„Wir hoffen alle auf ein zügiges Verfahren, so dass Herr Dr. Wadzack im Frühjahr 2023 die Nachfolge von Frau Prof. Dräger antreten kann“, sagte Rektorin Obergfell. „Mit seinen umfangreichen Erfahrungen im Hochschul- und Wissenschaftsmanagement und seiner erfolgreichen Amtsführung an der Universität Magdeburg ist er bestens geeignet, um im Team des Rektorats die anstehenden Aufgaben des Kanzlers der Universität Leipzig zu meistern. Auch als Persönlichkeit hat er die Findungskommission beeindruckt.“

Dr. Jörg Wadzack wurde 1965 in Berlin geboren. Er ist studierter Diplom-Chemiker und verfügt über 20 Jahre Berufserfahrung im Forschungs- und Wissenschaftsmanagement. Durch seine Tätigkeiten unter anderem in einem internationalen Großforschungsprojekt und als Referent im Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie seine Erfahrungen in der Implementierung des Zukunftskonzepts der Freien Universität Berlin bringt Dr. Wadzack ein sehr breites Wissen mit. Vor seinem Wechsel an die Otto-von-Guericke-Universität war er Geschäftsbereichsleiter beim Projektträger Jülich, wo er die Themen Ausgründungen, Technologietransfer und regionale Innovationsförderung verantwortet hat. Seit 2016 ist er Kanzler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Erstellt von: Carsten Heckmann

Die sogenannte grüne mediterrane Ernährung wurde in einer groß angelegten klinischen Interventionsstudie mit 294 Proband:innen durchgeführt. Im Vergleich zu klassischen Diäten ergaben die Analysen, dass die grüne mediterrane Diät das viszerale Fett um 14 Prozent reduziert. Die Ergebnisse der 18-monatigen Studie wurden im Fachjournal BMC Medicine veröffentlicht.

Das Besondere an der grünen Mittelmeerdiät ist eine pflanzenbasierte Ernährung, die einen hohen Anteil natürlich vorkommender chemischer Verbindungen, die Polyphenole, aufweist. In den vergangenen Jahren wurden ihre gesundheitsfördernden und entzündungshemmenden Eigenschaften umfassend untersucht. Natürliche Polyphenole kommen in pflanzlichen Nahrungsmitteln, wie etwa im grünen Tee oder in Walnüssen, vor.

In der Studie ernährten sich die Teilnehmer:innen nach dem traditionellen mediterranen Prinzip. Die Mahlzeiten setzten sich aus einem hohen Anteil an pflanzlichem Protein und Polyphenolen sowie weniger rotem Fleisch zusammen. Täglich nahmen die Proband:innen außerdem Walnüsse (28 Gramm), drei bis vier Tassen grünen Tee und 100 Gramm Wasserlinsenshake zu sich. Die grüne Wasserpflanze „Wasserlinse“ ist reich an Protein, Eisen, Vitamin B12, anderen Vitaminen, Mineralstoffen und Polyphenolen und ersetzt die Fleischaufnahme. Sie ist hierzulande auch als „Entengrütze“ bekannt.

Viszerales Fett als Ziel der Gewichtsabnahme

Die Reduzierung des viszeralen Fetts ist das eigentliche Ziel der Gewichtsabnahme, da er als Indikator wichtiger ist als das Gewicht oder der Taillenumfang einer Person. Viszerales Fett sammelt sich im Laufe der Zeit um die inneren Organe an und produziert Hormone und Gifte, die mit Herzkrankheiten, Diabetes, Demenz und vorzeitigem Tod in Verbindung stehen.

Die Forschung wurde von Iris Shai, Professorin der Ben-Gurion Universität des Negev/Israel, außerordentliche Professorin der Harvard School of Public Health und Gastprofessorin der Universität Leipzig an der Medizinischen Fakultät geleitet. „Ziel ist es, die Mechanismen verschiedener Nährstoffe zu verstehen. Zum Beispiel positive wie die Polyphenole und negative wie leere Kohlenhydrate sowie verarbeitetes rotes Fleisch auf das Tempo der Fettzelldifferenzierung und deren Anhäufung in den Eingeweiden“, sagt Prof. Shai.

