How do proteins evolve and function ?

ITHACA, N.Y. — Cornell University researchers, who are trying to understand how proteins evolve and function by looking at their structural features, have uncovered the crystal structure of a protein involved in making the building blocks of DNA correctly.

The protein is AIRs kinase, and to the researchers’ surprise, its shape is similar to other members of the riboside kinase family, proteins that are important in making DNA and RNA, the molecules that make up genes. As a result, the research group now has nine members of the riboside kinase family that are thought to have evolved from a common protein ancestor.

Writing in a recent issue of the journal Structure , Steven Ealick, professor of chemistry and chemical biology, and his graduate student Yan Zhang report that revealing the structure of AIRs kinase is another step in deciphering what proteins look like, a major goal of the National Institutes of Health, which funds the Ealick research group’s work.

“Often, two proteins with the same function have no sequence similarity,” says Ealick, whose research group works with crystallized proteins, the building blocks of all living organisms, and has solved 50 protein structures over the past 20 years. “From knowing the genetic sequence alone, we wouldn’t necessarily guess that two proteins play a similar role in an organism.”

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Sigma-Aldrich Catalog and Safety Data Now Available

 Synthematix, Inc., a
provider of chemistry reaction planning and Electronic Laboratory Notebook
(ELN) systems for scientific knowledge management, announced today that Sigma-
Aldrich’s (Nasdaq: SIAL) catalog and safety data will be available to users of
the Arthur Suite.
    Scientists will be able to select and analyze compounds from tens of
thousands of the 85,000 chemical substances provided by Sigma-Aldrich.  MSDS
information will also be available from Sigma-Aldrich’s database.  Using
Synthematix’s Arthur Suite, scientists can plan their chemical reactions with
accuracy, safety and speed.
    “We are extremely pleased to announce this latest collaboration with the
world’s leading supplier of chemicals for research,” said Steve Jones, CEO of
Synthematix.  “This is yet another step in furthering our vision of the Arthur
Suite as the integrative solution on every research chemist’s desktop.
Chemists want to access information and order substances from Sigma-Aldrich
without difficulty, and we’re making it easier for chemists to accomplish
these objectives.”
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100 000 Euro für teutolabs Chemie

Seit der Gründung des teutolabs CHEMIE im Jahr 2000, dem dann die Labors für Physik und Mathematik folgten, haben mehr als 12 000 Kinder und Jugendliche die Möglichkeit genutzt, in der Universität Bielefeld unter fachkundiger Anleitung naturwissenschaftliche und mathematische Experimente durchzuführen. Die Resonanz ist so groß, dass die interessierten Schulklassen erhebliche Wartezeiten einkalkulieren müssen. Für die Chemie existiert daher inzwischen ein Netzwerk mit kleinen “Filialen” des Uni-teutolabs an zahlreichen Schulen. Darüber hinaus finden in diesem Fach inzwischen in großem Umfang Lehrerfortbildungen zur anschaulichen Gestaltung des naturwissenschaftlichen Unterrichts statt. Eine enge Verflechtung mit Schulen der Region ergibt sich durch die Teilabordnung von Lehrern, die den Laborbetrieb (gerade hinsichtlich der didaktischen Aufbereitung) wesentlich mitbestimmen. Zahlreiche studentische Hilfskräfte – oft Lehramtsstudierende – vervollständigen die Labor-Teams und können dabei wertvolle Erfahrungen im Umgang mit Schülern sammeln. Ziel der teutolabs ist es, durch spannende Experimente schon früh (im Grundschulalter) Interesse für die naturwissenschaftlichen Fächer und Mathematik zu wecken. Besonders Chemie und Physik leiden seit Jahren bundesweit unter niedrigen Studierendenzahlen. Nicht zuletzt durch die Erfolge der von Experten als in Deutschland führend angesehenen Bielefelder Labors gibt es inzwischen zahlreiche Nachahmungen an anderen Universitätsstandorten.

