Lignocellulose ist ein noch weitestgehend ungenutzter, nachwachsender Rohstoff, dessen industrielle Verwertung im Sinne nachhaltiger Nutzung dringend intensiviert werden muss. Lignocellulose bildet die Zellwand verholzter Pflanzen und dient ihnen als Strukturgerüst. Jedes Jahr entstehen auf der Erde Milliarden von Tonnen Biomasse durch den natürlichen Vorgang der Photosynthese, ein signifikanter Teil dieser Biomasse besteht aus Lignocellulose. Durch die dichte Struktur und Verknüpfung ist Lignocellulose nur schwer zugänglich und findet entsprechend bisher beispielsweise in der chemischen Industrie nur wenig Verwendung. Hier kommen Bioraffinerien ins Spiel, die einen aussichtsreichen Ansatz für eine effiziente Nutzung nachwachsender Rohstoffe darstellen. Der kritische Schritt beim Einsatz von Lignocellulose als Ausgangsmaterial liegt in der enzymatischen Umsetzung zu löslichen Zuckern und Lignin. Die bisher zur Anwendung kommenden Enzyme sind bei weitem nicht optimal und es besteht die Notwendigkeit für effizientere und robustere Enzyme für den Lignocelluloseabbau. Der Schiffsbohrwurm ist trotz seines Namens kein Wurm, sondern eine Muschel-Art mit wurmartig gestrecktem Körperbau. Er ist ein sehr robuster Meeresbewohner, der weltweit ernste Schäden an jeglichem im Meerwasser befindlichen Holz verursacht. Von besonderem Interesse ist der Verdauungstrakt, indem das zerkleinerte Holz mittels spezieller Enzyme abgebaut wird, welche von einer Gemeinschaft symbiontischer Mikroorganismen im Kiemengewebe sekretiert werden. Diese symbiontischen Mikroorganismen sind auf die Verwertung von Lignocellulose spezialisiert und erreichen dies durch einen besonderen Enzymcocktail in einer definierten physiochemisch-stabilen Umgebung. Durch Identifizierung und Untersuchung der daran beteiligten Gene und Enzyme haben wir die Möglichkeit, im Hinblick auf einen effizienten und nachhaltigen enzymatisch katalysierten Lignocelluloseabbau einen großen Schritt vorwärts zu kommen.
ProBone hat zum Ziel, neue Methoden für die Erforschung von marinen Mikroorganismen hinsichtlich ihrer Fähigkeit zum enzymatischen Abbau von Knochen anzuwenden. Es besteht eine steigende Nachfrage in der Entwicklung neuer Wertschöpfungsketten basierend auf den proteinreichen Knochenabfällen der Fleisch- und Geflügelindustrie. Die enzymatische Hydrolyse stellt einen vielversprechenden Ansatz für die Entwicklung neuer Produkte für die Abfallverwertung dar. Bisher ist aber noch kein Durchbruch gelungen, da kommerziell verfügbare Enzyme bislang nicht in der Lage sind, die widerstandsfähigen Knochenbestandteile abzubauen. ProBone fokussiert sich unter Berücksichtigung industrieller Anforderungen auf die zielgerichtete Entdeckung von hydrolysierenden Enzymen. Dieser Ansatz wird mittels Identifizierung und Gewinnung von Genen und Enzymen aus marinen nicht-kultivierbaren knochenabbauenden Mikrobiomen (definiert als Gesamtheit Knochen-besiedelnder Mikroorganismen) verfolgt. Das biotechnologische Potential des knochenabbauenden Mikrobioms ist bisher weitgehend unerforscht. Daher wird ProBone ein innovatives Repertoire an Omik' Technologien (Genomik, Transkriptomik, Proteomik) sowie Methoden der synthetischen Biologie zur Verfügung stellen, um die Entdeckung aktiver knochenabbauender Enzyme zu fördern und den Wissenstransfer von der Entdeckung zur industriellen Anwendung zu forcieren. Ein international aufgestelltes Konsortium von Wissenschaftlern aus den Bereichen Meeresbiologie, Mikrobiologie, Bioinformatik und Biochemie wird Arbeitsabläufe entwickeln, der sowohl zur Entdeckung von Genen neuer Enzyme als auch zu wegweisenden Fortschritten in der biotechnologischen Herstellung durch rekombinanter Expression (Transfer der Gene und Produktion der Enzyme in einem Produzentenstamm) und in Aktivitätsbewertungen von Enzymen führen wird. Diese Entwicklungen werden dazu beitragen, neue, maßgeschneiderte Enzyme für die aufstrebende marine Bioökonomie zu identifizieren.