Das Forschungsteam, bestehend aus israelischen, amerikanischen, italienischen und Leipziger Wissenschaftler:innen hat das Konzept der grünen mediterranen Ernährung als erstes eingeführt.  Die Forschenden haben bereits in früheren Studien gezeigt, dass die grüne mediterrane Diät eine Vielzahl heilsamer Wirkungen hat, die vom Mikrobiom bis hin zu altersbedingten degenerativen Erkrankungen reichen.

Originaltitel der Publikation: The effect of high-polyphenol Mediterranean diet on visceral adiposity: the DIRECT PLUS randomized controlled trial. Doi: 10.1186/s12916-022-02525-8

Die Expertin Prof. Dr. Iris Shai ist seit dem 1. April 2022 Gastprofessorin für Ernährungswissenschaften an der Medizinischen Fakultät.

Erstellt von: Anne Grimm

"Für die SaxonQ und für die gesamte Quantentechnologie-Forschung in Leipzig ist der Vertragsschluss natürlich ein sehr großer Erfolg“, sagt Meijers Institutskollege Prof. Dr. Marius Grundmann, Geschäftsführer von SaxonQ. Die DLR-Aufträge an die beiden Unternehmen haben ein Gesamtvolumen von 57 Millionen Euro.

Quantencomputer erlauben gegenüber klassischen Computern einen enormen Zuwachs an Rechnerleistung. Allerdings basieren alle bisherigen Ansätze auf Techniken, die nur mit großem Aufwand wie beispielsweise komplexer Kühltechnik realisierbar sind und noch keine kompakten und hochintegrierten Systeme erlauben. Eine auf sogenannten Festkörper-Spins basierende Architektur, die synthetischen Diamant verwendet, bietet den prinzipiellen Vorteil, dass sie bei Raumtemperatur betrieben werden kann und den Aufbau eines Quantencomputers erlaubt, dessen Prozessor weniger Ansprüche an die umgebende Infrastruktur (zum Beispiel die Kühlung) stellt. 

Einige der klugen Köpfe, die das ergründen, sind die Professoren Jan Meijer und Marius Grundmann. Meijer leitet auch das vom Bundesforschungsministerium seit Mai dieses Jahres mit 4,8 Millionen Euro geförderte Projekt CoGeQ für einen wettbewerbsfähigen deutschen Quantenrechner. An dem Projekt sind außerdem die Universitäten Kassel und Ulm sowie die Firmen CIS aus Erfurt und SaxonQ aus Leipzig beteiligt. 

Zur Pressemitteilung des DLR
 

Erstellt von: Carsten Heckmann

Bei den untersuchten Enzymen handelt es sich um tRNA-Nukleotidyltransferasen. Enzyme, die an kleine RNAs in der Zelle (sogenannte transfer-RNAs) drei Nukleotid-Bausteine in der Sequenzabfolge C-C-A anheften, damit sie anschließend Aminosäuren für die Proteinsynthese liefern können. Durch Stammbaum-Rekonstruktionen hat ein Forscherteam um Prof. Mario Mörl (Biochemie) und Prof. Sonja Prohaska (Bioinformatik) einen Kandidaten für ein derartiges anzestrales - also auf den Vorfahren zurückgehendes - Enzym rekonstruiert, wie es vor etwa zwei Milliarden Jahren in Bakterien existierte. Das Forscherteam hat die Eigenschaften der rekonstruierten RNA-Polymerase anschließend mit denen eines modernen bakteriellen Enzyms verglichen.

