Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hydrotox Labor für Ökotoxikologie und Gewässerschutz GmbH durchgeführt. Es ist vorgesehen, gentoxische Effekte möglicher Transformationsprodukte, die nach oxidativer Behandlung und Bodenpassage von Wasserproben ausgehen, mit in-vitro Testverfahren mit Säugerzellen nachzuweisen, die eine höhere Relevanz bzgl. humantoxischer Gefährdungsabschätzung haben. Untersucht werden sollen native und angereicherte Proben, die von den Projektpartnern bereitgestellt werden. Damit tragen die Arbeiten des Teilprojektes dazu bei, die Grundlagen für ein ganzheitliches Risikomanagement für die Trinkwasserversorgung bereitzustellen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in den Leitfaden für Wasserversorger und Behörden einfließen. Zur Bewertung gentoxischer Effekte möglicher Transformationsprodukte werden validierte und etablierte Testverfahren auf Basis von Säugerzellen eingesetzt, nämlich der V79 Micronucleus Test (ISO 21427-2), der mit der Lungenzelllinie des chinesischen Hamsters durchgeführt wird. Als weiterer Test soll der alkalische Comet Assay eingesetzt werden, der allgemein als aussagekräftiger Test für klastogene Effekte angesehen wird. Im Projekt soll in diesem System zunächst ebenfalls die V79 Zelllinie mit und ohne exogene metabolische Aktivierung (S9) eingesetzt werden. Geprüft werden zunächst Proben, die sich in den durch einen Projektpartner durchgeführten bakteriellen Tests als gentoxisch erwiesen haben, aber auch negativ getestete Proben, um abschätzen zu können, in welchem Maß in den Basistests negative Proben in höheren Testsystemen positiv reagieren.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Geschäftsbereich Sicherheit und Strahlenschutz (S) durchgeführt. The investigations will deepen our knowledge on the impact of radiation-induced complex DNA lesions with spinoffs for radiation protection and the development of new, advanced tumor therapy strategies. The DNA double-strand-break (DSB), which is defined as a rupture in the double-stranded DNA molecule, is the most critical DNA lesion and when un- or misrepaired may lead to transformation or cell killing. For a DSB the chance to be accurately repaired strongly depends on its complexity. This complexity is defined by the nature and number of chemical alterations involved, its clustering or location in chromatin regions of different accessibility, as well as its association with DNA replication. It is widely recognized that lesion complexity is a major determinant of many of the adverse effects of IR, but the risks associated with different levels of complexity and the role of complexity in the choice of DSB repair pathway remain conjectural. The latter is particularly relevant, as it is well-known that the pathways engaged in DSB processing show distinct and frequently inherent propensities for errors. Therefore, pathway-choice will define the types and levels of possible errors and thus also the associated risk for genomic alterations. Here, we present a project designed to address the biological consequences of DSBs of different levels of complexity focusing on how complexity affects processing and the generation of processing-errors. In a highly coordinated effort, five expert Institutes and Clinics address specific facets of DSB complexity and cover in this way a spectrum of lesions encompassing all major candidates for adverse radiation effects. Importantly, the experimental design integrates a bioinformatics component analyzing the effect of DSB complexity on gene expression, as well as DNA sequence alterations from erroneous processing. The knowledge generated by the proposal will be important for our understanding of the mechanisms underpinning individual radiosensitivity differences, and relevant to radiation protection and individualized radiotherapy. The proposed research will generate an environment that will strengthen the participating groups and as a result the field of Radiation Biology in Germany. Most notably though, it will generate a unique environment for recruiting and training young investigators, as well for retaining in the field excellent graduate students as postdoctoral fellows.