API src

Found 18 results.

Nachweis der Expression von cellulolytischen Enzymen des Rapsschädlings Leptosphaeria maculans in planta

Das Projekt "Nachweis der Expression von cellulolytischen Enzymen des Rapsschädlings Leptosphaeria maculans in planta" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Mikrobiologie.In der Interaktion zwischen dem phytopathogenen Pilz Leptosphaeria maculans und seiner Wirtspflanze Raps spielen Cellulose-abbauende Enzyme eine entscheidende Rolle. Mit Hilfe dieser Enzyme ist der Pilz in der Lage, den Sproß der Pflanze bis zur Wurzelhalsregion so zu degradieren, dass die Pflanze umfällt. Die Krankheit wird deshalb auch Umfallkrankheit genannt. die Knickstelle befindet sich meist im Wurzelhalsbereich. Cellulose-abbauende Enzyme des Pilzes sind neben den Pektinasen demzufolge die Ursache dieses Symptoms, das der Umfallkrankheit ihren Namen gab. Über die Regulation und die Wirkungsweise des cellulolytischen Enzymkomplexes in der Pflanze ist bisher wenig bekannt. Mit Hilfe von Reportergenfusionen, die durch Transformation in dem Rapsschädling Leptosphaeria maculans exprimiert und dann in situ untersucht werden sollen, wollen wir die Expression dieser Gene in planta messen und ihre Genprodukte im Pflanzengewebe lokalisieren. Durch die Verwendung multipler Reportersysteme soll das Expressionsverhalten gleichzeitig und aufeinander bezogen dargestellt werden. Dieser Ansatz läßt neue Aspekte in der Wirkungsweise synergistisch wirkender Enzymkomplexe erhoffen

Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen^Teilvorhaben 4: Produktion und Optimierung glycolytischer Enzyme, Teilvorhaben 3: Cellulose-abbauende Archaea

Das Projekt "Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen^Teilvorhaben 4: Produktion und Optimierung glycolytischer Enzyme, Teilvorhaben 3: Cellulose-abbauende Archaea" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH.Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen (vorwiegend Archaea) isoliert werden. Die DSMZ besitzt weltweit die umfangreichste Sammlung extremophiler Mikroorganismen. Das Temperaturoptimum der Cellulaseenzyme dieser extremophilen Organismen liegt oft bei etwa 80 Grad C, was u.a. die Gefahr einer Kontamination mit anderen mesophilen Bakterien reduziert. Dadurch wird sich die Ausbeute an Zucker und damit in Folge auch die Bioethanolproduktion erhöhen. Um das Ziel zu erreichen, wird die DSMZ zunächst extremophile Organismen auf ihre cellulolytische Aktivitäten hin untersuchen und dem Verbundpartner SeqLab zur DNA-Sequenzierung zur Verfügung stellen. Außerdem wird die DSMZ SeqLab bei der Suche nach cellulolytischen Genen, die durch Metagenomanalyse von Umweltproben erhalten wurden, mit ihrer Bioinformatik unterstützen. Die Neuisolate der cellulolytischen Mikroorganismen werden von der DSMZ in Reinkultur genommen, chemotaxonomisch charakterisiert und unter besonderer Berücksichtigung der metabolischen Eigenschaften phänotypisiert werden. Dies ist notwendig um die Neuisolate valide benennen zu können. Die axenischen Kulturen der identifizierten Stämme werden an der DSMZ durch Gefriertrocknung und Lagerung konserviert, damit sie für die Herstellung von Enzymen zur Verfügung stehen.

Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen, Teilvorhaben 4: Produktion und Optimierung glycolytischer Enzyme

Das Projekt "Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen, Teilvorhaben 4: Produktion und Optimierung glycolytischer Enzyme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: ASA Spezialenzyme GmbH.Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen, sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen und mittels Metagenomanalyse aus Mikroorganismen, die im Darm von grasfressenden Termiten leben und deren Wirt, isoliert werden. Die so exprimierten neuen Cellulasen werden auf ihre Effizienz des Celluloseabbaus, Stabilität und Endprodukthemmung hin untersucht und mittel Protein-Engineering optimiert. Darüber hinaus werden ausgewählte Enzyme mit verbesserten Eigenschaften in größeren Mengen fermentiert und den Projektpartnern für Aufschlussversuche zur Verfügung gestellt. Zunächst wird ein Testsystem zur Messung der Endprodukthemmung etabliert. Danach werden die neu identifizierten Enzyme kloniert, in Pichia pastoris exprimiert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften, insbesondere der Endprodukthemmung, charakterisiert und mit kommerziell erhältlichen Enzymen verglichen. Weiterhin werden größere Mengen der neuen Enzyme mit vorteilhaften Eigenschaften hergestellt und den Projektpartnern für Versuche zur Verfügung gestellt.

BioPara, Erfassung des hydrolytischen Potentials von Biogasanlagen

Das Projekt "BioPara, Erfassung des hydrolytischen Potentials von Biogasanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie, Abteilung Mikrobiologie und Biotechnologie.In Biogasanlagen laufen mit Hinblick auf die primäre Zersetzung der hochpolymeren Biomasse (Cellulose, Hemicelllulose, Fette, Lignin, Stärke und ggf. anderer Polymere) sehr komplexe Prozesse ab, an denen primär pilzliche und bakterielle Hydrolasen beteiligt sind. Um diese Prozesse zu optimieren und dabei mögliche Engpässe zu erkennen, ist eine umfassende Charakterisierung des hydrolytischen Potentials aller Mikroorganismen (kultivierbar und nicht-kultivierbar) in ausgewählten Biogasanlagen notwendig. Für die geplanten Arbeiten werden Proben unterschiedlicher Standorte analysiert. Prinzipiell werden alle Proben genutzt, um in vitro Aktivitätsmessung für hydrolytische Aktivitäten durchzuführen. Entsprechend werden die in der Biogasanlage vorhandenen Mikroorganismen quantitativ von den zugegebenen Pflanzenmaterialien isoliert. Die gewonnenen Zellen werden einerseits aufgeschlossen um direkt Enzymaktivitäten zu messen und andererseits werden die Zellen als intakte Zellen genutzt, um im Rahmen von Biotransformation die Aktivitäten auf Polymeren Substraten zu messen Standardtest, die dabei zur Anwendung kommen, werden folgende Enzymreaktionen erfassen und quantifizieren: Cellulasen (Endo-, Exo-Cellulasen, auf löslicher Cellulose und kristalliner), Cellobiosidasen, Lipasen, Esterasen.

