Archive - Jun 2006

June 2nd

Degussa und Lynchem gründen Joint-venture

Chemie
02.06.06   von  
<a href=http://www.degussa.de>Degussa</a> und die chinesische <a href=http://www.lynchem.com>Lynchem</a> gehen gemeinsame Schritte bei der Exklusivsynthese von Feinchemikalien. Die in Peking ansässige Degussa China erwirbt dazu 51 % an Lynchem. Das neue Unternehmen wird Degussa Lynchem Co., Ltd. heißen. <% image name="Degussa_Lynchem" %><p> Für die Degussa-Unit Exclusive Synthesis & Catalysts ist das Joint-venture ein Eckpfeiler der Asienstragie. Es verbindet die Erfolgsgeschichte von Lynchem in der effizienten Exklusivsynthese von Feinchemikalien mit Degussas Stärke als Marktführer in der Technologieentwicklung als auch bei Zwischenprodukten und Wirkstoffen für die Pharmaindustrie, die nach GMP hergestellt werden. Degussa ist damit der erste europäische Lieferant, der das Konzept der horizontalen Integration in der Exklusivsynthese umsetzt. Dies erlaubt es, patentgeschützte Zwischenprodukte und Wirkstoffvorprodukte sowie nicht patentgeschützte Wirkstoffe zu wettbewerbsfähigen Kosten in dem neuen Joint-venture in China zu produzieren. <b>Lynchem</b> gehört auf dem Gebiet der Exklusivsynthese von Feinchemikalien zu den führenden Anbietern Chinas. Das 1995 gegründete Unternehmen beschäftigt 1.200 Mitarbeiter und erwirtschaftete 2005 einen Umsatz von 35 Mio €. Es betreibt eine 50 ha große Produktionsstätte in Dalian in der chinesischen Provinz Liaoning und verfügt über eine Reaktorkapazität von mehr als 800 Kubikmetern. Degussa und Lynchem gründen Joint-venture

Stammzellen für das Herz? Vision auf lange Zeit.