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Radiation Biology and DNA Repair, AG Löbrich durchgeführt. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der Untersuchung der Chromatindynamik während der Homologen Rekombination in der G2-Phase und inwieweit der Chromatinstatus die Kontrolle des Zellzyklus beeinträchtigt. Es soll somit ein Beitrag zum besseren Verständnis der Entstehung von Chromosomenaberrationen und chromosomalen Instabilitäten geleistet werden. Ein weiterer Aspekt des Projekts soll auf der Untersuchung der HR-assoziierten Vorgänge in der Mitose liegen. Hierbei stellt sich die Frage, welche HR-Intermediate die Mitose durchlaufen und welches Schicksal diese Zellen im darauf folgenden Zellzyklus erfahren. Begonnen wird mit der Charakterisierung von Chromatinremodellierern während der HR mittels zellbiologischer, molekularbiologischer und biochemischer Methoden. Parallel dazu wird die Herstellung von Knock-out Zelllinien, sowie die Expression und Aufreinigung der zu untersuchenden Proteine durchgeführt. Im nächsten Schritt ist die Etablierung und Durchführung von in-vitro Studien zur Chromatin-remodellierenden Aktivität vorgesehen. Abschließend soll der Einfluss der Chromatinremodellierer und somit des Chromatinstatus auf die Sensitivität des G2/M Checkpoints untersucht werden. Diese Untersuchungen umfassen zudem die Analyse von strahleninduzierten Chromosomenaberrationen.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Krebsforschungszentrum - Stiftung des öffentlichen Rechts durchgeführt. Das solare Spektrum enthält unterschiedliche spektrale Komponenten: UVA, -B, sichtbares Licht und Infrarot, die jeweils ein unterschiedliches biologisches Wirk- und Schädigungsprofil aufweisen. Für das Verständnis der schädlichen Wirkung für den Menschen und für eine daraus resultierende relevante Risikoabschätzung ist es essentiell, die kombinierte Aktion von UV- bis IR-Strahlung in ihrer biologischen Wirksamkeit in Modellsystemen der Haut zu untersuchen. Durch die Analyse unterschiedlicher Parameter in 2D- wie auch in speziellen, Gewebe-relevanten 3D-organotypischen Kulturen zur Identifizierung und Langzeitregeneration der epidermalen Stammzellen und der in vivo Maushaut soll es ermöglicht werden, die Wirkmechanismen kombinierter Strahlung auf zellulärer und (epi)-genetischer Ebene aufzuklären. Dafür wird eine kombinierte und bezüglich UVA und -B Strahlenintensität variable Strahlenquelle für alle AGs entwickelt. Die Forschungsschwerpunkte der Verbundpartner sind: Gewebe- und Telomerregulation (AG1); epigenetische Kontrolle zellulärer Funktionen auf DNA- bzw. Histon-Ebene (AG2); IR-Signaling / Mitochondrienintegrität und AhR-Signaling (AG3); DNA Reparatur und Damage Signaling (AG 4).Die enge Zusammenarbeit der interdisziplinär aufgestellten AGs schafft Synergieeffekte, die neben der wissenschaftlichen Diskussion den Austausch von Methoden und Materialien, gemeinsame Publikationen sowie die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern betreffen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Albstadt-Sigmaringen, Institut für in vitro Testsysteme (InViTe) durchgeführt. Das vorrangige wissenschaftliche Anliegen des Projektes ist es, zu einem besseren Verständnis der Strahlenwirkung auf die pränatale Entwicklung des Nervensystems des Menschen beizutragen und die Abschätzung des Strahlenrisikos zu präzisieren. Als In-vitro Modell sollen humane embryonale Stammzellen verwendet werden. hES-Zellen sollen zu Nervengewebe differenziert werden und vor und während des Differenzierungsprozesses mit dünn ionisierender Röntgenstrahlung und dicht ionisierender Teilchenstrahlung (Kohlenstoffionen) bestrahlt werden und anschließend die Folgen der Exposition mit zellbiologischen, zytogenetischen und molekularbiologischen Methoden umfassend analysiert werden. Als weiterer Schwerpunkt soll die Strahlenreaktion schon differenzierter Zellen untersucht werden. Dafür werden hES-Zellen in vitro zu Nervengewebe differenziert und anschließend bestrahlt. Es sollen auch elektrophysiologische Methoden angewendet werden, um die Funktionalität der Zellen zu überprüfen (AP3).
