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Vibrio vulnificus im niedersächsischen Küstengewässer

Ziele: Monitoring des Vorkommens von Vibrio vulnificus in Badegebieten; Vorgehensweisen: Membranfiltration, Isolierung auf TCBS-Agar, Typisierung, regionale Zuordnung, Wassergüte, Wassertemperatur; Ergebnisse: Akkreditierung nach ISO 17025: siehe o.g. web-site

Diagnostik und Überwachung der Resistenz gegen Antibiotika - Entwicklung von Instrumenten, Technologien und Methoden für den globalen Einsatz, EMBARK - Diagnostik und Überwachung der Resistenz gegen Antibiotika - Entwicklung von Instrumenten, Technologien und Methoden für den globalen Einsatz

Mikrobielle Biofabriken: Darmbakterien des Phylums Bacteroidetes zur Herstellung von Probiotika, bioaktiven Substanzen und organischen Säuren aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilprojekt C

BiodivERsA - ANTIVERSA, Biodiversität gegen die Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen in der Umwelt (ANTIVERSA)

ERA-IB7 - OBAC: Überwindung energetischer Barrieren bei der acetogenen Umsetzung von CO2, Teilprojekt Uni Frankfurt

Entwicklung eines Frühwarn- und Informationssystems für das Auftreten von Vibrionen in Küstenbadegewässern

Vibrio vulnificus ist ein Bakterium, das natürlicherweise in Salz- und Brackwasser vorkommt. Steigen die Wassertemperaturen auf ca. 20 °C, wird es aktiviert und ist infektiös für Menschen. V. vulnificus kann bei abwehrgeschwächten Personen beim Verzehr von Meeresfrüchten zu Durchfallerkrankungen und Blutvergiftung sowie beim Baden oder Umgang mit Meerestieren zu schweren, teilweise tödlichen Wundinfektionen führen. In Nordeuropa sind bisher nur sehr vereinzelt Infektionen aufgetreten, da die tiefen Wassertemperaturen eine vermehrte Aktivität von V. vulnificus verhindert haben. Besonders in heißen Sommern traten aber schwere Wundinfektionen in Schweden, Dänemark und auch in Deutschland auf. Bei einer durch die Klimaveränderung zu erwartenden Erhöhung der Temperaturen in Nord- und Ostsee muss in Zukunft vermehrt mit dem Auftreten von V. vulnificus und anderen Vibrionen gerechnet werden. In dem Projekt soll das Vorkommen von V. vulnificus und anderer für den Menschen pathogenen Vibrionen in Badegewässern in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht werden. Dazu sollen sowohl Wasserproben als auch Proben von Kleinlebewesen, die als Reservoir für Vibrionen dienen können, untersucht werden. Die Ergebnisse sollen eine Vorhersage zum zukünftigen Auftreten von Virbrionen in Badegewässern ermöglichen. Außerdem soll ein Warnsystem zum Schutz der Badenden für das Auftreten von Vibrio vulnificus in Abhängigkeit der Wassertemperatur erarbeitet werden sowie ein Informationssystem für Ärzte etabliert werden.

ERA-IB6, BioProMo: Biotechnologische Produktion von Monoterpenoiden

Monoterpenoide sind auf Grund ihrer Toxizität eine Herausforderung für Produktionsprozesse der industriellen Biotechnologie. Trotz aller Bemühungen sind die Ausbeuten von entsprechenden Forschungsarbeiten, die sich üblicherweise auf die Erhöhung der Produktion anstatt auf die Möglichkeiten des Produktionsorganismus fokussieren, hinter den Erwartungen zurückgeblieben. Das BioProMo Konsortium wird einen industriellen Biotechnologieprozess entwickeln, der die auf fossilen Brennstoffen basierenden Produktionsprozesse zur Herstellung von Monoterpenoiden ersetzen kann. Es wird eine nachhaltige und konkurrenzfähige Plattformtechnologie basierend auf dem gegenüber organischen Lösungsmitteln toleranten Mikroorganismus Pseudomonas putida entwickelt. Dafür werden biotechnologische Methoden wie funktionelle Genomik, metabolische Flussoptimierung, synthetische Biologie und Bioprozessentwicklung kombiniert. Die mikrobielle Produktionsplattform wird 2 neue Produktionswege erzeugen: a) eine Ganzzellbiokatalyse zur selektiven Oxidation eines günstigen Monoterpen-Nebenproduktes aus der Lebensmittelindustrie (kurzfristiges Ziel) und b) ein selbstregulierender de novo Produktionskreislauf ausgehend vom nachwachsenden Rohstoff Glycerol, einem Nebenprodukt der Biodieselindustrie (mittelfristiges Ziel). Wir vereinen das komplementäre Fachwissen und die Expertise europäischer Arbeitsgruppen aus 3 unterschiedlichen Ländern um das Ziel der Etablierung einer mikrobiellen Produktionsplattform für Monoterpenoide zu erreichen. Der Industriepartner von BioProMo wird sich aktiv in jedes Arbeitspaket einbringen und plant den vorgesehenen Bioprozess in die Anwendung zu bringen.