Micro B3 will develop innovative bioinformatic approaches and a legal framework to make large-scale data on marine viral, bacteria; archaeal and protists genomes and metagenomes accessible for marine ecosystems biology and to define new targets for biotechnological applications. Micro B3 will build upon a highly interdisciplinary consortium of 32 academic and industrial partners comprising world-leading experts in bioinformatics, computer science, biology, ecology, oceanography, bioprospecting and biotechnology, as well as legal aspects. icro B3 is based on a strong user- and data basis from ongoing European sampling campaigns to long-term ecological research sites. For the first time a strong link between oceanographic and molecular microbial research will be established to integrate global marine data with research on microbial biodiversity and functions. The Micro B3 Information System will provide innovative open source software for data-processing, -integration, -visualisation, and -accessibility. Interoperability will be the key for seamless data transfer of sequence and contextual data to public repositories. Micro B3 will allow taking full advantage of current sequencing technologies to efficiently exploit large-scale sequence data in an environmental context. Micro B3 will create integrated knowledge to inform marine ecosystems biology and modelling. Moreover, it will facilitate detecting candidate genes to be explored by targeted laboratory experiments for biotechnology and for assigning potential functions to unknown genes. Micro B3 will develop clear IP agreements for the protection and sustainable use of pre-competitive microbial genetic resources and their exploitation in high potential commercial applications. To underline the translational character of Micro B3, outreach and training activities for diverse stakeholders are planned as well as an Ocean Sampling Day to transparently make project results accessible and gain valuable user feedback.
Die zwischenstaatliche Organisation CIESM (Commission International pour lExploration Scientifique de la Mèr Mediterranee) mit Sitz in Monaco koordiniert die wissenschaftliche Erforschung des Mittelmeeres und des Schwarzen Meeres. CIESM wurde bereits 1910 auf Anregungen des Kieler Professors Otto Krümmel sowie des Italieners Decio Vinciguerra gegründet. Die Schirmherrschaft übernahm Albert I, Fürst von Monaco, gefolgt von Albert II. Die Bundesrepublik Deutschland ist seit 1969 Mitglied von CIESM. CIESM leistet einen wichtigen Beitrag bei der Vorbereitung und Abstimmung von Forschungsaktivitäten, unterstützt den wissenschaftlichen Erfahrungsaustausch durch Workshops und koordiniert wissenschaftliche Programme und Infrastruktureinsätze für ausgewählte thematische Fragestellungen. Die regelmäßige Präsenz deutscher Forschungsschiffe dokumentiert das erhebliche Interesse deutscher Wissenschaftsgruppen an der Erforschung der beiden Meeresregionen Mittelmeer und Schwarzes Meer. Seit 2002 hat GEOMAR den Auftrag übernommen, die Bundesrepublik Deutschland bei CIESM zu repräsentieren. GEOMAR unterstützt kontinuierlich diese nationale Aufgabe mit Personalmitteln (Nationaldelegierter und Unterstützung eines Sekretariats) und berichtet jährlich dem BMBF und der Senatskommission für Ozeanographie. CIESM organisiert im dreijährigen Rhythmus internationale Tagungen, die von den einzelnen Mitgliedsstaaten ausgetragen werden. Deutschland hat sich um die Ausrichtung des CIESM Kongresses 2016 erfolgreich beworben. Der 41. CIESM Kongress wird in der Zeit vom 12. bis 16. September 2016 in Kiel stattfinden. Die wissenschaftliche Tagung wird mehrere Großthemen umfassen: - Marine Geowissenschaften - Physik und Klima des Mittelmeeres - Marine Biogeochemie - Marine Mikrobiologie und Biotechnologie - Lebende Ressourcen und marine Ökosysteme - Küstensysteme und Meerespolitik. Alle diese übergeordneten Themen werden in mehrere Einzelthemen aufgegliedert, so dass gegenwärtig von 70 Teilsessions ausgegangen werden kann. Am Standort Kiel werden das Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung GEOMAR zusammen mit der Christian Albrechts Universität zu Kiel die Vorbereitung des Kongresses übernehmen.
