Das Netzwerk 'Membran-Aufbau' hat zum Ziel, die Abhängigkeit der Lipidkomposition biologischer Membranen von der Verfügbarkeit langkettiger, mehrfach ungesättigter Fettsäuren aus der Nahrung zu ergründen und die immunologische Bedeutung dieser Modulierbarkeit zu beleuchten. Hierzu werden folgende Fragestellungen durch das Netzwerk untersucht: I.) Werden ungesättigte Fettsäuren bevorzugt in bestimmte Phospholipidklassen eingebaut? II.) Bestehen Unterschiede im Einbau von ungesättigten Fettsäuren zwischen verschiedenen Membrandomänen? III.) Welche Auswirkungen hat der Einbau ungesättigter Fettsäuren auf Membran-vermittelte Prozesse in vitro und in vivo? Das Netzwerk konzentriert sich hierbei auf die Untersuchung von Immunzellen. Auf diese Weise soll die Beeinflussbarkeit der Immunabwehr durch Nahrungslipide transparent gemacht und die Relevanz für die tierische/menschliche Gesundheit analysiert werden. Die Ergebnisse des Netzwerkes sollen in einer breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden. Hierzu werden zum Ende des Antragzeitraumes die gewonnenen Erkenntnisse in einem Symposium präsentiert. Zudem erfolgt die Dokumentation der Ergebnisse in Form eines Sammelbandes.
Das kontinuierliche Wahrnehmen von Umweltbedingungen und die nachfolgende Adaption sind bei einzelligen Organismen die Voraussetzung zum Überleben. Bei pathogenen Bakterien ist dies gleichzeitig mit der Induktion der Expression von Virulenzgenen verbunden. Eine Vielzahl von Reizleitungssystemen, die für diese Prozesse verantwortlich sind, konnten in den letzten Jahren identifiziert werden. Diese Systeme sind relativ einfach gebaut und bestehen aus einer Sensorkinase und einem Antwortregulator. Die eigentlichen Reize, die durch diese Sensorproteine 'gefühlt' werden, sowie die Mechanismen der Reizaufnahme und Signalweiterleitung sind allerdings für die meisten Systeme bisher unbekannt. Ich möchte in diesem Projekt am Beispiel der Sensorkinasen EnvZ (Osmosensor), CpxA (Wahrnehmung von Streß auf die bakterielle Zellhülle, pH) und des Sensors und Transkriptionsaktivators CadC (pH-Sensor) aus Escherichia coli die Natur des Reizes sowie die molekularen Mechanismen der Reizaufnahme untersuchen. Die Osmolarität hat auch einen bedeutenden Einfluss auf die Regulation der Expression der Virulenzgene bei verschiedenen pathogenen Bakterien. Ziel der Untersuchungen ist es, die Sensorkinase EnvZ (Osmosensor) aus Shigella flexneri erstmalig biochemisch zu charakterisieren. Weiterhin soll mittels 2D-Elektrophorese nach weiteren Proteinen in S.flexneri gesucht werden, die in Abhängigkeit von Veränderungen der Osmolarität phosphoryliert werden.
Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.
Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.
In ALK2BIO soll eine neuartige Technologie entwickelt werden, um alternative Biokraftstoffe aus pflanzlicher Biomasse zu produzieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Biokraftstoffen haben kurz- und mittelkettige Fettalkohole und Kohlenwasserstoffe Eigenschaften, die denen der aus Erdöl hergestellten Kraftstoffe weitgehend entsprechen. Ausgehend von kürzlich an der Goethe-Universität Frankfurt entwickelten Hefen, die aus Kohlenhydraten spezifisch und selektiv kurzkettige Fettsäuren synthetisieren, sollen die Hefen dahingehend weiterentwickelt werden, vor allem Alkane und Alkene mit 5-11 Kohlenstoffatomen beziehungsweise 1-Octanol zu produzieren. Diese könnten direkt als Ersatz oder Zusatz für Benzin-, Kerosin- bzw. Dieselkraftstoffe als sogenannte Drop-in-Kraftstoffe verwendet werden. Hierbei kommen Hefen zum Einsatz, die neben Glucose auch die in lignozellulosischen Hydrolysaten vorhandenen Pentosen vergären können. Die Herstellung von Kohlenwasserstoffen (Alkanen und Alkenen) und Fettalkoholen aus Fettsäuren bzw. deren CoA oder ACP-Estern kann durch eine Vielzahl von biochemischen Reaktionen geschehen. In Arbeitspaket 1 (AP1) sollen zunächst neue Isoenzyme kloniert, gereinigt und in vitro mit kurzkettigen Fettsäuren als Substraten getestet werden. Vielversprechende Kandidaten sollen dann in vivo in Hefen, die kurzkettige Fettsäuren produzieren, exprimiert und die Produktbildung in Fermentationen untersucht werden. In AP2 soll der Hefemetabolismus dahingehend verbessert werden, dass für die Fettsäuresynthase mehr Substrate zur Verfügung stehen. In AP3 sollen die in AP1 und 2 entwickelten Technologien in Pentose-vergärende Hefen integriert werden. In AP4 sollen oleogene Yarrowia lipolytica-Stämme generiert werden, die kurzkettige Fettsäuren und daraus Kohlenwasserstoffe und Alkohole produzieren.
