{"id":70451,"date":"2020-01-20T06:41:11","date_gmt":"2020-01-20T05:41:11","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fmolekulare-fabriken-die-kombination-zwischen-natur-und-chemie-funktioniert.html"},"modified":"2020-01-19T16:45:17","modified_gmt":"2020-01-19T15:45:17","slug":"molekulare-fabriken-die-kombination-zwischen-natur-und-chemie-funktioniert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/molekulare-fabriken-die-kombination-zwischen-natur-und-chemie-funktioniert\/","title":{"rendered":"Molekulare Fabriken: Die Kombination zwischen Natur und Chemie funktioniert"},"content":{"rendered":"<p><strong>Daf\u00fcr haben sie k\u00fcnstliche Organellen in mikrometergrosse, nat\u00fcrliche Bl\u00e4schen (Vesikel) verpackt, die von Zellen produziert werden. Solche molekularen Fabriken sind auch nach der Injektion in ein Tiermodell intakt, erf\u00fcllen ihre Funktion und weisen keine Toxizit\u00e4t auf, berichtet das Team in der Fachzeitschrift \u00abAdvanced Science\u00bb.<\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_70692\" aria-describedby=\"caption-attachment-70692\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-70692\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/Farbreaktion_1000x500-300x150.jpg\" alt=\"In molekularen Fabriken, die in Zebrafischembryonen injiziert wurden, kommt es zu einer Farbreaktion, wenn das eingeschlossene Enzym (Peroxidase) arbeitet. Damit belegen die Forscher, dass die Kombination von synthetischen Organellen und nat\u00fcrlichen Vesikeln auch im lebenden Organismus funktioniert.\" width=\"300\" height=\"150\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2020\/01\/Farbreaktion_1000x500-300x150.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2020\/01\/Farbreaktion_1000x500-600x300.jpg 600w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2020\/01\/Farbreaktion_1000x500.jpg 1000w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-70692\" class=\"wp-caption-text\">In molekularen Fabriken, die in Zebrafischembryonen injiziert wurden, kommt es zu einer Farbreaktion, wenn das eingeschlossene Enzym (Peroxidase) arbeitet. Damit belegen die Forscher, dass die Kombination von synthetischen Organellen und nat\u00fcrlichen Vesikeln auch im lebenden Organismus funktioniert.<\/figcaption><\/figure>\n<p>In den Zellen, den eigentlichen Fabriken der Biologie, sind die Molek\u00fcle des Lebens versammelt. Die Produktionsst\u00e4tten in den Zellen sind kleine Kammern namens Organellen, in und zwischen denen eine grosse Vielfalt chemischer Reaktionen stattfindet. F\u00fcr medizinische Anwendungen w\u00e4re es ideal, wenn molekulare Fabriken eingesetzt werden k\u00f6nnten, die sich wie k\u00fcnstliche Zellen verhalten \u2013 dies etwa um fehlende oder ben\u00f6tigte Molek\u00fcle und Medikamente zu produzieren.<\/p>\n<h3>Biosynthetische Vesikel<\/h3>\n<p>Eine Zusammenarbeit des Departements Chemie der Universit\u00e4t Basel, des Swiss Nanoscience Institute und des NFS Molecular Systems Engineering machte es m\u00f6glich, dass solche molekularen Fabriken erfolgreich entwickelt werden konnten. Zuerst entwarfen die Forschenden unter Leitung von Prof. Dr. Cornelia Palivan und Prof. Dr. Wolfgang Meier k\u00fcnstliche Organellen, also abgegrenzte Teile von Zellen. Sie beluden diese weichen, biosynthetischen Kapseln mit Enzymen und f\u00fcgten Membranproteine in die W\u00e4nde ein, die wie Tore fungieren. Diese Tore erm\u00f6glichen das Eindringen und Austreten der Molek\u00fcle, die f\u00fcr die Enzymreaktion notwendig sind.