Transnationale Zusammenarbeit ist ein wichtiges Ziel der EU-Kohäsionspolitik und kann auf unterschiedliche Weise zur Erreichung von übergeordneten europäischen Zielen beitragen. Sie unterstützt insbesondere die Umsetzung der Europa 2020-Strategie und der Territorialen Agenda 2020. In diesem Zusammenhang haben sich in den letzten Jahren zwei spezifische Wachstumsziele etabliert: grünes und blaues Wachstum. Mit dieser Studie werden Projekte der transnationalen Zusammenarbeit ausgewertet, um aufzuzeigen, wie die transnationale Zusammenarbeit zu grünem und blauem Wachstum beiträgt. Ausgangslage: Die transnationale Zusammenarbeit im Rahmen des Ziels 'Europäische territoriale Zusammenarbeit' (INTERREG B) wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Im Rahmen von INTERREG B werden für europ. Herausforderungen, die gemeinsames Handeln über Staatsgrenzen und Ressorts hinweg erfordern, in einer projektorientierten Zusammenarbeit Erfahrungen ausgetauscht, erfolgreiche Arbeitsmethoden und -instrumente übertragen und Modelllösungen entwickelt. Deutschland ist in der aktuellen Förderperiode 2007-2013 in fünf transnationalen Kooperationsräumen vertreten: im Alpenraum, in Mitteleuropa, im Nordseeraum, in Nordwesteuropa und im Ostseeraum. Dieser Ansatz wird auch in der nächsten Förderperiode zwischen 2014-2020 fortgeführt, für die die INTERREG B-Programme derzeit vorbereitet werden. Zentral ist dabei der Beitrag, den die Programme zur Umsetzung der Strategie 'Europa 2020 für ein intelligentes, nachhaltiges und integratives Wachstum' leisten können. Die Umsetzung der Europa 2020-Strategie kann allerdings nur gelingen, wenn die Potenziale aller Regionen einbezogen und Wachstumspotenziale entsprechend genutzt werden. Dies greift auch die Territoriale Agenda 2020 (TA 2020) auf, indem sie in sechs 'territorialen Prioritäten' die Bedeutung von raumentwicklungspolitischen Aspekten hervorhebt. Eine besondere Rolle innerhalb des nachhaltigen Wachstumsziels der Europa 2020-Strategie spielen unter anderem die Ziele des grünen und blauen Wachstums. Grünes Wachstum beschreibt Wachstum mit Nachhaltigkeitsfokus und oftmals auch Innovation im Bereich von grünen Technologien etc. Es gilt als wesentlich für eine langfristige, nachhaltige Entwicklung, aber auch für die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit europäischer Unternehmen und Akteure in der globalen Konkurrenz. Blaues Wachstum beschreibt die Erschließung des ungenutzten Potenzials der europäischen Ozeane, Meere und Küsten für Beschäftigung und Wachstum. Die Schwerpunktbereiche für blaues Wachstum sind gemäß der EU blaue Energie, Aquakultur, Meeres-, Küsten- und Kreuzfahrttourismus, Meeresbodenschätze und blaue Biotechnologie. Mit anderen Worten: Blaues Wachstum ist die maritime Dimension der Europa 2020-Strategie. In diesem Sinne kann transnationale Zusammenarbeit bereits heute zu grünem und zu blauem Wachstum beitragen, ohne notwendigerweise die Begrifflichkeiten zu verwenden.