Das Projekt "Untersuchung der Wirkungen einmaliger, mehrfacher und chronischer Teil- und Ganzkoerperbestrahlung durch ext. Und int. Strahlenquellen auf die Blutzellbildung unter bes. Beruecksicht. Des Stammzellsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Abteilung Klinische Physiologie und Arbeitsmedizin durchgeführt. Es ist die Aufgabe des Forschungsvorhabens, einen Beitrag zu leisten zur Pathophysiologie der Einwirkung ionisierender Strahlen auf den menschlichen Organismus. Dabei werden tierexperimentelle Untersuchungen durchgefuehrt, die das Ziel haben, das Stammzellsystem im Knochenmark und Blut als Indikator fuer Strahlenbelastungen zu verwenden, um insbesondere die Regenerationsfaehigkeit des Organismus nach Strahlenbelastung abzuschaetzen. Darueber hinaus ist es die Aufgabe, des Vorhabens, die Wechselbeziehungen zwischen dem Organismus und dem Strahlenfeld zu untersuchen und Frueh- und Spaetschaeden zu erforschen. Weiterhin ist es die Aufgabe des Vorhabens, therapeutische Massnahmen bei akuter Strahlenbelastung zu entwickeln, die das Ziel haben, die Knochenmarkregeneration durch die Transfusion von Stammzellen zu restaurieren. Die Grundlagenforschungserkenntnisse werden auf die Verhaeltnisse beim Menschen angewandt. Dort ist es die Aufgabe, durch Chromosomenuntersuchungen Strahlenbelastungen festzustellen und zu pruefen, inwieweit Blutstammzelluntersuchungen als Indikator fuer Strahlenbelastungen herangezogen werden koennen. Weiterhin wird die Therapie von Knochenmarkversagenszustaenden durch ionisierende Strahleneinwendung unter Verwendung von Stammzelltransplantationen untersucht.
Das Projekt "Risk evaluation of potential environmental hazards from low-energy electromagnetic field (EMF) exposure using sensitive in vitro methods" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VERUM - Stiftung für Verhalten und Umwelt durchgeführt. Objective: Electromagnetic field (EMF) has become a topic of Europe-wide discussion. The latter has created uncertainty regarding possible adverse health effects for both the population and industry. Current research is characterized by conflicting data from epidemiological and animal studies, especially with respect to possible risk of cancer at different sites and neurological disorders. Clearly, mere continuation or replication of research, without introducing innovative concepts, will prolong the uncertainty as to whether EMFS do, or do not, represent a health risk. The results of this joint project, which will investigate molecular and functional responses of living cells to EMFS in vitro by applying state-of-the-art methods of molecular biology and toxicology, are needed urgently for molecular epidemiological studies, which are probably the only path to a reliable risk estimate for possible effects of EMFS on human health. Verum - Foundation for Behaviour and Environment; München; Germany.
Das Projekt "Genetik und Krebsbildung, a) Krebsgenetik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Genetik durchgeführt. Bei den lebendgebaerenden Zahnkarpfen (Poeciliiden) wird ein Tumorgen (Tu) nachgewiesen, das die Blasten der verschiedensten Gewebe neoplastisch transformiert und damit die Bildung von Neoplasmen veranlasst. Es besteht die Zielsetzung, die moeglicherweise generelle Bedeutung der Regulation des Tumorgens zu untersuchen. Bei Untersuchungen an reinen Arten und Artbastarden wurden durch Kombination von Kreuzungsmethoden und Methoden der Mutationsinduktion (Roentgenbestrahlung) nachgewiesen, dass Tu autosomal oder heterosomal vererbt wird in Abhaengigkeit vom verwendeten Fisch-Stamm und offenbar immer am Ende des Chromosoms lokalisiert ist. Tu unterliegt der Regulation durch gekoppelte und/oder ungekoppelte Regulationsgene. Das Tu-System zeigt Uebereinstimmungen mit der Onkogen-Theorie von Tadaro und Huebner, zumal sich in den Tu-Neoplasmen auch virusaehnliche Partikel nachweisen lassen.