Systemanalyse der Zellulaseproduktion

Das Projekt "Systemanalyse der Zellulaseproduktion" wird/wurde gefördert durch: Der Wissenschaftsfonds (FWF). Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (E166).Trichoderma reesei (Synonym Hypocrea jecorina) ist ein filamentöser Ascomycet, der für die industrielle Produktion von Zellulose- und Hemizellulose abbauenden Enzymen für die Textil-, Papier- oder Futtermittelindustrie eingesetzt wird. Ein neues, zukunftsträchtiges Betätigungsfeld für den Zellulasenproduzent findet sich im Bereich der Produktion von Biokraftstoffen (Bioethanol) und Feinchemikalien. Biokraftstoffe der 1. Generation haben den Nachteil, dass die verwendeten Rohstoffe auch als Nahrungsmittel verwendet werden. Eine bessere und nachhaltige Rohstoffquelle stellen Energiegräser oder zellulosehältige Abfallprodukte aus Landwirtschaft und Industrie dar, die als Biokraftstoffe der 2. Generation bezeichnet werden. In diesen Pflanzen(resten) ist Zucker hauptsächlich in Form von Zellulose gespeichert, und muss zuerst in einem kostenaufwendigen Prozess freigesetzt werden müssen. Um diesen Prozess wirtschaftlich zu machen sind verschiedene Verbesserungen im Bereich der Enzyme, der Rohstoffvorbehandlung und der Fermentationstechnologie notwendig. T. reesei hat sich vor allem dadurch als Zellulaseproduzent durchgesetzt, weil industrielle Hochleistungsstämme über 100 Gramm Enzym pro Liter produzieren können. Die Stammverbesserung basiert noch immer weitgehend auf konventionellen Mutations- und Selektionsmethoden, was zur Folge hat, dass neben den erwünschten Mutationen, die zur Zellulaseproduktionsverbesserung führen, sich auch viele nachteilige Mutationen in diesen Stämmen angesammelt haben. Im Jahr 2008 wurde das Genom von T. reesei entschlüsselt. Aus der Genomsequenz alleine lässt sich aber noch nicht ableiten, warum dieser Pilz ein so effizienter Zellulaseproduzent ist. Das Vorhandensein der Genomsequenz ermöglicht es aber neue genomweite Untersuchungsmethoden anzuwenden und mithilfe von DNA-Sequenziertechnologien der nächsten Generation die Genome der Hochleistungsproduzenten mit dem des Ursprungsstammes zu vergleichen. Der in diesem Projekt geplante Genomvergleich dieser Stämme stellt jedoch nur einen ersten, wichtigen Schritt dar. Um die Genomänderungen und ihre Auswirkung auf die Zellulaseproduktion richtig interpretieren zu können, werden wir weitere High-throughput Methoden wie z.B. Microarrays anwenden, mit deren Hilfe wir die Folgen der Genomveränderungen auf die Genexpression untersuchen werden. Die Analyse der Veränderungen auf Genom- und Transkriptebene soll letztendlich dazu führen, ein besseres Verständnis der Zellulaseregulation und -hyperproduktion zu gewinnen. Die in dieser Analyse identifizierten Schlüsselkomponenten werden in der Folge genetisch modifiziert mit dem Ziel effizientere zellulasebildende Stämme herzustellen.

GO-Bio: Synthetische Multi-Enzymkomplexe zum wirtschaftlichen Abbau von Biomasse zu Zucker

Das Projekt "GO-Bio: Synthetische Multi-Enzymkomplexe zum wirtschaftlichen Abbau von Biomasse zu Zucker" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie.Ziel des Projektes ist die Entwicklung von synthetischen Multi-Enzymkomplexen (Cellulasen) zur Biomasseverwertung und die Entwicklung eines für ein Industriesubstrat optimierten Prototyps. Dazu werden rekombinante Proteinkomponenten hergestellt und zum Komplex zusammengesetzt. Diese Enzymkomplexe arbeiten deutlich effizienter als die heute verwendeten Mischungen aus frei schwimmenden Einzelenzymen. Im Rahmen der Machbarkeitsphase wird die industrielle Produktion des Komplexes vorbereitet und der Prototyp abschließend definiert. Die angedachten Möglichkeiten für die Produktion der benötigten Einzelproteine, die Kombination und Stabilität der Komponenten und deren Zusammensetzung im Komplex werden ausgearbeitet. Die Wahl des Expressionssystems und Fragestellungen des Produktionsvorgehens werden zusammen mi spezialisierten Partnern geklärt. Dabei wird im Rahmen eine Prototyps auch das erste Industriesubstrat festgelegt und die Anwendung des Komplexes darauf optimiert.

BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion, Teil ICT

Das Projekt "BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion, Teil ICT" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie.

Teil ICT^BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion, BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion

Das Projekt "Teil ICT^BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion, BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie, Abteilung Mikrobiologie und Biotechnologie.

Teil ICT^BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion^BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion, BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion

Das Projekt "Teil ICT^BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion^BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion, BioEnergie 2021 - Optimierung von Energiepflanzen zur vollständigen Nutzung der Biomasse als nachhaltige Energie- und Rohstoffquelle für ILs Extraktion" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Fachgruppe Biologie, Institut für Biologie III.

