For the evaluation of effects of hormone-active substances to fish, several test guidelines have been validated by the OECD which are included in the Conceptual Framework for Testing and Assessment of Endocrine Disruptors (OECD, 2010). In these tests, the assessment of physiological parameters is limited to the established biomarkers like vitellogenin or 11-keto testosterone in blood plasma or liver tissue. A promising approach<BR>to refine existing testing strategies is the integration of molecular endpoints, which rapidly respond to exposure. Furthermore, these endpoints can be indicative of potential adverse effects at the organismal level by providing information, which connect to the initiating effect of a substance. This is in line with the concept of Adverse Outcome Pathways (AOP), which evolved from the "toxicity pathwayŁ approach as a mechanistic evaluation tool for the risk assessment.<BR>Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/
Das Projekt "Herstellung und Nachweis multipler Cry-Proteine in transgenem Mais" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum - Rheinpfalz durchgeführt. MON89034 x MON88017 stellt eine neue Generation von Bt-Mais mit transgener Insektidresistenz dar, der gleichzeitig verschiedene Lepidopteren- und Koleopteren-spezifische Cry-Proteine (Cry1A.105, Cry2Ab2, und Cry3Bb1) produziert. Die Expression dieser multiplen und teilweise synthetischen Cry-Proteine verleiht MON89034 x MON88017 eine kombinierte Wirkung gegen den European Corn Borer ECB (Ostrinia nubilalis) und den westlichen Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera), sowie eine verbesserte Wirkung gegen weitere Schädlinge, wie z.B. Asian Corn Borer (ACB), Corn earworm Helicoverpa zea (CEW), Diatraea Art (südwestlicher Bohrer SWCB; Zuckerrohrbohrer SCB), Fall armyworm (FAW). Zusätzlich ist MON89034 x MON88017 gegenüber Glyphosat tolerant. Die multiple Expression verschiedener Cry-Proteine stellt eine neue Qualität der insekten-spezifischen Wirkung dar, da die Wirkung der einzelnen Cry-Proteine unter Umständen synergistisch verstärkt und durch die synthetische Kombination verschiedener Cry-Domänen gegenüber natürlich vorkommenden Cry-Proteinen strukturell signifikant modifiziert wurde. Eine gezielte Untersuchung der Wirkung multipler Cry-Proteine auf Nichtzielorganismen ist ohne die Entwicklung und Verfügbarkeit von Cry-Proteinstandards und deren quantitativer Nachweisverfahren nicht möglich. Daher sollen im vorliegenden Teilprojekt Protein-Standards von Cry1A.105, Cry2Ab2 und Cry3Bb1 hergestellt und charakterisiert werden. Die verschiedenen Cry-Standards kommen in den einzelnen Teilprojekten zum Einsatz. Mit Hilfe in E. coli hergestellter Proteinstandards werden immunologische Nachweisverfahren für die einzelnen Cry-Proteine entwickelt und validiert. Hierzu werden polyklonale und monoklonale Antikörper gegen die einzelnen Proteine hergestellt und charakterisiert. Kommerzielle Nachweisverfahren für Cry-Proteine werden hinsichtlich ihrer Eignung zur quantitativen Messung der Gehalte der einzelnen Cry-Proteine in Maisgewebe getestet und optimiert. Mit Hilfe der zu entwickelnden und zu optimierenden Messmethodik werden dann die einzelnen Cry-Gehalte in verschiedenen Organen der transgenen Maispflanzen gemessen. Hierdurch lässt sich die Expressionsvariabilität der einzelnen Pflanzen und damit auch die mögliche Exposition von Ziel- und Nichtzielorganismen bestimmen. Die Erhebung der Expressionsmuster stellt eine wichtige Datengrundlage für die übrigen Projektpartner dar. Eine standardisierte und validierte Methode zur Messung der Cry-Gehalte ist somit eine notwendige Voraussetzung zur Evaluierung potentieller Effekte im Feld.
