Das Projekt "Expressed Sequence Tags (ESTS) of Toxic Algae (ESTTAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Harmful algal blooms (HABs) are caused by local proliferation of algae, with deleterious consequences, particularly in coastal waters throughout the world. Negative environmental effects include toxicity to human consumers of seafood, marine faunal mortalities or morbidity, habitat damage, disruption of marine food webs and economic losses to fishing, aquaculture, and tourism. In Europe, socio-economic factors and human health risk have led to comprehensive surveillance programmes for harmful microalgae and their toxins. Among harmful microalgae and cyanobacteria in European marine and brackish waters, many produce potent neurotoxins, ichthyotoxins or hepatotoxins. Although structural elucidation of many of these groups of toxins has advanced, much less is known about biosynthetic pathways and gene regulation in toxigenic species. We propose a limited genomic study of expressed sequence tags (ESTs) for toxigenic representatives of major eukaryotic microalgal groups, including dinoflagellates, raphidophytes, prymnesiophytes and diatoms, and cyanobacteria. Cultures will be grown under various environmental conditions to investigate the effects of external forcing functions on gene expression linked to toxicity and growth. After cloning of cDNA of toxigenic strains pooled from cultures grown under these different conditions into plasmid vectors, about 10,000 clones from each taxon will be randomly sequenced for ESTs. Our approach is to annotate the ESTs and attempt to identify genes associated with toxin production. DNA microarrays will be developed for screening of toxigenic and non-toxigenic strains. In addition, the sequence data will be analysed to identify other genes that may be involved in cell regulation or growth, cell cycle events, stress response and the induction of sexuality. Cultures will be grown under various environmental conditions to investigate the effects of external forcing functions on gene expression linked to toxicity and growth. Successful completion of this project will yield new information on microalgal and cyanobacterial genomic sequences for a diversity of taxa and will assist in the diagnosis of genes related to toxin biosynthesis and the formation of toxic blooms.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Lehrstuhl Pflanzenzüchtung durchgeführt. Wurzelläsionsnematoden werden von der deutschen Landwirtschaft als starke Bedrohung eingestuft. Die Nematoden schädigen bevorzugt Gemüse und Kartoffeln, befallen aber zunehmend alle Getreidearten und werden durch eine enge Fruchtfolge begünstigt. Welche Arten im Boden vorkommen und wie mögliche Resistenzmechanismen etabliert werden können ist noch weitgehend unbekannt. In diesem Projekt sollen erstmals Resistenzen gegen Wurzelläsionsnematoden molekular identifiziert und züchterisch nutzbar gemacht werden. Das Projekt gründet auf umfangreichen Vorarbeiten an der Gerste sowie auf Sequenz und Genotypisierungsdaten früherer Gerste- und Weizengenomprojekte. Dort wurden bereits resistente Herkünfte identifiziert und QTL kartiert. Mit Hilfe von neuen quantitativen genetischen Verfahren soll das äußerst aufwändige Nachweisverfahren beschleunig werden. In dem Projekt arbeiten Experten aus den Züchtung, Nematologie sowie Pflanzenphysiologie, gegliedert in 4Forschungsbereiche (RA). Folgende Arbeiten werden durchgeführt: RA 1: Bestimmung von Verbreitung und Häufigkeit von Wurzelläsionsnematoden und Entwicklung eines PCR-basierten Nachweisverfahrens; RA 2: Selektion von Genotypen aus einem deutschen Winterweizen-Sortiment mit Resistenz gegen Wurzelläsionsnematoden; RA 3: Klonierung und funktionelle Analyse von Resistenzgenen aus dem Gerstengenom; RA 4: Vergleichende Analyse von QTL-Regionen der Gerste und des Weizens zur Kartierung von QTL im Weizengenom und zur Entwicklung molekularer Marker.