere tørketolerante planter, barkflis, genbrug af #regnvand). Er der nogen, der gør noget lignende og har gode råd eller lyst til at udveksle erfaringer? Gerne også lokalt.

Mein Einstieg auf Mastodon mit Snaps von meinen Wandertouren. ☺️✌️ Ich möchte hier Fotos zeigen für alle, die ein Interesse am Wandern, den Bergen und der Natur haben. Meistens bin ich im Odenwald oder dem Salzburger Land und den Hohen Tauern unterwegs. Zum Start gibt’s ein paar aktuelle Eindrücke aus den Bergen. 😌

The Palamedes Swallowtail #butterfly (aka Laurel Swallowtail) visiting the Esperanza plant in our backyard.

Wenn Väter schwanger werden

In der Tierwelt gibt es viele außergewöhnliche Strategien, eine davon ist sicherlich die männliche Schwangerschaft der Seepferdchen.

Ein Forschungsteam um den Evolutionsbiologen Axel Meyer von der Universität Konstanz hat untersucht, wie dieser Rollentausch auf zellulärer Ebene überhaupt möglich ist.

Ihre Ergebnisse zeigen, dass hinter der “einfachen” Bruttasche der Männchen ein komplexes Zusammenspiel aus Hormonen und Immunregulation steckt.

Die Bruttasche übernimmt bei männlichen Seepferdchen ähnliche Aufgaben wie der Uterus und die Plazenta bei Säugetieren. Das Weibchen legt seine Eier hinein und im Inneren werden sie befruchtet, geschützt und über fein verzweigte Gefäße mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt.

Um die Mechanismen genauer zu verstehen, verglichen die Forschenden nun Zelltypen und Signalwege der Bruttasche mit denen der Plazenta von Säugetieren.

Dabei zeigte sich, dass obwohl die Funktion ähnlich ist, der Prozess über völlig andere hormonelle Wege abläuft. Statt Östrogenen übernehmen männliche Sexualhormone (Androgene) die entscheidende Steuerung und lösen die Verdickung und Gefäßbildung der Bruttasche aus.

Mindestens ebenso erstaunlich ist der Blick auf das Immunsystem.

Während einer Schwangerschaft muss sichergestellt werden, dass die Embryos nicht als „fremd“ erkannt und abgestoßen werden. Säugetiere nutzen hierfür zentrale Gene wie foxp3, doch dieses Gen fehlt beim Seepferdchen.

Stattdessen scheint das Männchen über eine ungewöhnliche Form der Immuntoleranz zu verfügen, bei der Androgene die Immunantwort gezielt dämpfen. So entsteht ein geschützer Raum für den Nachwuchs.

Innerhalb der Seepferdchenfamilie lassen sich verschiedene Stadien der Entwicklung der Strategie der männlichen Schangerschaft nachvollziehen. So gibt es Arten, deren klebrigen Eier nur am Körper der Männchen haften und von dort einige Übergangsstufen bis hin zur hochspezialisierten Bruttasche, die eine vollständige, hormonell gesteuerte Versorgung der Embryos ermöglicht.

Seepferdchen und Säugetiere lösen somit auf gleichermaßen ähnliche und unterschiedliche Weise dasselbe biologische Problem.

📖 Liu et al. (2025), Nature Ecology & Evolution

nature.com/articles/… (leider ist nur das Abstract frei verfügbar)

The best time of the year is just around the corner. ☺️

#insektenSamstag 😍

ich hatte schon mehrfach mal eine raupe des

Schlehen-Bürstenspinner
Orgyia antiqua
de.wikipedia.org/wiki/…

aber diese hier hat was flamboyanz und farbenpracht anbelangt den vogel abgeschossen. abgefahren ÖÖ

Guten Abend zusammen,
bin #neuhier und gerade dabei herauszufinden wie das hier bei Mastodon funktioniert.
Ich schreibe queere Sci-Fi-Geschichten, lese fast Alles was mir so vor die Nase kommt, bin Hundemama, naturverliebt, neurodivergent, und arbeite im sozialen Bereich.

Modelle für die Alzheimerforschung

Alzheimer spielt sich nicht nur in einzelnen Nervenzellen ab. Im Gehirn stehen Nervenzellen, versorgende Astrozyten und die als Immunzellen wirkenden Mikroglia in ständigem Austausch. Genau dieses Zusammenspiel lässt sich im Labor bislang nur schwer realistisch nachbilden.

Ein Team des LMU Klinikums München hat deshalb über Jahre an einem dreidimensionalen Gewebemodell gearbeitet.