Der Bedarf an geeigneten Biokraftstoffen erstreckt sich nicht nur auf den Automobilsektor, sondern nimmt in den letzten Jahren auch im Luftverkehr stark an Bedeutung zu. Der Flugverkehr ist für zwei Prozent des weltweiten anthropogenen CO2 Ausstoßes verantwortlich. Laut Boeing könnten geeignete Biotreibstoffe die Emission von Treibhausgasen im Luftverkehr um 60-80% senken. Aktuelle Kerosin Substitute sind beispielsweise Bioethanol und hydrierter Biodiesel, das sogenannte Biokerosin. Hauptkritikpunkte an diesen Rohstoffen sind die selbst unter optimalen Bedingungen geringen Flächenausbeuten, die Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln und die Abholzung von Regenwäldern zum Anbau von Ölpalmen. Hinzu kommt die für Flugtreibstoffe nicht ideale und insgesamt breite Kettenlängenverteilung der Fettsäuren. Eine Alternative hierzu stellen aus Kohlenhydraten mikrobiologisch zugängliche Intermediate wie 3-(3-hydroxy-alkanoyloxy)Alkanoate (HAAs) dar. Diese Fettsäureester einstellbarer Kettenlänge können aus Lignocellulose-haltigen Pflanzenresten gewonnen werden (C5 und C6 Zucker), sodass zum einen eine ausreichende Rohstoffbasis sichergestellt ist und zum anderen eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden wird. Im Rahmen dieses Projekts soll untersucht werden, ob mikrobiologisch aus Zuckern zugängliche HAAs geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung von Biokerosin sind. Dafür ist es zum einen notwendig, selektiv HAAs geeigneter Kettenlänge bereitzustellen und zum anderen eine direkte chemokatalytische Umsetzung dieser HAAs (idealerweise in wässriger Phase) in Kohlenwasserstoffe vorzunehmen. Die mikrobielle Produktion von HAAs wird durch einen genetisch optimierten Mikroorganismus erreicht. Verbesserte Fermentations-Bedingungen werden eine weitere Steigerung der Effizienz ermöglichen. Um eine selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen mittels kontrollierter Hydrodeoxygenierung zu ermöglichen müssen geeignete Metallkatalysatoren gefunden werden.
Durch vielfältige und langjährige industrielle Nutzungen von PFAS (u.a. Feuerlöschschäumen, Oberflächenveredlungen) sowie durch deren umweltrelevante Stoffeigenschaften gibt es in zunehmendem Maße PFC-Befunde in allen Umweltmedien, so auch in Böden, die als Senke für PFAS anzusehen sind. Aufgrund der globalen Verbreitung, der Persistenz (zumindest vieler Verbindungen) und der hohen Mobilität der kurzkettigen Verbindungen dieser Stoffgruppe stehen PFAS als Stoffgruppe derzeit im Focus der Aufmerksamkeit der Chemikaliensicherheit sowie des Boden- und Grundwasserschutzes. Hinsichtlich des Bodenschutzes haben PFAS vor allem für die Pfade Boden-Grundwasser und Pfad Boden-Pflanze Relevanz. Die unterschiedlichen stofflichen Eigenschaften der PFAS, die u.a. mit der Kettenlänge zusammenhängen beeinflussen auch ihr Transport- und Mobilisierungsverhalten im Boden und Grundwasser und können die Erfassung und Bewertung von Kontaminationen durch PFAS von Boden und Grundwasser erheblich erschweren. Die Relevanz von PFAS für den Bodenschutz ist unstrittig, jedoch liegen für PFAS-Verbindungen in Boden und Grundwasser bislang keine bundeseinheitlichen Bewertungsmaßstäbe für Prüf- und Maßnahmenwerte im Pfad Boden-Pflanze gemäß BBodSchG und Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist es 1., die derzeitigen Kenntnisse und fachlichen Grundlagen für eine Bewertung (Abfrage, Literat. + experim.) zusammenzustellen und zu prüfen, ob diese eine Ableitung von Bewertungsmaßstäben im Pfad Boden-Pflanze (Prüf- und Maßnahmenwerte) zulassen. Im 2. Schritt sollen vorläufige Bewertungsmaßstäbe abgeleitet werden. 3. Als weiteres Arbeitspaket ist die bodenschutzrelevante Dimension weiterer Schadstoffe und Schadstoffgruppen (u.a. PCB-Ersatzstoffe, wie PBDE) durch Zusammenstellung und Bewertung der nationalen und internationalen Fachliteratur zu klären. Auf der Basis der Ergebnisse des Vorhabens sollen Prüf- und Maßnahmenwerte für die BBodSchV abgeleitet werden.
| Origin | Count |
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| Bund | 66 |
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| Förderprogramm | 66 |
| License | Count |
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| Language | Count |
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