JPI Water Verbundprojekt METAWATER, Teilprojekt 2: Untersuchung zur Prävalenz von ESBL-produzierenden Bakterien und Verbreitung der Projektergebnisse in Europa

Ziel ist es, die Prävalenz und das Verhalten von multiresistenten gram-negativen ESBL- produzierenden Enterobacteriaceae, Acinetobacter und Pseudomonas und ihre potentiellen Übertragungswege in Wasser, das als Bewässerungswasser genutzt werden soll, im europäischen Vergleich zu bestimmen. Zusammen mit den Ergebnissen der europäischen Partner sollen durch Risikoanalysen Hinweise für regulatorische Vorgaben abgeleitet und veröffentlicht werden. Es werden städtische Abwässer, landwirtschaftlich beeinflusste Abwässer sowie durch Abwasser beeinflusste Oberflächenwässer einschl. Sedimente unter Berücksichtigung saisonaler Einflüsse und evtl. vorhandener Abwasserdesinfektion untersucht. Konventionelle Nachweisverfahren werden mit der Microarraymethode verglichen. Die Daten werden mit Daten aus laufenden Programmen korreliert, ein Vergleich mit Proben von den europ. Partnern vorgenommen sowie eine Risikoanalyse durchgeführt. Die Isolate werden hinsichtlich Resistenzmuster und -genen molekular charakterisiert. Mittels eines Fragebogens werden Daten zum unterschiedlichen Umgang mit Antibiotika in den Ländern der Partner erhoben. Durch einen Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit den erhobenen Daten sollen die Auswirkungen von den verschiedenen europäischen Umgehensweisen mit Antibiotika auf die Belastung von Umweltproben mit ESBL-bildenden Bakterien bewertet werden. Die Risikoanalysen aller Partner werden zusammengeführt, Empfehlungen abgeleitet und veröffentlicht.

Metatranskriptomische Analyse mittels RNASeq metabolischer Netzwerke in der Gesundheits- und Umweltforschung

Ziel des Vorhabens ist es, ein besseres Verständnis der Aktivitäten von mikrobiellen Gemeinschaften und deren Interaktionen unter realen Umweltbedingungen zu erlangen. Ein solches Verständnis ist nicht nur für einen Einsatz von Mikroorganismen zu Zwecken der Bioremediation und als das Pflanzenwachstum unterstützende Wirkstoffe notwendig, sondern auch für die Entwicklung von Strategien zur Bekämpfung potentiell pathogener Mikroorganismen, da nur bei Vorhandensein entsprechender Kenntnisse zielgerichtet in natürliche komplexe Systeme eingegriffen werden kann. Dieses weitreichende Verständnis soll durch die direkte Sequenzierung von mRNA und hierdurch die Analyse des Transkriptoms von Repräsentanten der Stämme Cupriavidus pinatubonensis (Bioremediation), Burkholderia phytofirmans (das Pflanzenwachstum unterstützend) und Staphylococcus aureus (nokosomiales Pathogen) in Modellsystemen und des Metatranskriptoms in natürlichen Umweltproben (Bodenproben, humane Proben), in denen diese Organismen vorhanden sind und das Erstellen funktionaler Netzwerke erreicht werden. Arbeitspaket 1, Monat 1-12: Optimierung und Standardisierung von Protokollen zur mRNA Extraktion aus verschiedenen Umwelten. Arbeitspaket 2, Monat 1-12: Transkriptomanalyse in Modellsystemen. Arbeitspaket 3, Monat 9-24: Metatranskriptomische Überblicke über mikrobielle Gemeinschaften in Umweltproben. Arbeitspaket 4, Monat 9-24: Rekonstruktion funktionaler Netzwerke.

KMU-innovativ-9, Entwicklung von Aptameren und einer Bindungschemie zur spezifischen Detektion von pathogenen Bakterien mittels eines Floureszenz-Signal-basierten Systems als Vorarbeiten zur Etablierung eines Online-Trinkwasser-Analyse-Chips

In einer Vorphase des Projektes soll die Entwicklung von Aptameren gegen maximal zwei Pathogene und die Entwicklung eines ersten Assay-Systems zum proof of principle erfolgen, in dem Daten bzgl. Spezifität, Sensitivität und Stabilität der Assays und Aptamere erhoben werden sollen. Zielmoleküle in der Aptamer-Generierung sind einerseits die aeroben, gramnegativen, nicht Sporen bildenden, beweglichen Stäbchenbakterien Legionella sp. und anderseits das Membran-assoziierte Enzym Sortase, eine Transpeptidase, welche in nahezu allen grampositiven Bakterien zu finden ist. Parallel soll die Entwicklung eines effizienten Assay-Systems auf Fluoreszenzbasis erfolgen, welches den Nachweis von Bakterien über Aptamere mit hoher Affinität und Spezifität sowie direkter Signalgebung ermöglichen soll. Dazu wird die molekulare Signalgebung mittels Aptamer gekoppelten Fluorochromen, die mit Hilfe eines Mikrotiterplatten-Readers quantitativ erfasst werden können, entwickelt. So sind innerhalb kurzer Zeit qualitative und quantitative Aussagen über eine mögliche bakterielle Belastung einer Probe realisierbar. Als Nachweis zur Spezifität und Sensitivität des Assays werden verschiedene Referenzorganismen angezüchtet und ebenfalls auf mögliche Kreuzreaktionen hin überprüft. Diese Vorarbeiten sollen einem anschließenden Verbundprojekt als Grundlage für die Entwicklung einer Online-TrinkWasser-Analyse (OnTriWa) für Bakterien mittels Nukleinsäure-basierenden Reagenzien (Aptamere) dienen.

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