<\/p>\n<p>Danach wurden nat\u00fcrliche Zellen mit den k\u00fcnstlichen Organellen gef\u00fcttert. Nach einer Stimulation produzierten die Zellen nat\u00fcrliche Vesikel in Mikrometergr\u00f6sse. Diese besitzen neben dem Zellplasmaeine nat\u00fcrliche Zellmembran, schliessen zudem die k\u00fcnstlichen Organellen in ihrem Inneren ein und k\u00f6nnen somit als molekulare Fabrik funktionieren.<\/p>\n<h3>Farbreaktion belegt Funktionsf\u00e4higkeit von molekularen Fabriken<\/h3>\n<div class=\"BorlabsCookie _brlbs-cb-youtube\"><div class=\"_brlbs-content-blocker\"> <div class=\"_brlbs-embed _brlbs-video-youtube\"> <img class=\"_brlbs-thumbnail\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/plugins\/borlabs-cookie\/assets\/images\/cb-no-thumbnail.png\" alt=\"YouTube\"> <div class=\"_brlbs-caption\"> <p>By loading the video, you agree to YouTube's privacy policy.<br><a href=\"https:\/\/policies.google.com\/privacy?hl=en&amp;gl=en\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener noreferrer\">Learn more<\/a><\/p> <p><a class=\"_brlbs-btn _brlbs-icon-play-white\" href=\"#\" data-borlabs-cookie-unblock role=\"button\">Load video<\/a><\/p> <p><label><input type=\"checkbox\" name=\"unblockAll\" value=\"1\" checked> <small>Always unblock YouTube<\/small><\/label><\/p> <\/div> <\/div> <\/div><div class=\"borlabs-hide\" data-borlabs-cookie-type=\"content-blocker\" data-borlabs-cookie-id=\"youtube\"><script type=\"text\/template\">PHA+PGlmcmFtZSBsb2FkaW5nPSJsYXp5IiBzcmM9Imh0dHBzOi8vd3d3LnlvdXR1YmUtbm9jb29raWUuY29tL2VtYmVkL0V5ZTVVcXgxN3E0IiB3aWR0aD0iNTYwIiBoZWlnaHQ9IjMxNSIgZnJhbWVib3JkZXI9IjAiIGFsbG93ZnVsbHNjcmVlbj0iYWxsb3dmdWxsc2NyZWVuIj48L2lmcmFtZT48L3A+<\/script><\/div><\/div>\n<h3>Zebrafischembryonen als Tiermodell<\/h3>\n<p>Die molekularen Fabriken wurden von Forschenden der Gruppe von Prof. Dr. J\u00f6rg Huwyler vom Departement Pharmazeutische Wissenschaften in Embryonen von Zebrafischen injiziert. In diesem Tiermodell produzierten sie die gew\u00fcnschten Komponenten, die durch das Enzym in der k\u00fcnstlichen Organelle katalysiert wurden. Die Vitalit\u00e4t des Embryos wurde durch die Injektion nicht beeintr\u00e4chtigt.<\/p>\n<p>\u00abDiese Kombination aus nat\u00fcrlichen Vesikeln und den kleinen synthetischen Organellen macht die molekulare Fabrik aus: Reaktionen in ihrem Inneren liefern das Endprodukt, \u00e4hnlich wie es in Zellen der Fall ist\u00bb, so die beiden Erstautoren der Studie, Dr. Tomaz Einfalt und Dr. Martina Garni.<\/p>\n<p>Im Inneren der molekularen Fabriken k\u00f6nnen mehrere Komponenten hergestellt und zum Endprodukt zusammengef\u00fcgt werden. Die biosynthetischen Vesikel k\u00f6nnen auch Komponenten von einer Zelle zu anderen \u00fcbertragen. Unterschiedliche molekulare Fabriken lassen sich kombinieren, sodass komplexere Strukturen mit hoher Funktionalit\u00e4t geschaffen werden k\u00f6nnen \u2013 ein erster Schritt, um k\u00fcnstliche Zellen im Labor oder in lebenden Organismen herzustellen.<\/p>\n<h3>Originalbeitrag<\/h3>\n<p>Toma\u017e Einfalt, Martina Garni, Dominik Witzigmann, Sandro Sieber, Niklaus Baltisberger, J\u00f6rg Huwyler, Wolfgang Meier, Cornelia G. Palivan<br \/>\n<a href=\"https:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/full\/10.1002\/advs.201901923\" target=\"_blank\">Bioinspired molecular factories with architecture and in vivo functionalities as cell mimics<\/a><br \/>\nAdvanced Science (2019), doi:\u00a010.1002\/advs.201901923<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Daf\u00fcr haben sie k\u00fcnstliche Organellen in mikrometergrosse, nat\u00fcrliche Bl\u00e4schen (Vesikel) verpackt, die von Zellen produziert werden. 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