Verwertung von Getreidestroh und anderen lignozellulosehaltigen landwirtschaftlichen Rohstoffen zu Basischemikalien und Treibstoffen

Das Projekt "Verwertung von Getreidestroh und anderen lignozellulosehaltigen landwirtschaftlichen Rohstoffen zu Basischemikalien und Treibstoffen" wird/wurde gefördert durch: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) / Süd-Chemie AG. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Land-, Umwelt- und Energietechnik.Die letzten Monate haben gezeigt, dass die Märkte für agrarische Rohstoffe sehr volatil sind. Dies einerseits deshalb, weil die Nachfrage nach Nahrungs- und Futtermittel insbesondere in den Schwellenländern durch höheren Lebensstandard und geänderte Essgewohnheiten im-mer größer wird, und andererseits die Notwendigkeit Industriechemikalien und Energieträger aus NAWARO herzustellen zunimmt. Da Stärke- und zuckerhältige Rohstoffe leicht zu verar-beiten sind, werden diese, obwohl sie die stark nachgefragten Nahrungs- und Futtermittel sind, auch als Rohstoffe zur technischen Nutzung immer stärker nachgefragt. Da aber die Ackerflächen zum Anbau begrenzt sind, wird nach Alternativen gesucht. Daher wird weltweit geforscht, lignozellulosehältige Rohstoffe, die als Nebenprodukte beim Anbau von Nahrungs- und Futtermittel anfallen, zu verwenden. Eine österreichische Forschungsgruppe, bestehend aus Forschern der Universität Graz und der TU Graz, der Papierfabrik Steyrermühl sowie dem Anlagenbauer VOEST ALPINE, war Ende der 1980-iger führend auf dem Gebiet der enzymatischen Hydrolyse von Stroh. Dem Konsortium gelang es, die Technologie bis in den Pilotmaßstab zu entwickeln. Die Ergebnis-se dieser Aktivitäten sind unter anderem in Steinmüller 1991 zusammengefasst. Anfang der 1990-iger Jahre wurden jedoch die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wegen des gerin-gen Ölpreises eingestellt. 2007 wurde ein Projekt zur Wiederaufnahme der Forschung genehmigt. Die Ergebnisse sind so vielversprechend, dass nun die Hydrolyse mit Ethanolgewinnung im Technikumsmaßstab getestet und Untersuchungen zur Gewinnung und Nutzung der Nebenprodukte wie Biogas, organische Säuren und Lösungsmittel durchgeführt werden sollen. Der nachfolgende Projektantrag zeigt, wie es gelingen könnte, das Know-How der 80-iger und 90-iger Jahre des 20. Jahrhunderts kombiniert mit den Erkenntnissen und Erfahrungen des derzeit laufenden Projektes und neuen technischen und wissenschaftlichen Ansätzen soweit zu verbinden, dass ein konkurrenzfähiges Verfahren zur Erzeugung von Ethanol und anderen Industriechemikalien aus Stroh entwickelt werden kann. Kerneinheiten des Verfahrens sind die Vorbehandlung mit Dampf, die Gewinnung von Cellu-lasen auf dampfvorbehandeltem Stroh sowie die Verzuckerung mittels der selbst hergestell-ten Rohcellulasen in einem integrierten Gesamtprozess. Weiters wird in diesem Projekt überprüft, ob die Herstellung der Industriechemikalien, im ersten Schritt vorrangig Ethanol, nicht auch in einem SSF-Prozess (simultane Verzuckerung und Vergärung) erfolgen kann. Ebenfalls Untersuchungsgegenstand ist die Gewinnung von Biogas sowohl mit vorbehandel-tem Stroh als auch mit Hydrolyserückstand und Schlempe, da es Ziel der Verfahrensentwick-lung ist, den Prozess energieautark zu betreiben. Daneben sollen auch noch Untersuchun-gen der Brüdenkondensate sowie eine Charakterisierung des schwefelfreien Lignins im Hyd-rolyserückstand durchgeführt werden.

1 2