Das Projekt "GABI RYE-FROST: Nutzung der allelischen und phänotypischen Diversität für Frosttoleranz in Winterroggen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Roggen (Secale cereale L.) ist unter den kleinkörnigen Getreidearten diejenige mit der höchsten Frosttoleranz und daher sehr gut als Modellobjekt zur Erforschung der genetischen Grundlagen der Frosttoleranz geeignet. Das Projekt erforscht die allelische und phänotypische Diversität für Frosttoleranz in Roggen - eine wichtige Voraussetzung für die genetische Verbesserung dieses Merkmals. Die Projektziele sind daher i) die Untersuchung der genetischen Grundlagen der Frosttoleranz in Roggen, ii) die Analyse von Kandidatengenen, die an der Ausprägung der Frosttoleranz beteiligt sind auf DNA-Sequenzebene, iii) die Bestimmung des Kopplungsungleichgewichts innerhalb und zwischen Kandidatengenen, iv) die Nutzung der Sequenzinformationen in einer Kandidatengen-basierten Assoziationskartierung, und v) die Identifizierung vorteilhafter Allele zur Entwicklung von molekularen Markern für die markergestützte Selektion von Roggenzuchtmaterial. Das untersuchte Pflanzenmaterial besteht aus vier osteuropäischen Populationen und einer mitteleuropäischen Population. Da Roggenpopulationen in der Regel selbstinkompatibel sind wurden 15-68 Pflanzen je Population auf eine selbstkompatible Inzuchtlinie ausgekreuzt. In den insgesamt 201 heterozygoten S0-Pflanzen ist damit jeweils ein Gamet der Ausgangspopulationen repräsentiert. Dies erleichtert die Bestimmung der Haplotypen auf DNA-Ebene. Die S0-Pflanzen wurden geselbstet um S1- bzw. S1:2-Pflanzen zu erhalten. Diese wurden über drei Jahre in mehreren Feldversuchen in Osteuropa und Kanada sowie in einer semi-kontrollierten Umwelt und in Klimakammern auf Frosttoleranz getestet. Insgesamt wurden zwölf Kandidatengene in den 201 S0-Pflanzen sequenziert und die Sequenzdiversität bestimmt. Roggen zeichnet sich durch eine hohe Sequenzdiversität aus und es wurden für die zwölf Kandidatengene 170 DNA-Sequenzpolymorphismen in Form von 161 SNPs ('single nucleotide polymorphisms') und 9 kurzen Insertionen/Deletion mit einer Allelfrequenz kleiner 0,05 gefunden. Es wurde festgestellt, dass das Kopplungsungleichgewicht in Roggen innerhalb weniger hundert Basenpaare abgebaut wird. Da Roggen ein Fremdbefruchter ist, waren diese Befunde zu erwarten. Die phänotypischen Daten der Roggenpopulationen wurden varianzanalytisch verrechnet und zusammen mit den DNA-Sequenzen in einer Kandidatengen-basierten Assoziationskartierung analysiert. Für mehrere SNPs wurde eine Assoziation mit dem Merkmal Frosttoleranz in den drei Phänotypisierungsplattformen gefunden. In weiteren Analysen sollen die allelischen Effekte der SNPs sowie die mögliche Interaktion zwischen Genen genauer untersucht werden. Für die markergestützte Selektion sollen vorteilhafte Allele der Kandidatengene identifiziert werden. In einer genomweiten Assoziationsstudie soll außerdem mit einem SNP Genotypisierungsarray mit über 5000 SNP-Markern, der im Projekt GABI RYE-EXPRESS entwickelt wurde, nach weiteren Genomregionen gesucht werden, die Frosttoleranz beeinflussen.