Life Sciences
02.06.06   von  
Werner Mohl von der Medizinischen Universität Wien sowie Georg Weitzer von den Max Perutz Laboratories zum Stand der Herzforschung. Den Traum vom regenerativen Herzen via Stammzellen träumen sie zwar optimistisch - allerdings in weiter Zukunft. Stammzellen für das Herz? Vision auf lange Zeit. <% image name="ECG" %><p><p> <b>Herzinsuffizienz:</b> Das meint eine stets dünner werdende Herzmuskelwand. Ein Muskel, der schließlich platzt, vernarbt und an dieser Stelle plötzlich Faser statt Muskel ist. Und somit in Summe kein Muskel ohne Wenn und Aber mehr pumpt. Eben diese Herzinsuffizienz führt deutlich schneller zum Tod als etwa Darmkrebs. Auch wenn die Methoden der Therapie seit den 1950er Jahren deutlich besser wurden: Zahlreiche Medikamente (ACE-Hemmer, Diuretika, Betablocker, Glykoside, ATI-Rezeptor-Antagonisten) bekämpfen störende Faser im Myokard heute lebenslang. Zwei Elektroden heißen Schrittmacher und synchronisieren die beiden Herzkammern, eine Transplantation schließlich kann bei jüngeren Patienten angezeigt sein. Letzter Schrei ist die Therapie in biomechanischer Form: Die "HeartWare"-Pumpe sorgte heuer in Wien erstmals bei einem Patienten für "einen pulsierenden Druck in den Koronararterien, der für eine regionale Embryonalisation sorgt". Werner Mohl hat den positiven Effekt dieser Methode an der Medizinischen Universität Wien durch die Messung gefäßneubildender Gene nachweisen können. <b>Und die Zukunft?</b> Die Zukunft soll das regenerative Herz sein - der nachwachsenden Leber von Prometheus aus der Sage gleich. Das Mittel der Wahl dazu: Kultivierte Stammzellen, welche die Funktion dort ausfüllen, wo sie auch gewünscht wird. Georg Weitzer von den Wiener Max Perutz Laboratories schildert die Problematik dabei: "Somatische Stammzellen füllen zwar eine gezielte Funktion aus - Darm- und Hautzellen etwa werden permanent durch sie regeneriert -, können derzeit aber noch nicht kultiviert werden: Wir kennen ihre Nischen in den Organen nicht. Umgekehrt ist die Nische von Blastozysten sehr wohl bekannt, die embryonalen Stammzellen lassen sich dafür aber nicht gezielt in den gewünschten Zelltyp dirigieren - in der Zellkultur herrscht Chaos." <b>Kultivier-Dilemma.</b> Embryonale Stammzellen des Menschen werden seit 1997 erforscht, bei Mäusen sammelt die Wissenschaft schon seit 1984 Erfahrungen. Und die sind sehr gut: "Die embryonalen Stammzellen der Maus sind in der Zellkultur praktisch unsterblich und teilen sich rasend schnell - aus einer Zelle werden 10 hoch 15 Zellen binnen 40 Tagen. Darüber hinaus reparieren sie sich auch noch selbst und bilden - je nach Bedarf - jeden der rund 200 Zelltypen aus." Für die Zellkultur wird dabei ein Blastozyst aus dem Uterus herausgespült - vor dem Kontakt des Embryos mit der Mutter werden 10 bis 15 Stammzellen aus der inneren Zellmasse gewonnen, die in Folge relativ leicht genetisch veränderbar sind. Eine potenzielle Quelle für regenerative Herzmuskelzellen wäre also vorhanden. Dennoch tut sich eine Reihe an Problemen auf - von der beliebigen Produktion reiner Gewebezellen ist die Forschung noch Lichtjahre entfernt: &#8226; Embryonale Stammzellen können selbst nicht zur Zelltherapie verwendet werden: Es würden sofort Tumore entstehen. &#8226; Zudem kann keine gezielt große Menge an Stammzellen zu einem einzigen Zelltyp angeregt werden: Vielmehr herrscht Chaos in der Teilung außerhalb des Embryos. &#8226; Schließlich entstehen auch keine 3D-Strukturen: Es bilden sich also auch keine Organe aus. <b>Auswege.</b> Ein Ausweg wäre, die Stammzellen im ramponierten Herzen selbst zu aktivieren. Die Forschung steht dazu allerdings noch quasi am Nullpunkt. Einige wenige Versuche belegen jedoch tatsächlich, dass Herzmuskelzellen nachwachsen. Im Tierexperiment führte die Anregung mit Wachstumsfaktoren wie IGF1 und HGF zur teilweisen Regeneration des Muskels - allerdings auch zu entschiedenen Nebenwirkungen. Beim Menschen wurden Stammzellen aus Knochenmark seit 2000 rund ein Dutzend Mal am Herzpatienten untersucht, darunter kürzlich auch in <a href=http://chemiereport.at/chemiereport/stories/3177>Wien</a>. Sie führten dabei zu einer Verbesserung der Herzleistung um 4 bis 5 %, brachten aber noch keine Steigerung der Lebensqualität mit sich. Die Wiener Herz-Koryphäen sind sich daher einig: Die Stammzelltherapie wird künftig auch am Herzen zu regenerativen Effekten führen. Nur: Bis dahin ist es noch ein weiter Weg.

Das Genom durchstöbern mit Ensembl

Chemie
02.06.06   von  
Der Open Source-Browser <a href=http://www.ensembl.org>Ensembl</a> bietet allen Genomforschern den kostenlosen Zugang zu unzähligen Sequenzierungs-Daten. Rund 150 Kilo-Basen sind die kleinen bacterial artificial chromosomes in der Ensembl-Datenbank schwer. Das menschliche Genom kommt auf 3 Giga-Basen. Und da wären dann noch Unmengen an Sequenzen von Maus, von Zebrafisch und einer Reihe an Spezies mehr. Kurz: Die gemeinsame Anstrengung des European Bioinformatics Institute und dem Wellcome Trust Sanger Institute macht die größte Rechen-Anstrengung in der Biologie Europas aus. Ein <a href=http://ensembl.genome.tugraz.at>Mirror</a> findet sich auch an der TU Graz, die Anleitung zur Nutzung der umfangreichen Datenbank gibt es <a href=ftp://ftp.ebi.ac.uk/pub/software/ensembl>hier</a> (das Helpdesk-File wählen). <% image name="Bioinformatik" %><p> Das Ensembl-Projekt ist also eine enorm skalierbare Datenbank samt "öffentlicher Zugangs-Maske". Der voluminöse Speicher erlaubt so den schnellen Genom-Vergleich: <small> &#8226; Gene können im Genom-Kontext betrachtet werden. &#8226; Größere Chromosomen-Regionen können in die Suche einbezogen werden. &#8226; Das Studium gesamter Genom-Organisationen wird so bequem möglich. </small> Die Genom-Annotationen beinhalten zahlreiche Merkmale wie die entsprechende Proteinbildung, Ort und Größe sowie zahlreiche Verlinkungen zu weiteren Informationen. Sequenz-Homologien können derart schnell ausgemacht werden, sich wiederholende Sequenzen werden auf Knopfdruck ausgeforscht. Das Genom durchstöbern mit Ensembl