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Kooperativ – im Bachelor steckt ein Lacklaborant

Hochschule Niederrhein und Verband der deutschen Lackindustrie starten bundesweit einmalige Qualifizierungsoffensive

Aus Schwächen Stärken machen die Hochschule Niederrhein und der Verband der deutschen Lackindustrie mit einem in Deutschland einmaligen Modell: der kooperativen Ausbildung zum Lackingenieur in einem Bachelor-Studiengang. Er soll der Lackindustrie den dringend benötigten qualifizierten Nachwuchs sichern und für die Fachhochschule den Praxisbezug des Studiums erhalten. Wer nach vier Jahren als Lacklaborant und Lackingenieur mit Bachelor-Abschluss ins Berufsleben tritt, hat gegenüber “normaler” Ausbildung und Studium eineinhalb Jahre eingespart.
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Chemie schafft neue Strukturen

“Chemie schafft neue Strukturen” – unter diesem Motto wird die Jahrestagung der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh), die bedeutendste chemiewissenschaftliche Tagung im deutschsprachigen Raum des kommenden Jahres, vom 11. bis 14. September 2005 in Düsseldorf stattfinden. Im Novemberheft der “Nachrichten aus der Chemie” veröffentlichte jetzt die GDCh erste Informationen dazu. Zeitgleich erschien das GDCh-Fortbildungsprogramm 2005 mit über 70 Veranstaltungen. Die GDCh appelliert an die Chemikerinnen und Chemiker in Deutschland, das Tagungs- und Weiterbildungsangebot zu nutzen, um mit den aktuellen Entwicklungen Schritt zu halten und die Innovationskraft der deutschen Chemie zu sichern.

Die Jahrestagung in Düsseldorf wird die Breite der molekularen Wissenschaften und die Dynamik der Wissenschaft Chemie widerspiegeln. Fast alle der 24 GDCh-Fachgruppen, von der Angewandten Elektrochemie bis zur Wasserchemischen Gesellschaft, bringen sich in die Tagung ein, was dem Chemiker einen einmaligen Überblick über aktuelle Entwicklungen in der Chemie verschafft. Die Tagung wird von einer Firmenausstellung begleitet. Es wird ein attraktives kulturelles Rahmenprogramm geboten.

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BU chemist to map DNA’s surface

In a second round of funding for technology-related research that will contribute to the international research effort known as ENCODE, the National Human Genome Research Initiative (NHGRI) is supporting a Boston University-based effort to map the topography of the DNA molecule. Prof. Thomas Tullius, chairman of Boston University’s Department of Chemistry, has received a three-year, $870,000 NHGRI grant to map the bumps, dips, and turns that characterize the surface of “naked” DNA.

Tullius’s research will give scientists a finely detailed picture of how the most fundamental aspects of naked DNA — DNA without proteins bound to its surface — influence its function
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Quanteninternet: Photonen unter Kontrolle

Max-Planck-Forscher haben wichtigen Baustein für Quantencomputer und abhörsicheres Quanteninternet geschaffen

Einer Forschergruppe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching ist die Erzeugung einzelner Photonen mit bisher unerreichter Kontrolle gelungen (Nature, 28. Oktober 2004). Die Wissenschaftler verwendeten ein einzelnes Kalzium-Ion, das mit Hilfe einer Ionenfalle zwischen zwei hochreflektierenden Spiegeln lokalisiert war.

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Glasübergang in amorphem Silizium

Physiker der Universität Jena und des Berliner Hahn-Meitner-Instituts weisen erstmals Glasübergang in amorphem Silizium nach und belegen in “Nature Materials”-Publikation die Existenz eines Flüssig-Flüssig-Phasenübergangs

 

Oberfläche amorpher Silizium-Schicht. Aufgedampfte Goldquadrate verschieben sich während der Ionenbestrahlung mit der Si-Schicht. (Foto: Hedler)

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Runde Kristalle aus Polymerkügelchen erzeugt

Völlig neues Bauprinzip bei Kristallen aus geladenen Polymerkügelchen

Physiker der Universität Kiel haben kugelförmige Kristalle aus elektrisch geladenen Polymerkügelchen erzeugt, die ein völlig anderes Bauprinzip besitzen als gewöhnliche Kristalle. Die sogenannten “Coulomb Balls” sind in Form von ineinander geschachtelten Zwiebelschalen aufgebaut. Kristalle wie etwa das Silizium haben dagegen ihre Atome in Reihe und Glied geordnet.