Beide Enzyme arbeiten mit ähnlicher Präzision, weisen aber in ihrer Reaktion deutliche Unterschiede auf. Die Tendenz der modernen Enzyme, ihre Arbeit immer wieder zu unterbrechen, war bislang nicht als evolutionärer Vorteil zu erkennen und für die Biochemie deshalb über Jahrzehnte rätselhaft. Erst im Vergleich mit der Arbeitsweise des rekonstruierten Enzyms konnte das Rätsel jetzt gelöst werden. Das anzestrale Enzym arbeitet prozessiv, also ununterbrochen in einem fort, entfernt dabei aber immer mal wieder bereits korrekt angefügte Nukleotid-Bausteine. Die Ergebnisse zeigen, dass aus Enzym-Rekonstruktionen viel über die Evolution und die Eigenschaften der modernen Enzyme gelernt werden kann und dass viele Fragestellungen nur durch das Zusammenspiel zwischen Bioinformatik und Biochemie in einem Hin und Her zwischen Computerberechnungen und Laborexperimenten gelöst werden können.

An den Verwandtschaftsverhältnissen in die Vergangenheit gehangelt

Anhand von Gen-Sequenzen lassen sich auch von Bakterien evolutionäre Stammbäum erstellen. Ausgehend von der heutigen, breit gefächerten Vielfalt von Organismen in einem Spezies-Baum kann der Evolutionsweg einzelner Gene entlang der Verwandtschaftsverhältnisse und Abzweigungen rekonstruiert und akribisch bis zu einem gemeinsamen Ursprung zurückverfolgt werden.

Die Rekonstruktion geschieht im Wesentlichen in drei Schritten. Zunächst werden Datenbanken nach entsprechenden modernen Enzymen durchsucht, um die Abfolge der Aminosäure-Bausteinen untersuchen zu können. Aus den erhaltenen Sequenzen kann dann zurückgerechnet werden, wie die ursprüngliche Sequenz ausgesehen haben müsste. Die entsprechende Gen-Sequenz, die für das alte Enzym codiert, wird dann in Labor-Bakterien eingebracht, sodass sie das gewünschte Protein bilden. Anschließend kann das Enzym detailliert auf seine Eigenschaften hin untersucht und mit modernen Enzymen verglichen werden. „Als die Nachricht aus dem Labor kam, dass das rekonstruierte Enzym die C-C-A-Addition durchführt, und das sogar in einem breiteren Temperaturbereich als heutige Enzyme, war das der Durchbruch“, erinnert sich Sonja Prohaska.

Evolutionäre Optimierung: Arbeitspausen erhöhen die Effizienz

Wie Organismen, werden auch Enzyme durch Evolution optimiert. Die Arbeit (Katalyse), die ein Enzym verrichtet, läuft dabei in der Regel umso schneller und besser, je stärker es sein Substrat binden kann. Das rekonstruierte anzestrale Enzym macht genau das, es hält das Substrat, die tRNA, fest und hängt die drei C-C-A-Nukleotide nacheinander an, ohne abzusetzen. Moderne tRNA-Nukleotidyltransferasen dagegen arbeiten distributiv, also etappenweise mit Pausen, in denen sie ihr Substrat immer wieder loslassen. Dennoch sind sie effizienter und schneller als ihr anzestraler Vorgänger. Das irritierte die Forschenden. Wieso fallen die modernen Enzyme immer wieder von ihrem Substrat ab? Die Erklärung ist im Phänomen der Rückreaktion zu finden, bei der die eingebauten Nukleotide vom Enzym wieder entfernt werden. Während die starke Bindung des anzestralen Enzyms an das Substrat ein nachträgliches Entfernen zur Folge hat, wird die Rückreaktion bei modernen Enzymen durch das Loslassen des Substrates fast gänzlich verhindert. Dadurch können sie effizienter arbeiten als ihre Vorgänger.