Forscher synthetisieren sechswertiges Eisen

Chemie
02.06.06   von  
Wissenschaftler des <a href=http://goto.mpg.de/mpg/pri/20060601>Max-Planck-Instituts</a> für Bioanorganische Chemie in Mülheim synthetisierten eine außergewöhnliche Verbindung, in deren Zentrum ein Eisenatom besonderer Art sitzt. Es hat nämlich 6 seiner 8 äußeren Elektronen abgegeben. Forscher synthetisieren sechswertiges Eisen <% image name="Nitridokomplex" %><p> Gewöhnlich trennt es sich nur von 2 oder 3 Elektronen und kommt in diesen Oxidationsstufen auch in vielen Mineralien und Proteinen wie dem roten Blutfarbstoff vor. Der neue Komplex mit Eisen in der sechsten Oxidationsstufe könnte dazu beitragen, dass Wissenschaftler enzymatische Prozesse besser verstehen. Als Oxidationsstufe bezeichnet man die Zahl der Elektronen, die ein Atom in einer Verbindung an seine Partner abgibt. Fe in der sechsten Oxidationsstufe kennen Chemiker bisher nur aus einer einzigen Verbindung, einem Ferrat-Ion, in dem das Eisen 4 Sauerstoffliganden trägt. In diese Verbindung bringen sie das Eisen jedoch nur unter großem Zwang. Entsprechend instabil ist das Ferrat und holt sich von anderen Stoffen gerne wieder Elektronen zurück, bis das Eisen seine stabile zwei- oder dreiwertige Form zurückgewonnen hat. Ähnliches gilt für vier- oder fünfwertiges Eisen. Die neue sechswertige Verbindung wurde hergestellt, indem einem dreiwertigen Eisen in zwei Schritten drei Elektronen entlockt wurden. Ausgegangen sind die Forscher von einer Verbindung, in der das Fe in einen Ring aus N und C eingebettet ist und zusätzlich von einem reaktiven N-Rest und einem O-Atom in die Zange genommen wird. Nun haben sie das Fe zunächst elektrochemisch in die vierte Oxidationsstufe gezwungen: Indem sie an eine Lösung der Verbindung eine Spannung anlegten, haben sie aus dem Metall ein Elektron abgesaugt. Im zweiten Schritt haben sie die Reaktionslösung mit rotem Licht bestrahlt und so eine Reaktion eingeleitet, bei der das Fe 2 weitere Elektronen hergeben musste. Allerdings ist auch die neue Verbindung nur bei rund 200 &deg; C unter 0 über längere Zeit stabil.