Im amerikanische Fachjournal Physical Review Letters, das soeben erschienen ist, berichtet die Kieler Arbeitsgruppe von Prof. Alexander Piel zusammen mit Prof. André Melzer von der Universität Greifswald über ihre Entdeckungen.

Die Coulomb Balls ordnen Partikel in Mustern aus Sechsecken und Fünfecken an, um eine gekrümmte Oberfläche zu bilden. Dieses Bedeckungsprinzip kennen wir von den Nähten eines Fußballs, wo auch fünf Sechsecke um ein Fünfeck angeordnet sind.

Kristalle aus Polymerkügelchen von etwa 5 Mikrometer Durchmesser werden bereits seit 10 Jahren intensiv untersucht. Dabei gelang es aber nur, flache Strukturen mit wenigen Kristalllagen zu erzeugen. Der Grund dafür ist die Schwerkraft, die dafür sorgt, dass die Kristalle unter dem Eigengewicht zusammensinken. “Die nun produzierten, runden Kristalle bilden einen neuen Ausgangspunkt, um die elektrische Wechselwirkung an dreidimensionalen Objekten zu erforschen”, erklärt Professor Piel.

Die neu entdeckten “Coulomb Balls” bestehen aus einigen Hundert bis einigen Tausend Polymerkügelchen, die typischerweise untereinander einen Abstand von 0,7 mm einnehmen. Weil der Abstand zwischen den Teilchen damit mehr als 100 mal größer ist als ihr Durchmesser, wird dieser Kristall völlig transparent. Man kann also die Bewegung einzelner Teilchen im Inneren verfolgen, ohne dass es störende Abschattungen gibt. In atomaren Kristallen wie Silizium oder Gold lassen sich nur die Atome an der Oberfläche beobachten, da die Atome dicht gepackt sind. Anhand der “Coulomb Balls” können Wissenschaftler nun auch Phänomene wie Wellenbewegungen oder Schmelzprozesse im Inneren von Kristallen untersuchen.

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Textmining-Verfahren in den Life Sciences

Die Bedeutung des Textmining in Pharmazie, Medizin, Chemie und Biologie wird in Zukunft weiter wachsen. Das ist das Fazit eines Symposiums zum Einsatz von Textmining-Verfahren in den Life Sciences am 5. Oktober auf Schloss Birlinghoven in Sankt Augustin. Bereits zum zweiten Mal hatten das Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) und das Softwareunternehmen TEMIS (Heidelberg) Experten aus Industrie und akademischer Forschung zu einem Erfahrungsaustausch eingeladen.

In diesen Gebieten Fachleuten ist es aufgrund der enormen Menge der Literatur längst praktisch unmöglich, selbst in eng umrissenen Arbeitsgebieten alle relevanten Veröffentlichungen zu verfolgen und zu berücksichtigen. Daher ist der Bedarf nach automatischen Verfahren zur Analyse großer Textmengen, dem so genannten Textmining, in den Life Sciences seit jeher groß und nimmt weiter zu. Wo und in welcher Form derartige Methoden heute bereits eingesetzt werden, aber auch, was an Fragen in der nahen Zukunft noch zu lösen sein wird, stellten Experten in Fachvorträgen und Systemvorführungen vor.

Die Beteiligung von circa 50 Experten vorwiegend aus der europäischen pharmazeutischen Industrie verdeutlichte nicht nur, welche Bedeutung dem Thema Textmining dort inzwischen beigemessen wird, sondern kann auch als Beleg für ein erfolgreiches Beispiel der Zusammenarbeit zwischen öffentlicher Forschung und Privatwirtschaft gesehen werden: Die beiden Veranstalter SCAI und TEMIS kooperieren seit zwei Jahren eng bei der Entwicklung innovativer Produkte und Dienstleistungen. Wie nahe auf diesem Gebiet Systeme im produktiven Einsatz einerseits und offene Forschungsfragestellungen andererseits beieinander liegen, wurde im Vortragsprogramm deutlich.

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