„Wir konnten jetzt endlich erklären, warum die modernen tRNA-Nukleotidyltransferasen trotz distributiver Arbeitsweise so effizient arbeiten“, so Mario Mörl. „Die Erkenntnis hat uns im Team völlig überrascht. Wir haben so etwas nicht erwartet. Die Frage hatten wir schon vor 20 Jahren und können sie jetzt endlich mit den Rekonstruktionsmethoden der Bioinformatik beantworten. Diese enge Zusammenarbeit zwischen Bioinformatik und Biochemie besteht in Leipzig schon seit mehreren Jahren und hat sich nicht zum ersten Mal für beide Seiten als großer Vorteil erwiesen.“

Originaltitel der Veröffentlichung in „Molecular Biology and Evolution“:

"Substrate affinity versus catalytic efficiency: Ancestral sequence reconstruction of tRNA nucleotidyltransferases solves an enzyme puzzle", doi.org/10.1093/molbev/msac250

Erstellt von: Diana Smikalla

Der Saturnmond Enceladus ist bekannt für die kryovulkanischen „Geysire“, die Gas und Material in den Weltraum abgeben. Diese Emissionen bestehen größtenteils aus winzigen Eiskörnern, die aus einem „Wassermeer“ stammen, das sich tief unter der gefrorenen Oberfläche des Mondes befindet. Ähnliche Prozesse spielen sich vermutlich auch auf dem Jupitermond Europa ab.

Raumsonden können diese Eiskörner mit Massenspektrometern analysieren und Einblicke in die Zusammensetzung des unterirdischen Ozeanwassers geben. In neuartigen Laborexperimenten ist es den Wissenschaftler:innen erstmals gelungen, das Auftreten von Bausteinen von Bakterien in Massenspektren von Eiskörnern zu simulieren. „In unseren Experimenten zeigen wir, dass zukünftige Raumfahrzeuge über die Technologie verfügen würden, um DNA, Lipide und sogar metabolische Zwischenprodukte dieser Bakterien nachweisen zu können, sofern solche Moleküle in den emittierten Eiskörnern vorhanden sind“, erklärt Professor Abel, einer der Hauptautoren der Studie. „Das wäre selbst dann möglich, wenn die Biomoleküle in nur wenigen Eiskörnern in sehr geringen Konzentrationen vorhanden wären.“

Die Wissenschaftler:innen analysierten im Rahmen ihrer Studie zwei verschiedene Bakterienarten und stellten fest, dass sich einige der untersuchten Biomoleküle deutlich voneinander unterschieden und je nach Bakterienart unterschiedliche biologische „Fingerabdrücke“ in den Massenspektren hinterließen. „Dadurch können wir nicht nur bakterielle Bestandteile auf außerirdischen Meereswelten identifizieren, sondern auch verschiedene Bakterienarten voneinander unterscheiden“, betont Professor Abel.

Die Ergebnisse dieser Studie kommen rechtzeitig vor dem Start der Mission Europa Clipper zum Jupitermond Europa, den die NASA im Oktober 2024 plant. Die Raumsonde soll auf ihrer Mission ein Impakt-Ionisations-Massenspektrometer mitführen, an dessen Planung die Autoren der aktuellen Studie maßgeblich beteiligt waren. Sie sollen auch später die von diesem Gerät produzierten Daten auswerten. „Nachdem nun bestätigt wurde, dass die Technologie in der Lage ist, die Bausteine des Lebens zu erkennen, haben die Ergebnisse der Mission das Potenzial, sehr interessant und relevant zu sein“, erklärt Abel.

Die internationale Studie wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaftler:innen der Universität Zürich, der Open University in Milton Keynes, des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien, der Freien Universität Berlin und der Universität Leipzig durchgeführt.

Originaltitel der Veröffentlichung in Astrobiology:

"Toward Detecting Biosignatures of DNA, Lipids, and Metabolic Intermediates from Bacteria in Ice Grains Emitted by Enceladus and Europa",  doi.org/10.1089/ast.2022.0063

Erstellt von: Susann Huster