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Nachwuchsgruppe Mikrobielle Biotechnologie durchgeführt. Das Vorhaben behandelt die Isolierung von Enzymen der Naturstoff-Synthese aus einer australischer Wüstenpflanze. Deren Reaktionsprodukte können als Alternative zu Korallen-basierten Naturstoffen als pharmazeutische Inhaltsstoffe eingesetzt werden. Dazu identifiziert die Arbeitsgruppe potentielle Gene aus der Pflanze und stellt die zugehörigen Enzyme in einem bakteriellen Wirt her. Die so hergestellten Biokatalysatoren werden so im Reagenzglas charakterisiert. Über die Integration des Biosyntheseweges in ein mikrobielles Produktionssystem wird darauf hin die nachhaltige Herstellung der Naturstoffe ermöglicht. Zusammen mit Prof. Russell Kerr erstellt die Arbeitsgruppe ein Metabolomprofil der Pflanze, um die Pflanzengewebe mit den höchsten Naturstoffkonzentrationen zu ermitteln. Geplant ist eine Transkriptomanalyse zur Identifizierung potentieller Terpen-Synthasen, wobei mehrere Gewebe wie Blätter und Stengel untersucht werden. Über molekularbiologische Methoden werden die Gene in voller Länge kloniert. Die RUB stellt die neuen Enzyme in Bakterien her und optimiert die lösliche Expression.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik durchgeführt. Wurzelläsionsnematoden werden von der deutschen Landwirtschaft als starke Bedrohung eingestuft. Die Nematoden schädigen bevorzugt Gemüse und Kartoffeln, befallen aber zunehmend alle Getreidearten und werden durch eine enge Fruchtfolge begünstigt. Welche Arten im Boden vorkommen und wie mögliche Resistenzmechanismen etabliert werden können ist noch weitgehend unbekannt. In diesem Projekt sollen erstmals Resistenzen gegen Wurzelläsionsnematoden molekular identifiziert und züchterisch nutzbar gemacht werden. Das Projekt gründet auf umfangreichen Vorarbeiten an der Gerste sowie auf Sequenz und Genotypisierungsdaten früherer Gerste- und Weizengenomprojekte. Dort wurden bereits resistente Herkünfte identifiziert und QTL kartiert. Mit Hilfe von neuen quantitativen genetischen Verfahren soll das äußerst aufwändige Nachweisverfahren beschleunig werden. In dem Projekt arbeiten Experten aus den Züchtung, Nematologie sowie Pflanzenphysiologie, gegliedert in 4Forschungsbereiche (RA). Folgende Arbeiten werden durchgeführt: RA 1: Bestimmung von Verbreitung und Häufigkeit von Wurzelläsionsnematoden und Entwicklung eines PCR-basierten Nachweisverfahrens; RA 2: Selektion von Genotypen aus einem deutschen Winterweizen-Sortiment mit Resistenz gegen Wurzelläsionsnematoden; RA 3: Klonierung und funktionelle Analyse von Resistenzgenen aus dem Gerstengenom; RA 4: Vergleichende Analyse von QTL-Regionen der Gerste und des Weizens zur Kartierung von QTL im Weizengenom und zur Entwicklung molekularer Marker.
Das Projekt "Isolierung und Transfer eines Resistenzgens gegen den Sternrusstau an Rosen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten durchgeführt. Der Sternrusstau ist die wichtigste pilzliche Erkrankung von Rosen im Freiland. In den meisten der gegenwaertigen Zuchtsorten fehlen natuerliche Resistenzquellen gegen diese Krankheiten. Deshalb ist die Verwendung von Rosen im oeffentlichen Gruen stark eingeschraenkt, da dies den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zur Bekaempfung des Sternrusstaus erforderlich machen wuerde. Mit Hilfe phytopathologischer und genomanalytischer Methoden ist es inzwischen gelungen, Resistenzquellen gegen den Sternrusstau in Rosenwildarten zu lokalisieren. Es soll nun versucht werden, eines der Resistenzgene gegen den Sternrusstau zu markieren, zu isolieren und anschliessend in bisher anfaellige Edelrosen zu transferieren, damit keine Pflanzenschutzmittel mehr zur Bekaempfung des Sternrusstaus bei Freilandrosen eingesetzt werden muessen. Die Isolierung des bisher charakterisierten Resistenzgens gegen den Sternrusstau soll in folgenden Schritten erfolgen: a) Erstellung bzw. Weiterentwicklung einer ABC-Genbibliothek. b) Isolierung von Klonen im Bereich des Resistenzgens durch bereits vorliegende molekulare Marker und anschliessende Lokalisierung des Resistenzgens auf einzelnen BAC-Klonen. c) Transformation des isolierten Gens in Edelrosen.