June 1st

Schutz vor Schimmel: Propionsäure ist effizienter

Wissenschaften
01.06.06   von  
Um Futtermittel vor Schimmel zu schützen, muss ein Bauer das Korn entweder vor dem Einlagern mit Warmluft trocknen oder mit Konservierungsmitteln behandeln. Eine Ökoeffizienz-Analyse der <a href=http://www.basf.de>BASF</a> belegt: Propionsäure ist günstiger und umweltschonender. <% image name="BASF_Getreideernte" %><p> Propionsäure zählt wie Ameisen- und Essigsäure zur Familie der Carbonsäuren und wirkt daher <b>stark fungizid</b>. Propionsäure übertrifft in seiner Wirkung die kürzer kettigen Geschwister allerdings bei weitem. Das Korn muss dazu flächendeckend mit Propionsäure benetzt sein, um die Entstehung von Schimmelpilzen zu verhindern. Auch gegen andere Schädlinge wie Hefen, Bakterien und Insekten wie dem Kornkäfer wirkt Propionsäure: Sie schützt Futter und Tiere. Die Säure selbst wird von den Tieren vollständig verdaut. Milchkühe produzieren sie in ihrem Vormagen sogar selbst: Bakterien im Kuhmagen setzen Propionsäure und Essigsäure aus der Zellulose des Grases frei. Eine Kuh bildet täglich bis zu 1,5 l der Säure und gewinnt daraus Energie: 1 kg Propionsäure enthält den Futterwert von 2 kg Gerste. Bei der Reifung von Schweizer Käse zersetzen Bakterien Milchsäureprodukte in Propionsäure und CO<small>2</small>. Die Säure bewirkt, dass der Käse während der langen Reifezeit nicht verdirbt. Wegen des sauren Geschmacks darf die Säuremenge allerdings eine bestimmte Konzentration im Käse nicht überschreiten. Deren Konzentration kann dort mitunter bis zu ein Gewichtsprozent erreichen – eine Konzentration, die ausreicht, Getreide mit 26 % Kornfeuchte ein Jahr lang zu konservieren. Seine Zuverlässigkeit als <b>Konservierungsmittel</b> qualifiziert die Säure auch für andere Anwendungen, etwa als Zusatz von Flüssigfutter, Heu und Trinkwasser. Mikroorganismen und Algen können nicht mehr wachsen, das Wasser verkeimt nicht. BASF ist mit einer Produktionskapazität von 110.000 t Propionsäure im Jahr Marktführer weltweit, 40 % davon dienen zum Konservieren von Futtermitteln. Propionsäure ist aber auch ein wichtiger Baustein im mehrstufigen Syntheseprozess von <b>Vitamin E</b>. Rund 45.000 bis 50.000 t des Vitamins werden derzeit weltweit produziert. Zwei Drittel des in Form eines schwach gelb gefärbten Öls vorliegenden Wirkstoffs werden für die Tierernährung gebraucht. In der Natur finden sich hohe Vitamin-E-Gehalte in jungem Grünfutter und Weizenkeimlingen. Während der Keimphase nimmt der Vitamin-E-Gehalt erheblich ab. Deshalb ist in reifem Getreide der Anteil eher gering und Landwirte müssen das Vitamin bei der Zubereitung von Mischfutter künstlich zusetzen. Dank des Nährstoffs bleiben die Zellen geschützt und im Depotfett gespeichertes Vitamin E kann noch im Schlachtkörper wirken. Das Fleisch erhält seine gesunde Farbe und bleibt länger frisch. Auch im menschlichen Körper übernimmt Vitamin E wichtige Funktionen. Unter anderem ist es lebensnotwendig für den Zellstoffwechsel. Darüber hinaus wirkt es als <b>Antioxidans</b>, das heißt es unterdrückt im Körper den Abbau von ungesättigten Fettsäuren und Vitamin A. Deshalb wirkt es sich als Zusatz auch in anderen Lebensmitteln positiv aus, etwa bei Getränken oder in Margarine. Vitamin E wird zudem als <b>Wirkstoff in Cremes</b>, <b>Haarsprays</b> und <b>Shampoos</b> verwendet. 100 g Creme enthalten in der Regel 3 bis 10 g des Vitamins. Der zugesetzte Wirkstoff fördert die Regeneration der Hautzellen und reguliert deren Feuchtigkeitsgehalt. Zudem schützt Vitamin E das Haar vor extremer Hitze und Kälte. Es bleibt dadurch geschmeidig und behält seinen Glanz. Als Rohstoff für die chemische und pharmazeutische Industrie ist die Säure als Multifunktionstalent ebenfalls begehrt. Sie dient unter anderem zum Herstellen von <b>Arzneimitteln</b>. Ein weiterer Anteil wird für die Produktion eines speziellen Lösemittels verwendet, das Bestandteil in speziellen Beschichtungssystemen für die Industrie und wegen seiner hohen Löslichkeit und niedrigen Verdampfung für diesen Zweck gut geeignet ist. Für andere Anwendungen bedarf die Säure aber keines Umbaus. So wirkt sie in Reinform als <b>Lösungsmittel</b>, beispielsweise bei großtechnischen Verfahren zur Herstellung von aromatischen Aldehyden und Säuren. Schutz vor Schimmel: Propionsäure ist effizienter

