Inspiriert von biologischen Systemen versuchen Materialwissenschafter:innen seit langem, die Selbstorganisation zu nutzen, um Nanomaterialien herzustellen. Die Herausforderung: Der Prozess schien zufällig und schwer vorhersehbar. Nun haben Forschende des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und der Brandeis University geometrische Regeln entdeckt, die als Hauptsteuerung für selbstorganisierende Partikel fungieren. Die Ergebnisse wurden in Nature Physics veröffentlicht und könnten von Proteindesign bis hin zu synthetischen Nanomaschinen angewendet werden.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Jean-Jacques Hublin (Collège de France und Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie), David Lefèvre (Université de Montpellier Paul Valéry), Giovanni Muttoni (Università degli Studi di Milano) und Abderrahim Mohib (marokkanisches Institut National des Sciences de l’Archéologie et du Patrimoine, INSAP) berichtet über die Analyse neuer Homininenfossilien aus der Fundstätte Thomas Quarry I (Casablanca, Marokko). Mithilfe einer hochauflösenden magnetostratigraphischen Analyse, die die Brunhes-Matuyama-Grenze, die letzte große Umkehrung der geomagnetischen Polarität, sowie präzise zeitliche Marker des Quartärs detailliert erfasst, lassen sich diese Fossilien sehr genau auf ein Alter von 773.000 ± 4.000 Jahre datieren. In der in Nature veröffentlichten Studie werden afrikanische Populationen nahe der Basis der Abstammungslinie beleuchtet, aus der schließlich der Homo sapiens hervorging. Zudem liefert die Studie neue Erkenntnisse über die gemeinsamen Vorfahren von Homo sapiens, Neandertalern und Denisova-Menschen.

Dr. Maria Margarita Behrens zeichnet ihren Weg von Südamerika zum Salk Institute in einem Genomic Press Interview über Gehirn-Epigenomik und den Zellatlas der BRAIN Initiative nach.

Forscher entdeckten 195 genomische Regionen, die mit Schizophrenie und Osteoporose assoziiert sind, und kartierten 1376 Gene für Stoffwechsel und anatomische Entwicklung.

Seltene Genvariante in Familien mit Schizophrenie schaltet TAAR1-Funktion vollständig aus. Die C182F-Mutation verursacht totalen Funktionsverlust bei therapeutischen Substanzen.

Eine Miniübersicht in Brain Medicine untersucht die unterschiedlichen Rollen der AMPKα1- und AMPKα2-Isoformen bei Alzheimer und enthüllt separate molekulare Wege, die widersprüchliche Befunde erklären könnten.

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

Ein in Genomic Psychiatry veröffentlichter Viewpoint untersucht, wie Brasiliens außergewöhnliche genetische Vielfalt einzigartige Möglichkeiten für die Langlebigkeitsforschung eröffnet. Dr. Mayana Zatz und ihr Team beschreiben ihre laufende Langzeitstudie, in der bisher über 160 Hundertjährige erfasst wurden, darunter 20 Superhundertjährige aus verschiedenen Regionen Brasiliens. Die Kohorte umfasst bemerkenswerte Fälle wie Schwester Inah Canabarro Lucas, die bis zu ihrem Tod im April 2025 im Alter von 116 Jahren als ältester lebender Mensch der Welt galt, sowie den derzeit ältesten lebenden Mann der Welt (113 Jahre), drei Superhundertjährige, die COVID-19 noch vor Verfügbarkeit der Impfstoffe überlebten, und Familien mit mehreren hundertjährigen Geschwistern. Brasiliens jahrhundertelange genetische Durchmischung könnte schützende Varianten bergen, die in homogeneren Populationen unsichtbar bleiben.

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.