Das Projekt "Teilprojekt KIT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik, Bereich II: Technische Biologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuen mikrobiologischen Methode zur nachhaltigen, kosten-effektiven und umweltfreundlichen Produktion von Wasserstoff aus Industrie-Abgasen und Synthesegasen ohne vorherige Entfernung von Rest-Sauerstoff. Anaerobe, thermophile, CO-oxidierende Mikroorganismen können mit der Wasser-Gas-Shift-Reaktion, CO aus Synthesegas und Industrie-Abgasen in H2 umwandeln. Sie nutzen hierzu den Enzymkomplex aus einer CO-Dehydrogenase und einer Energie-konvertierenden-Hydrogenase (ECH). Mit Hilfe genomischer Analysen konnte die Anwesenheit einer ECH in dem aeroben thermophilen Geobacillus thermoglucosidans nachgewiesen werden und unsere Vorversuche zeigten, dass dieses Bakterium tatsächlich auch unter aeroben Bedingungen CO zu Wasserstoff umwandeln kann. Daher könnte sich dieser Stamm für einen Prozess zur kommerziellen H2-Produktion aus Industrie-Abgasen ohne vorherige Entfernung von Rest-Sauerstoff eignen. Zunächst soll das Wachstums und die H2-Produktion verschiedener Stämme von G. thermoglucosidans charakterisiert und auf die H2-Bildung hin in Fermentationen von 250 ml bis 15 L optimiert werden. Der optimale Stamm soll genetisch charakterisiert und die CODH- und ECH-Gene hinter einen starken Promoter kloniert werden, um die Expression zu optimieren. Die biochemischen Eigenschaften und die Expression des CODH-ECH-Enzym-Komplexes sollen unter verschiedenen Wachstumsbedingungen charakterisiert werden. Die in diesem Stamm vorhandenen Mikrokompartimente sollen aufgereinigt und in Bezug auf die H2-Bildungsfähigkeit hin untersucht werden. Die Proteinreinigung muss wegen des wahrscheinlich O2-empfindlichen CODH-ECH-Enzym-Komplexes unter anaeroben Bedingungen erfolgen. Andere O2-empfindliche Enzyme sollen in den Mikrokompartimenten exprimiert werden. Abschließend soll der genetisch optimierte Stamm unter optimierten Fermentationsbedingungen im großen Maßstab fermentiert werden und der Gasverbrauch sowie die Ausbeute bestimmt werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Validierung von Methoden zum Nachweis von Cry3Bb1 und Cry1Ab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum - Rheinpfalz durchgeführt. Die Entwicklung von Monitoringmethoden bei Bt-Mais (Cry3Bb1) ist ohne standardisiertes Cry3Bb1-Toxin und eines quantitativen Nachweisverfahrens von Cry3Bb1 nicht möglich. Daher soll ein entsprechender Toxinstandard hergestellt und charakterisiert werden. Das Toxin kann den Projektpartnern bei Bedarf zur Verfügung gestellt werden. Mit Hilfe dieses Toxins sollen immunologische Nachweisverfahren für Cry3Bb1 entwickelt bzw. optimiert werden, mit denen die saisonale und gewebespezifische Expression untersucht werden kann. Klonierung und Expression von cry3Bb1 in E. coli., Herstellung monoklonaler Antikörper gegen Cry3Bb1, Etablierung und Optimierung einer ELISA- oder Western-Blotmethode zur quantitativen Bestimmung der Cry3Bb1-Expression in transgenen Maispflanzen. Bestimmung der gewebespezifischen und saisonalen Expression von Cry3Bb1 im Freisetzungsversuch des Verbundes. Die Ergebnisse sollen in Fachzeitschriften publiziert werden. Eine Kommerzialisierungsmöglichkeit des hergestellten Cry3Bb1 und des quantitativen Nachweisverfahrens für Cry3Bb1 wird im Laufe des Projektes evaluiert und angestrebt.