Aus menschlichen Stammzellen erzeugten die Forschenden zunächst die drei verschiedenen Zelltypen. In einer speziellen Nährlösung verbinden sie sich innerhalb etwa einer Woche zu winzigen Gewebekügelchen von ungefähr einem halben Stecknadelkopf Größe und bilden ein komplexes Geflecht aus interagierenden Zellen.

In diesen Kügelchen lassen sich Vorgänge der Alzheimer-Erkrankung nachbilden. Die Forschenden lösten z.B. gezielt die Bildung typischer Amyloid-Ablagerungen aus und behandelten das Gewebe anschließend mit bereits verfügbaren Alzheimer-Medikamenten.

Die Ablagerungen konnten so wieder aufgelöst werden, wobei sich auch die Beteiligung der Mikroglia beobachten ließ.

Das Modell soll nun vor allem die Suche nach neuen Wirkstoffen erleichtern. Dafür arbeitet das Team daran, die Herstellung zu automatisieren und künftig Hunderte oder Tausende möglichst gleichartiger Gewebekügelchen zu produzieren.

So könnten viele Wirkstoffe parallel in einem menschlichen 3D-Gewebemodell getestet werden, bevor erfolgversprechende Kandidaten weiter untersucht werden.

Die Kügelchen sind natürlich keine kleinen Gehirne. Aber sie können die Lücke zwischen einfachen Zellkulturen und einem komplexen Nervensystem beim ganzen Menschen schließen.

Solche menschlichen Gewebemodelle könnten außerdem dazu beitragen, bestimmte Fragestellungen gezielter im Labor zu untersuchen und damit auch die Zahl notwendiger Tierversuche zu reduzieren.

Quelle:
Klimmt et al., 2026, Nature Neuroscience
doi.org/10.1038/…

Mauereidechse

Verzieh dich, das ist meine Blüte.

Fortpflanzung vs. langes Leben

Eine internationale Studie aus dem letzten Jahr zeigt einen überraschend robusten biologischen Zusammenhang: Säugetiere leben im Schnitt etwa zehn Prozent länger, wenn ihre Fortpflanzung hormonell verhindert oder chirurgisch unterbunden wird. Die Daten stammen von 117 Arten aus Zoos weltweit und werden durch eine große Meta-Analyse über weitere Wirbeltiergruppen bestätigt.

Der Grund liegt in einem evolutionären Zusammenhang. Fortpflanzung kostet Energie. Schwangerschaft, Stillzeit, Paarungsverhalten und sogar die Produktion von Sexualhormonen beanspruchen Ressourcen, die sonst in Reparatur, Immunsystem und langfristige Erhaltung fließen könnten.

Dabei wirken die Mechanismen bei den Geschlechtern unterschiedlich:

• Männchen profitieren nur durch Kastration, weil dadurch Testosteron als Treiber von Risiko- und Konkurrenzverhalten sowie altersbeschleunigenden Prozessen wegfällt.

• Bei Weibchen verlängern im Grunde alle Verhütungs- und Sterilisationsmethoden das Leben, vermutlich weil körperlich belastende Reproduktionsphasen entfallen und das Immunsystem weniger geschwächt wird.

Langlebigkeit und Fortpflanzung stehen in einem fundamentalen biologischen Spannungsverhältnis, das sich quer durch die Wirbeltierwelt wiederfindet. Sogar historische Daten beim Menschen spiegeln dieses Muster.

Mich überrascht das Ergebnis ehrlich gesagt kaum. Dass Fortpflanzung Energie kostet und damit auch Lebenszeit gehört zum Grundwissen der Biologie. Spannend und damit sicher auch ein Grund für die Publikation in Nature ist wohl eher die Klarheit durch methodische Breite. Über 100 Säugetierarten, Labordaten, Wildtierstudien und historische Aufzeichnungen, die am Ende alle dasselbe Muster zeigen, das ist methodisch schon beeindruckend.

Übrigens, für uns Menschen gilt dieser Zusammenhang im Grunde auch, aber durch medizinische Versorgung und eine Kultur der sozialen Unterstützung sind die „Kosten der Fortpflanzung“ bei uns stark abgefedert.

Darüber bin ich als dreifache Mutter schon ziemlich erleichtert. Es ist eben doch nicht alles schlecht bei der Menschheit.

📖 Garratt et al., 2025, Nature
doi.org/10.1038/…

#Smithsonite
Namibia
8cm high
Photo by Jeffrey Scovil

By #GeologicalWondersToo / Karen Kemp