Dem Infektionsapparat der Salmonellen zugeschaut

Life Sciences
01.06.06   von  
Die Strukturveränderung eines molekularen Infektionsapparates dient bei Salmonellen gleichzeitig als Signal zum Beenden seines weiteren Aufbaus. Details dieses eleganten Rückkoppelungs-Systems auf Nano-Ebene wurden am <a href=http://www.viennabiocenter.org>Vienna BioCenter</a> aufgedeckt. Dem Infektionsapparat der Salmonellen zugeschaut <table><td><% image name="Marlovits" %></td> <td>Das bessere Verständnis über den Aufbauvorgang des nadelartigen Sekretions-Kanals dieses Erregers bietet neue Ansatzmöglichkeiten zur Verhinderung des Infektionsprozesses. Die Ergebnisse des Teams um Thomas C. Marlovits konnten durch Kryoelektronen-Mikroskopie exakt und anschaulich geklärt werden. Wichtiges Strukturmerkmal des Infektionsprozesses dieses Bakteriums ist das <b>Typ III secretion system (TTSSa)</b>, das es ermöglicht, Bakterienproteine in die Wirtszelle einzuschleusen. Die zentrale Rolle des Apparates hat eine hohlnadelartige Struktur, deren Länge entscheidend für den erfolgreichen Infektionsprozess ist.</td></table> Wie beim Aufbau dieser biologischen Nano-Maschine die genaue Länge der Nadel sichergestellt wird, konnte Marlovits mit Kollegen aus den USA nun klären. "Als schönes Beispiel für molekulares Multi-tasking ist das TTSSa nicht nur für den Transport von Bakterienproteinen in die Wirtszelle zuständig, sondern auch für seinen eigenen Aufbau aus gut 200 einzelnen Strukturproteinen." Dabei wird die Länge der Nadelstruktur raffiniert gesteuert. Und zwar mit der Veränderung der Spezifität des TTSSa für unterschiedliche Proteine. Das TTSSa besteht aus vier wichtigen Bestandteilen: Einer in der Bakterienmembran verankerten Basis mit einer Halterung sowie einer darüber liegenden, inneren Ringstruktur, auf der die Nadel aufgebaut wird. Marlovits konnte zeigen, dass die Ringstruktur die Nadel fest mit der Halterung und Basis verbindet. Diese Bindung bewirkt auch eine strukturelle Änderung der Basis, die sich auf deren Fähigkeit auswirkt, Proteine aus dem Zellinneren zu binden. Damit dient die Strukturänderung als Signal dafür, dass die Nadel fertig ist. Anstatt weiterer Proteine für den Aufbau werden dann jene Proteine transportiert, die für den Infektionsprozess notwendig sind.

Konsens zum 7. EU-Forschungsrahmenprogramm

Chemie
01.06.06   von  
Mit dem Beschluss der EU-Forschungsminister wurde ein wichtiger Schritt in der Vorbereitung des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms gesetzt, der mit den Verhandlungen mit dem Europäischen Parlament fortgesetzt wird. <% image name="Forscher" %><p> Das 7. EU-Forschungsrahmenprogramm wird erstmals eine Laufzeit von sieben Jahren (2007-2013) umfassen und mit rund 50 Mrd € (ohne EURATOM) dotiert sein. Das entspricht einer &Oslash; Steigerung von etwa 60 % pro Jahr im Vergleich zum 6. Rahmenprogramm. Die Budgetsteigerung kommt mit rund 35 % den thematischen Schwerpunkten zu Gute. Überdurchschnittlich erfolgreich waren österreichische Forschungsteams bisher in den thematischen Schwerpunkten IT, Nanotechnologien, Werkstoffe und neue Produktionsverfahren sowie im Bereich Energie, Transport und der Sozioökonomischen Forschung. In diesen Bereichen wird Österreich auf den bisherigen Erfolgen aufbauen und gleichzeitig versuchen, in anderen Feldern, wie im Bereich Lebensmittel und Landwirtschaft, noch stärker an Terrain zu gewinnen. Als neuer thematischer Schwerpunkt findet sich im 7. EU-Rahmenprogramm die Sicherheitsforschung. Gänzlich neu ist auch die Förderung der Grundlagenforschung im Rahmen des Programms „Ideas“. Ausgestattet mit 7 Mrd € für die nächsten 7 Jahre gibt es hier hervorragende Beteiligungsmöglichkeiten für die österreichische Spitzenforschung. Konsens zum 7. EU-Forschungsrahmenprogramm

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