Das Projekt "Teilprojekt 1 und 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Das Verbundprojekt zielt auf die Entwicklung nachhaltiger, waldhygienischer Konzepte am Beispiel ausgewählter Vergleichsregionen in Deutschland, für die eine hohe Vulnerabilität durch die Effekte des Klimawandels, die Globalisierung sowie durch die Bildung bzw. Ausweitung von Ballungszentren besteht oder für die Zukunft erwartet wird. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich entlang eines diagonal durch ganz Deutschland von Südwesten nach Nordosten reichenden Transektes, der vergleichbar sensible Standorte mit limitierter Wasserverfügbarkeit und erhöhtem Wärmeangebot verbindet und daher exemplarisch für eine Übertragbarkeit auf zukünftige Entwicklungen geeignet erscheint. Schwerpunkte des Vorhabens stellen standortadaptierte Baumarten (Eichen und Kiefern) dar, die sich durch eine große ökologische Amplitude auszeichnen und somit auch für die zukünftige Waldwirtschaft von Bedeutung sind. Die Untersuchungen zielen auf die Förderung der natürlichen Baumwiderstandskraft, die Anpassung und Optimierung von Diagnose-, Monitoring- und Prognoseverfahren sowie insgesamt auf einen zukunftsorientierten Waldschutz mit breiter gesellschaftlicher Akzeptanz. Die verschiedenen, entlang des Transektes zu erwartenden Eichen- und Kiefern-Herkünfte werden bezüglich ihrer Abwehrreaktionen auf Engerlingfraß (Eiche - TP1) bzw. Infektion mit Mistel und Sphaeropsis (Kiefer - TP7) charakterisiert. Über Expressionsmuster sollen Kandidatengene identifiziert werden, die an spezifischen Abwehrreaktionen beteiligt sind. Die Daten werden sowohl aus einem kontrollierten Gewächshausversuch, als auch durch die Beprobung von ausgewählten Versuchsflächen gewonnen. Die Baumpopulation dieser Versuchsflächen muss dafür zusätzlich herkunftsgenetisch untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Essen (AöR), Institut für Medizinische Strahlenbiologie durchgeführt. Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens, das in drei Arbeitspaketen (WP) aufgegliedert ist, ist es, den Beitrag der Komplexität eines durch ionisierende Strahlung induzierten DNA Doppelstrangbruches (DSBs) auf die Auswahl des Reparaturweges, die Erzeugung von Verarbeitungsfehlern, wie auch auf die Aktivierung von Checkpoints im Zellzyklus zu untersuchen. Speziell, wird die Hypothese geprüft, dass DSB-Cluster eine höchst gefährliche Form der DNA-Schädigung darstellen, mit einem besonders hohen Risiko für misrepair, die schließlich zum Zelltod oder genomische Instabilität führt. Weitere Stufen der DSB-Komplexität werden durch kombinierte Behandlung mit ionisierender Strahlung und Cisplatin erreicht. Cisplatin ist eines der erfolgreichsten Chemotherapeutika in der Krebstherapie, das oft mit Bestrahlung kombiniert wird. Cisplatinresistenz stellt ein zentrales Problem in der klinischen Anwendung dar und wird von Faktoren beeinflusst, die hier untersucht werden. WP3: Prof. Iliakis 1. Konstrukt Aufbau zur Untersuchung der Auswirkungen der DSB-Cluster-Komplexität in Bezug auf DSB-Zahl und Entfernung, wie auch auf die Wahrscheinlichkeit für misrepair. 2. Chromosomenaberration und Zellüberleben werden untersucht, und Genomveränderungen durch Next Generation Sequencing (NGS) analysiert. WP4: Prof. Iliakis 1. Zelllinien mit regulierbaren I-SceI Expression werden erzeugt um Zellüberleben und Chromosomenaberrationen zu messen. 2. NGS wird eingesetzt um fehlerhafte Verarbeitung von DSB und DSB-Cluster genauer zu analysieren, und Genexpressionsmuster untersucht. WP5: Prof. Stuschke 1. Wechselwirkungen von Cisplatin und IR in der G1-, S- und G2-Phase des Zellzyklus, wie auch der Einsatz von NHEJ und HRR werden untersucht. Letzteres auch durch den Einsatz I-SceI-induzierten DSB in speziell integrierten Konstrukten 2. Die Wirkung von Cisplatin und IR auf DSB-Resektion, Checkpoint Aktivierung und Chromatinstruktur werden nach einzeln und fraktionierter Bestrahlung untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt: IME-MB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Etablierung von Nutzpflanzen mit erhöhter Produktivität bei reduzierter Nutzung von Ressourcen wie Wasser und Dünger und verbesserter Resistenz gegen abiotischen Stress. Hierdurch soll der steigende Bedarf an landwirtschaftlicher Produktion verursacht durch das globale Bevölkerungswachstum und die Nutzung von Biomasse zur Energieproduktion befriedigt werden. Die Photorespiration der