Das Projekt "Ersatz des Tierbedarfs beim Nachweis von Endotoxinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel, Paul-Ehrlich-Institut, Abteilung EU Kooperation , Mikrobiologie, Fachgebiet Bakteriologische Sicherheit durchgeführt. Nachdem der Kaninchen-Pyrogentest erfolgreich durch den Monozyten-Aktivierungstest (MAT) ersetzt wurde (EP-Mongraphie 2009), soll nun der Limulus polyphemus-Amoebozyten-Lysat-Test (LAL-Test) abgelöst werden. Der LAL-Test ist zwar kein Tierversuch im engeren Sinne, jedoch muss den Tieren zur Gewinnung der Reagenzien Hämolymphe entnommen werden, was zu Leiden und Tod der Tiere führt. Beispielsweise wurden im Jahr 2007 allein an der Ostküste der USA 430.000 Pfeilschwanzkrebse zur Entnahme von Hämolymphe gefangen; an dieser Prozedur starben mehr als 60.000 Tiere, was einer Letalität von 14 Prozent entspricht. LAL-Tests werden auch hierzulande in der Pharmaindustrie in enormen Umfang eingesetzt, sodass der Tierschutz in Deutschland betroffen ist. Die Ablösung des LAL-Tests soll durch eine Weiterentwicklung des MAT geschehen: auf der Basis von im PEI entwickelten Technologien sollen innovative Methoden entwickelt werden, welche sowohl die Sensitivität der heutigen LAL-Tests erreichen, als auch innerhalb weniger Stunden durchführbar sind, um eine praxisnahe, für die Industrie akzeptable Alternative zum LAL-Test zu schaffen. Die erforderliche Sensitivität soll über eine Anreicherungstechnik für Endotoxin mittels Beads erreicht werden, welche mit LPS-affinen Liganden beladen sind; dieses Prinzip wurde vom Antragsteller in Vorversuchen bereits erfolgreich erprobt. Natürliche Liganden für Endotoxin (z.B. humanes LPS Binding Protein, humanes CD14) sollen kloniert und gentechnisch hergestellt werden. Die erforderliche Testbeschleunigung soll mittels verschiedener Methoden erreicht werden (z.B. Nachweis der mRNA für die Zytokine IL-1, IL-6 und TNF mittels Real Time RT-PCR, Nachweis der genannten Zytokine mittels Durchflusszytometrie). Die zu entwickelnden neuartigen Methoden sollen in Zusammenarbeit mit der IPAL GmbH, Berlin (Vertragspartner des PEI in punkto Patentierung und Lizenzierung) patentiert und vermarktet werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen GmbH, School of Engineering and Science durchgeführt. Ziel der Antragsteller ist es, Enzyme mit außergewöhnlichen Eigenschaften für Anwendungen in der molekularen Präanalytik herzustellen. Hierzu sollen von Molzym entwickelte Enzyme, eine Nuklease und eine Peptidase, mittels Proteindesign in Ihrer Stabilität gegenüber Detergenzien und ionischen Flüssigkeiten verbessert und durch eine optimierte Prozessführung fermentiert werden. Klonierte Gene von halotoleranten Proteasen und Nukleasen sollen mit Hilfe der Gelenkten Evolution verändert werden und als Grundlage für verbesserte Enzyme dienen. Die verbesserten Enzymvarianten mit hoher Toleranz gegenüber chaotropen Agenzien bilden die Basis, um Prototypen neuer Kits für die Nukleinsäurereinigung herstellen und evaluieren zu können. Die Enzyme sollen als Bestandteil von Nukleinsäurereinigungskits für besondere Anwendungen vermarktet werden. Diese Kits erleichtern entscheidend vor allem die von Kunden gesuchte Hochdurchsatz-Automatisierung. Die Nutzen für die Anwender sind vielfältig: u. a. in der biotechnologischen Produktionsüberwachung, Hygiene, Lebensmittelqualitätstestung, Umweltanalytik, im Pharma-Qualitätsmanagement und in der medizinischen Diagnostik.
Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Entwicklungs- und Molekularbiologie der Pflanzen durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es: (1) die QTL 4.1 und 5.1 für Kühletoleranz beim Mais über einen kartengestützten Ansatz mittels nahe isogener Linien molekular zu klonieren; (2) die durch das QTL-Segment bedingten Transkriptomveränderungen durch DNAChip-Hybridisierungen zu untersuchen; (3) genomische Regionen für die späte Reifung von Mais zu identifizieren und Kandidatengene in diesen Regionen zu lokalisieren. Um QTL fein kartieren und molekular isolieren zu können, müssen auf der Basis vorhandener BAC-Contigs und der Genomsequenz der Maislinie B73 polymorphe molekulare Marker entwickelt werden. Die Transkriptomstudien mit nahe-isogenen Linien für die QTL4.1 und 5.1 unterstützen nicht nur die molekulare Klonierung der QTL, sondern helfen auch, die Physiologie der Kühletoleranz im untersuchten mitteleuropäischen Maismaterial zu verstehen. Molekulare Kenntnisse von Genen für Kühletoleranz und die Lokalisierung genomischer Regionen für späte Reifung erlauben es, die Vegetationsperiode für die Erzeugung von Biomasse beim Mais optimal auszunutzen und sind damit essentiell für die Züchtung ertragreicher Energiemaissorten.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 66 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 66 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 66 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 66 |
| Englisch | 15 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 38 |
| Webseite | 28 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 39 |
| Lebewesen & Lebensräume | 63 |
| Luft | 25 |
| Mensch & Umwelt | 66 |
| Wasser | 28 |
| Weitere | 66 |