Die Photonik-Forschungsgruppe unter der Leitung von Gregor Weihs hat eine neue Methode zur Erzeugung von Mehrphotonenzuständen aus Quantenpunkten entwickelt, die die Schwierigkeiten herkömmlicher Ansätze überwindet. Diese Technik kann unmittelbare Anwendung in sicheren Quantenschlüsselverteilungsprotokollen finden, wo sie die gleichzeitige sichere Kommunikation mit verschiedenen Parteien ermöglicht.

Vor etwa 5000 Jahren breitete sich eine mysteriöse Form der Pest in Eurasien aus, 2.000 Jahre später ver-schwand sie wieder. Der Erreger hinter dieser Epidemie ist nur durch DNA-Spuren bekannt, sein Ursprung und seine Übertragungswege geben Forschenden Rätsel auf. Ein Team von Wissenschaftlern hat den Pes-terreger jetzt erstmals auch in einem Tier nachgewiesen: einem domestizierten Schaf, das vor 4.000 Jah-ren in der westeurasischen Steppe gelebt hat und dessen Überreste bei Ausgrabungen gefunden wurden. Hinweise zeigen, dass Pestinfektionen bei Menschen und Schafen auf die Ausbreitung aus einem noch unbekannten wilden Reservoir zurückzuführen sind und dass die weit verbreitete Schafhaltung während der Bronzezeit die Steppenhirtengemeinschaften in engeren Kontakt mit diesem Reservoir brachte. Diese Stu-die zeigt den Zusammenhang zwischen domestizierten Tieren und der Ausbreitung eines der berüchtigts-ten Bakterien der Welt und liefert Erkenntnisse darüber, wie der Erreger jahrtausendelang Menschen über Tausende von Kilometern hinweg so erfolgreich infizieren konnte.

Omega-3-Fettsäuren sind als fixer Bestandteil einer gesunden Ernährung in aller Munde. Weil sie unser Körper nicht selbst herstellen kann, sollten wir sie in ausreichendem Maße aufnehmen. Aber auch Omega 6, 7, 9 und 10 spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel. Die jeweilige Zahl gibt an, wo sich die erste Doppelbindung in der Fettsäurekette befindet. Abweichende Omega Positionen können auf Fehlfunktionen von Enzymen oder krankhafte Stoffwechselprozesse, etwa bei Krebs, hinweisen. Forschende der Universität Graz und der University of California, San Diego stellen nun im Wissenschaftsjournal Nature Communications ein neues, effizientes Verfahren vor, mit dem sich die Omega-Positionen von Lipiden – so die wissenschaftliche Bezeichnung für Fette – in Gewebe oder Blutplasma zuverlässig bestimmen lassen.

Aktuelle Forschungsergebnisse, darunter eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der Universität Turku in Finnland, stellen die traditionelle Annahme einer universal gültigen männlichen Dominanz bei Säugetieren infrage. Die Analyse von Daten aus drei Jahrzehnten über in freier Wildbahn lebende Berggorillas zeigt, dass deren Hierarchien, die lange Zeit als streng männlich dominiert galten, gar nicht so eindeutig sind. So sind die meisten Weibchen mindestens einem erwachsenen Männchen überlegen und können sich in Konflikten durchsetzen sowie den vorrangigen Zugang zu Ressourcen sichern. Die Ergebnisse verdeutlichen die Komplexität der Machtverhältnisse zwischen den Geschlechtern bei Menschenaffen und deuten darauf hin, dass das Patriarchat beim Menschen eher ein kulturelles Konstrukt als ein Erbe der Primaten ist.

Ein internationales Forschungsteam aus Deutschland, Georgien, Armenien und Norwegen hat die alte DNA von 230 Individuen aus 50 archäologischen Fundstätten in Georgien und Armenien analysiert. Im Rahmen des Max Planck-Harvard Research Center for the Archaeoscience of the Ancient Mediterranean, das gemeinsam von Johannes Krause, Direktor am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, und Philipp Stockhammer, Professor an der Ludwig-Maximilians-Universität München, geleitet wird, rekonstruiert diese Studie die genetischen Interaktionen der Populationen im Südkaukasus im Laufe der Zeit bis hinunter auf die Ebene der individuellen Mobilität.

Ein ausgeglichenes Darmmikrobiom trägt nicht nur zur Verdauung bei, sondern ist auch ein wichtiger Schutzfaktor gegen Infektionen. Forscher:innen am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) unter der Leitung von Prof. Till Strowig, Wissenschaftler im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), wollen die Kraft des Mikrobioms zur Prävention schwerer Infektionen nutzen. Sie haben entdeckt, dass Bakterien der Art Klebsiella oxytoca krankmachende Bakterien aus dem Darm verdrängen können und wollen daraus ein lebendes Biotherapeutikum entwickeln. Das DZIF fördert die Produktentwicklung bis zur ersten Testung am Menschen nun mit 2,2 Millionen Euro.

Ein Stück GSI/FAIR-Spitzenforschung soll im kommenden Jahr ins All starten: Mit einem hoch innovativen Forschungsprojekt ist die Abteilung Biophysik an einer der nächsten Wissenschaftsmissionen auf der internationalen Raumstation ISS beteiligt. Vor kurzem wurde das Projekt „HippoBox“ von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR erfolgreich geprüft und für die Teilnahme an der CELLBOX-4-Mission auf der ISS ausgewählt. Ziel des Projekts ist es, mithilfe von Hirnorganoiden („Mini-Gehirnen“) neuroplastische Veränderungen in einem bestimmten Gehirn-Areal, dem Hippocampus, zu untersuchen – eine Fragestellung mit hoher Relevanz für die medizinische Vorbereitung zukünftiger Langzeitmissionen im All.

Um Kaufentscheidungen positiv zu beeinflussen, sollten Nachhaltigkeitslabels ein klares Signal setzen und nicht abstrakt sein. Am Beispiel des „Green Leaf“, des Bio-Siegels der EU, zeigen Wissenschaftlerinnen der Universitäten Bonn, Newcastle (Großbritannien) und Corvinus (Ungarn), dass einfache Änderungen des Designs die Unsicherheit der Verbraucherinnen und Verbraucher verringert, ihr Vertrauen in die Produkte stärkt und damit die Kaufbereitschaft erhöht. Das auf zwei Studien basierende Paper wird im Wissenschaftsjournal „Agribusiness“ veröffentlicht; es ist bereits vorab online zugänglich.

Künstliche Proteine gezielt mit einzigartigen Eigenschaften herstellen – das ist möglich mithilfe einer neuartigen Methode, die ein Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Dominik Niopek am Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie (IPMB) der Universität Heidelberg entwickelt hat. Im Zentrum steht dabei ein neues KI-Modell. Damit lässt sich vorhersagen, wie zwei Proteine aus Einzelteilen – den Untereinheiten – auf molekularer Ebene zusammengefügt werden müssen, um ein funktionales und regulierbares neues Protein zu erzeugen. Dieses als ProDomino bezeichnete Open-Source-Werkzeug eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Biotechnologie und der Medizin.