wichtigen Nutzpflanzen Raps und Reis soll durch Überexpression einer Glycolatdehydrogenase in den Chloroplasten reduziert werden. Der transgene Ansatz soll durch Nutzung alternativer Konstrukte optimiert werden. Dazu werden initial transgene Arabidopsis Linien umfassend charakterisiert. Am Ende der Förderperiode soll Saatgut für erste Feldtests zur Verfügung stehen. Die erzielten Ergebnisse werden eine fundierte Voraussage über das ökonomische Potenzial der eingesetzten Technik ermöglichen. Ein optimierter Ansatz soll im direkten Anschluss in mehreren Nutzpflanzen verwirklicht werden. Die entwickelten Technologien können zur Analyse weiterer wissenschaftlicher Fragestellungen genutzt werden.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Lebertoxizität ist die häufigste Ursache, welche dazu führt, dass Medikamente vom Markt genommen werden müssen und spielt auch in der Toxizität von Chemikalien und Pflanzenschutzmitteln eine dominante Rolle. Daher besteht ein großer Bedarf an zuverlässigen und relativ schnell, als auch kostengünstig durchführbaren Tests, welche eine Leber-toxische Wirkung im Menschen vorhersagen. Im aktuellen Projekt soll hierfür ein systemtoxikologischer Ansatz gewählt werden, in welchem Umfang Imaging, Expressions- und funktionelle Daten in einem systembiologischen Ansatz zusammengeführt werden und zu einer Vorhersage von Lebertoxizität im Menschen führen sollen. BASF wird hierfür Metabolomanalysen an Leberzellen durchführen. Diese Daten erlauben in Kombination mit den Daten der anderen Projektteilnehmer die Modellierung der Stressantwort nicht nur in der Leberzelle, sondern im Organ selber. Die Modellierung wird dann gegenüber bekannten Effekten (z.B. aus der Histopathologie), auch aus in vivo Studien an der Ratte verglichen, um eine iterative Verbesserung der Modelle für die Vorhersage von Lebertoxizität in vivo herbeizuführen. Schlussendlich könnte durch diese Methode der Einsatz von Versuchstieren in der frühen Forschung verringert werden. Entsprechend dem 'Adverse Outcome Pathway' (AOP) Konzept der OECD werden auf Grundlage von systemtoxikologischen Daten Schlüsselereignisse, die zu Lebertoxizität führen, identifiziert und dienen als Basis für die Entwicklung eines Netzwerkmodells für Lebertoxizität auf Basis von in vitro Daten zur Stressresponse in Leberzellen. Die metabolomischen Messungen dienen der Identifizierung Verifizierung wichtiger Knotenpunkte ('Key Events') im AOP. In dem Projekt werden Referenzsubstanzen für Lebertoxizität in unterschiedlichen Konzentrationen untersucht. Die in vitro Ergebnisse sollten mit in vivo Daten korreliert werden. Das Ziel ist eine Risikobewertung basierend auf in vitro Daten zu etablieren.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Etablierung des Testsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ECT Ökotoxikologie GmbH durchgeführt. Acute and chronic fish tests are performed for the registration of chemicals, pesticides, biocides and pharmaceuticals. While the fish embryo test has been developed as an alternative to the acute fish test, so far no alternatives for chronic fish tests are available. Therefore, the fish embryo test with the zebrafish (Danio rerio) was extended by an additional endpoint, the analysis of differential expression of marker genes, genes that are sensitive to toxicants. The objective is to replace chronic fish tests, such as the fish early life stage test, or to reduce the number of fish used in these tests. A test protocol for the gene expression Danio rerio embryo test (Gene-DarT) was established based on reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), gel electrophoresis and densitometric analysis of the gels. Using this protocol, the effects of 14 substances on expression of 7 marker genes were investigated. All tested substances significantly affected the expression of at least one marker gene with cytochrome P450 1A (cyp1a) and heme oxygenase 1 (hmox1) being most sensitive. For most tested substances, lowest observed effect concentrations (LOECs) derived with the Gene-DarT differ by a factor of less than 10 from LOEC-values of fish early life stage tests with zebrafish. However, for some substances, larger differences were observed. These results indicate that gene expression analysis in zebrafish embryos could principally be used to predict effect concentrations in the fish early life stage test, but that there is still a need to improve the Gene-DarT.