Das Projekt "KLAR: Kleistogamer Hafer zur nachhaltigen Vermeidung von Flugbrand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landbauschule Dottenfelderhof e.V. durchgeführt. Das Vorhaben hat zum Ziel, das Risiko von Flugbrandinfektionen im ökologischen Pflanzenbau und in der Saatgutproduktion zu reduzieren. Hierzu soll untersucht werden, inwieweit ein geschlossenes Blühen (Kleistogamie) beim Hafer eine Infektion der Samenanlage mit Flugbrand reduziert. Die Vorteile dieses Ansatzes lägen im geringeren Prüfaufwand und in der Rassenunabhängigkeit der Befallsminderung, was somit ein sehr nachhaltiger Weg wäre. Im Projekt werden im ersten Arbeitspaket an einem Sortiment von 260 Haferlinien die Blühmerkmale und die Flugbrandanfälligkeit phänotypisiert, wobei inokuliertes und nicht inokuliertes Saatgut jeder Sorte in benachbarten Reihen ausgedrillt wird. Die nicht inokulierte Variante wird zur Erfassung der Offenblütigkeit, Antherenextrusion als indirektes Merkmal für Offenblütigkeit, sowie der Merkmale Rispenschieben und Wuchshöhe genutzt. Als zweites Arbeitspaket werden Assoziationen molekularer Marker mit Blühmerkmalen und Flugbrandresistenz analysiert. Die Haferlinien werden mittels DArT-Seq-Marker genotypisiert, um zudem die genetische Ähnlichkeit der involvierten Sorten und Zuchtstämme zu beschreiben und Informationen zur Diversität im Prüfsortiment sowie zur Genetik der Merkmale zu generieren. Im dritten Arbeitspaket werden von zwanzig Prüfgliedern mit der gesamten Spannweite in der Kleistogamie Rispen geerntet, um die Flugbrandinfektion des Saatgutes zu prüfen. Aus der statistischen Analyse des Zusammenhangs zwischen Infektionsniveau und Kleistogamie wird sich ergeben, in welchem Maße die Kleistogamie eine Reduktion der Infektion bewirken und inwieweit sie als Alternative zum klassischen Resistenz-Ansatz genutzt werden kann.
Das Projekt "Detecting footprints of selection in rye (Secale cereale L.) - unraveling the past for future crop improvement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Die Züchtungsgeschichte vieler Getreidearten ist bekannt, aber die Auswirkungen anthropogener/züchterischer Selektion auf die Getreidegenome wurden nur wenig untersucht. Schwerpunkt dieses Projekts ist die Identifizierung von Genen, die einem Selektionsprozess unterliegen. Die Auswirkungen der Selektion werden im Roggen (Secale cereale L.) durch die Bearbeitung von drei Arbeitshypothesen untersucht: 1) Züchtungsfortschritt ist korreliert mit einem Rückgang der Nukleotiddiversität. 2) Die Frequenz der Allele, die an ein vorteilhaftes Allel gekoppelt sind, steigt an, während die benachbarte DNA Sequenz einen Verlust an zuvor vorhandenen Polymorphismen erfährt (='selective sweep'). 3) Die Kennzeichen eines 'selective sweeps' werden in den chromosomalen Regionen, die von dem vorteilhaften Allel beeinflusst sind, beobachtet. Unter Verwendung der 'Genome-Capture' Technologie und der Hochdurchsatz-Sequenzierung werden mehr als 500 Gene sequenziert. Sequenzdaten werden in Roggenpopulationen erhoben, welche die Züchtungsgeschichte des Roggens von Landrassen hin zu Elite-Inzuchtlinien repräsentieren. Die Sequenzanalyse umfasst die Exon-Intron-Zuordnung, die SNP Detektion, die Bestimmung von Nukleotiddiversität und Kopplungsphasenungleichgewicht sowohl innerhalb und zwischen den Genen als auch innerhalb und zwischen den Populationen. Ziel dieses umfangreichen Selektionsscreens ist die Erstellung der ersten Selektionskarte für Roggen. Die identifizierten Gene decken Kandidatengene für agronomisch wichtige Merkmale auf und sind von Bedeutung für Assoziationsstudien.
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| Bund | 91 |
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| offen | 91 |
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