Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Kohlenhydratsynthese: Lange Zuckerschlangen aus dem Automat

Es ist knifflig, lange Kohlenhydrate mit wohldefinierten Strukturen herzustellen. Ein neuer Syntheseautomat für die speziellen Zuckerpolymere soll das ändern.
Zuckersüßes versus gesundes Süßes

Die biologischen Funktionen von Kohlenhydraten lassen sich nur schwer erforschen. Denn es ist knifflig, bestimmte Strukturen solcher langkettiger Moleküle präzise zu erstellen. Ein neuer Syntheseautomat für die speziellen Zuckerpolymere soll das ändern.

Kohlenhydrate sind nicht nur eine Energiequelle, sie spielen auch eine Schlüsselrolle bei der Übertragung biologischer Signale, der Zellerkennung und als Formgeber für lebende Organismen. In der Natur sind die Stoffe oft strukturell Undefiniert: Die Moleküle sind nicht alle gleich aufgebaut, sondern bilden eine bunte Mischung. Das macht es schwierig, ihre biologische Aktivität zu untersuchen. Strukturell gut definierte Kohlenhydrate – bei der sich alle Moleküle gleichen – sind daher für biologische Studien sehr gefragt.

Insbesondere die größeren unter ihnen lassen sich aber nur schwer im Labor herstellen. Eine Gruppe um Wenlong Yao von der Universität Peking hat dieses Problem jetzt auf besondere Weise gelöst: in Form eines automatisierten Kohlenhydrat-Synthesizers. Die Maschine vereinfacht die Herstellung langer Zuckerketten in Lösung erheblich, indem sie die Zahl der Schritte verringert, bei denen man Zwischenprodukte isolieren muss …

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – KI als Kopilot

Künstliche Intelligenz ist immer öfter an mathematischen Durchbrüchen entscheidend beteiligt. Der Mathematiker Terence Tao erklärt im Interview, wie Beweisprüfer und KI-Programme die Arbeit der Fachleute ändern können. Daneben berichten wir über Waschbären, die in Deutschland und Europa weiter auf dem Vormarsch. Wir zeigen, welche Folgen diese invasive Art für Menschen und Ökosysteme hat. Im dritten Teil unserer Serie »50 Jahre Lucy« geht es um die 1925 veröffentlichte Erstbeschreibung des Australopithecus africanus: Raymond Dart führte damit eine neue Gattung für die Vorfahren des Menschen ein, die in der Fachwelt zunächst auf wenig Gegenliebe stieß. Ein weiterer Artikel widmet sich der Erzeugung von menschlichen Embryonen mit Hilfe der Stammzellenforschung und auch den daraus resultierenden ethischen Fragen.

Spektrum Gesundheit – Zucker: So wirkt er auf Psyche und Körper

Viele Menschen können Süßem nur schwer widerstehen. Woher kommt dieser Drang? Wie Zucker auf das Gehirn wirkt, ob eine zuckerfreie Ernährung sinnvoll ist und welche alternativen Süßungsmittel es gibt, jetzt in »Spektrum Gesundheit«. Außerdem: Folgen von Einsamkeit + Sport in der Schwangerschaft

Spektrum der Wissenschaft – Chemie des Lebens

Leben ist Chemie. Molekulare Strukturen und chemische Reaktionen liefern die Grundlage sämtlicher biologischer Systeme. Dank des Einsatzes moderner Computertechniken sowie künstlicher Intelligenz gelingt es immer besser, den räumlichen Aufbau von Proteinen vorherzusagen. Dies eröffnet ungeahnte Möglichkeiten in der Medizin und Arzneimittelforschung. Zunehmend nutzen Forschungsgruppen unkonventionelle Ansätze, setzen etwa elektrochemische Methoden ein oder schicken sich an, die innere Ringstruktur von Wirkstoffmolekülen zu verändern, um das gewünschte Mittel zusammenzubauen.

  • Quellen

Joseph, A.A. et al.:Total synthesis of Polysaccharides by automated glycan assembly. Journal of the American Chemical Society 142, 2020

Wu, Y. et al.:Total synthesis of mycobacterial arabinogalactan containing 92 monosaccharide units. Nature Communications 8, 2017

Yao, W. et al.:Automated solutionphase multiplicative synthesis of complex glycans up to a 1,080-mer. Nature Synthesis 1, 2022

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.