Das Projekt "Teilvorhaben B: Südzucker AG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südzucker AG durchgeführt. Ziel des Südzucker Projektteils ist einerseits, das HIP analytisch zu unterstützen, denn es wird im Laufe des Projektes mit einer enormen Anzahl an zu untersuchenden Proben gerechnet (z.B. Analyse von Inhaltsstoffen aus Aktivitätsassays, Analyse von Inulinprofilen aus diversen Chicoreeproben). Südzucker wird das HIP zudem nicht nur aktiv durch die Analyse von Proben unterstützen, sondern auch passiv durch die Einbringung von analytischem Know-how bei der Etablierung der dortigen Analysensysteme und Analysentechniken. Zusätzlich wird Südzucker die Transformation von Chicoree koordinieren und finanzieren. Von dieser Hilfe ist das HIP abhängig, weil die Chicoree-Transformation, welche letztendlich das finale Proof of Concept erbringen wird, dort nicht etabliert ist. In 2007 wird Südzucker ihr Know-how bei der Etablierung der Analysensysteme und -technologien am HIP einfließen lassen. Ab 2008 wird Südzucker das HIP dann aktiv bei den anfallenden Analysen unterstützen. In 2009 wird Südzucker in einem engen Austausch mit Florimond-Desprez die Chicoree-Transformation koordinieren. An dieser Stelle sei auf die entsprechenden Unterpunkte der gemeinsamen Projektbeschreibung verwiesen.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V. - Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) durchgeführt. Lebertoxizität ist die häufigste Ursache, welche dazu führt, dass Medikamente vom Markt genommen werden müssen. Daher besteht ein großer Bedarf an zuverlässigen und relativ schnell, als auch kostengünstig durchführbarer Tests, welche eine Leber-toxische Wirkung im Menschen vorhersagen. Im aktuellen Projekt soll hierfür en systemtoxikologischer Ansatz gewählt werden, in welchem Umfang Imaging, Expressions- und funktionelle Daten in einem systembiologischen Ansatz zusammengeführt werden und zu einer Vorhersage von Lebertoxizität im Menschen führen sollen. Hierbei soll nicht nur qualitativ das Risiko eines möglichen toxischen Mechanismus erkannt werden; vielmehr soll darüber hinaus die Konzentration der Prüfsubstanzen im Blut und ggf. in den Hepatozyten vorhergesagt werden, bei welchen adverse Effekte auftreten. Zum Erreichen des oben genannten Ziels soll ein Arbeitsplan mit vier übergeordneten Meilensteinen umgesetzt werden: M1 (Monat 12): es sollen Transkriptomdaten Konzentrations- und zeitaufgelöst erhoben werden. Dies soll in HepG2- und in primären humanen Hepatozyten erfolgen. M2 (Monat 18): die biostatistische Auswertung der Expressionsdaten soll zur Ermittlung der jeweils kleinsten Konzentrationen der Prüfsubstanzen führen, welche zur Aktivierung von Mechanismen führen, über welche Toxizität vermittelt wird (sogenannte 'stress pathways'). M3 (Monat 30): Es soll der kausale Bezug zwischen der Aktivierung der 'stress pathways' und sogenannten 'apikalen Endpunkten' in vitro ermittelt werden. Apikale Endpunkte sind phänotypische Veränderungen, welche mit Organtoxizität in vivo in Zusammenhang gebracht werden können. M5 (Monat 36). Sowohl die Daten zu den 'stress pathways', als auch die apikalen Endpunkte sollen in ein räumlich-zeitliches-metabolisches Modell integriert werden.
| Origin | Count |
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| Bund | 586 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 585 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
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| geschlossen | 1 |
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| Language | Count |
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| Deutsch | 585 |
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| Boden | 365 |
| Lebewesen & Lebensräume | 575 |
| Luft | 277 |
| Mensch & Umwelt | 586 |
| Wasser | 275 |
| Weitere | 586 |