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Pflanzenschutz im Wandel - Chancen der Digitalisierung und innovativer Verfahren im Pflanzenschutz und ihre Folgen für den Schutz der Umwelt

Die Methoden des Pflanzenschutzes entwickeln sich ständig weiter. Neue Methoden werden unter anderem durch die jüngsten Fortschritte in der Digitalisierung und in der Molekularbiologie entwickelt. In dieser Stellungnahme werden diese neuen Methoden beschrieben und die möglichen Chancen und Risiken ihrer Anwendung im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes für die Umwelt diskutiert. Veröffentlicht in Texte | 177/2024.

Umweltprobenbank: Auf Spurensuche im Umweltarchiv Deutschlands

Neue Webanwendung gibt umfassend Auskunft Hat sich seit dem Verbot von Bleibenzin die Belastung von Mensch und Umwelt mit Blei verringert? Weshalb ist in Fischen aus dem Unterlauf des Rheins keine nachhaltige Abnahme der PCB-Gehalte zu beobachten? Und wie verhält es sich mit den Quecksilberkonzentrationen in Fichtentrieben, Möweneiern und Brassen? Die Umweltprobenbank des Bundes (UPB), ein Archiv der Umweltqualität Deutschlands, gibt der Öffentlichkeit umfassend Auskunft. Seit 1981 werden Umwelt- und Humanproben gesammelt, auf umweltrelevante Stoffe analysiert und dauerhaft eingelagert. Inzwischen sichert das Archiv rund 200.000 Human-Einzelproben und etwa 350.000 Teilproben aus dem Umweltbereich. Mit der neuen Webanwendung unter www.umweltprobenbank.de erhalten interessierte Bürgerinnen und Bürger, die wissenschaftliche Fachwelt sowie Politik und Verwaltung einen benutzerfreundlichen und übersichtlichen Zugang zu den Themen und erhobenen Daten der UPB: Die Umweltprobenbank wird seit mehr als 30 Jahren vom Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) im Auftrag des Bundesumweltministeriums betrieben und bildet ein zentrales Element der Umweltbeobachtung in Deutschland. Hierfür werden in sechs verschiedenen Ökosystemtypen 13 typische Gebiete - von Küstenregionen über Ballungsräume bis hin zur Gebirgsregionen - regelmäßig beprobt. Bei den Umweltproben wird darauf geachtet, Vertreter unterschiedlicher Stufen der Nahrungskette auszuwählen - zum Beispiel Alge - Muschel - Fisch - Möwe. Hinzu kommen Boden- und Schwebstoffproben. Studierende der Universitätsstädten Münster, Halle, Greifswald und Ulm spenden der UPB jedes Jahr Blut- und Urinproben. Die Proben von gestern mit den Methoden von morgen analysieren. Die repräsentativen Umwelt- und Humanproben werden zum Teil seit 1981 veränderungsfrei bei Temperaturen um -150 ºC respektive -85 ºC aufbewahrt. Sie erlauben retrospektive Trendanalysen auch für Stoffe, die bei der Probennahme noch gar nicht bekannt waren, für die es kein Nachweisverfahren gab oder fälschlicherweise als ungefährlich galten. Damit liefert dieses Archiv der ökologischen und toxikologischen Beweissicherung dem Bundesumweltministerium eine wissenschaftliche Grundlage, um Maßnahmen im Umwelt- und Naturschutz ergreifen und ihren Erfolg kontrollieren zu können. Die Ergebnisse der Umweltprobenbank basieren auf der langjährigen Zusammenarbeit des UBA mit seinen Partnern Universitätsklinikum Münster, Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie, Fachbereich Geowissenschaften der Freien Universität Berlin, Fachbereich VI Biogeographie der Universität Trier und Eurofins GfA GmbH, Hamburg. Eine öffentliche Webanwendung der UPB gibt es bereits seit 2000. Der neue Auftritt setzt diese Tradition in erweiterter Form und zeitgemäßer Umsetzung fort. 19.04.2010

cpDNA alignments and phylogenetic trees of Cristaria (Malvaceae) from the Atacama Desert

Abstract

Biogeography and evolution of the Atacama genus Cristaria (Malvaceae)

Abstract

cpDNA alignments and R-skript for Historical Biogeography of Zygophyllaceae in the Atacama Desert

Abstract

Gentechnische Anlagen und Arbeiten

Den rechtlichen Anforderungen für den Umgang mit gentechnisch veränderten Organismen liegt ein Stufenkonzept zugrunde. Die Entwicklung und Erforschung gentechnisch veränderter Organismen (GVO) erfolgt ebenso wie deren Einsatz in der Biotechnologie im sogenannten geschlossenen System, d. h. innerhalb von gentechnischen Anlagen. Nach dem Gentechnikgesetz (GenTG) müssen gentechnische Anlagen abhängig von der Sicherheitsstufe der geplanten gentechnischen Arbeiten angezeigt, angemeldet oder es muss ein Antrag auf Genehmigung gestellt werden. Informationen und Formblätter zu den Anträgen finden Sie im Menüpunkt „Anzeige, Anmeldung und Genehmigungsantrag“. Welche und wie viele gentechnische Anlagen im Saarland betrieben werden, erfahren Sie bei Auswahl des Menüpunktes „Gentechnische Anlagen im Saarland“. Unter dem Menüpunkt „Neue Techniken in der Molekularbiologie“ finden Sie Informationen und Empfehlungen zu den sogenannten Neuen Techniken sowie zum Einsatz molekularbiologischer Methoden in der Do-It-Yourself-Biologie (DIY-Biology).

Pflanzenschutz im Wandel - Chancen der Digitalisierung und innovativer Verfahren im Pflanzenschutz und ihre Folgen für den Schutz der Umwelt

Die Methoden des Pflanzenschutzes entwickeln sich ständig weiter. Neue Methoden werden unter anderem durch die jüngsten Fortschritte in der Digitalisierung und in der Molekularbiologie entwickelt. In dieser Stellungnahme werden diese neuen Methoden beschrieben und die möglichen Chancen und Risiken ihrer Anwendung im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes für die Umwelt diskutiert.

kommentarsammlung-tf7c2ae.pdf

Stand vom 15.02.2018 (Erstmals publiziert am 27.11.2017) Anonymisierte Auflistung der Beiträge zu Themenfeld 7.: Expositionsanalyse, Expositionsbewertung und aktuelle Daten zur Exposition der allgemeinen Bevölkerung Aufgelistet sind Originalkommentare, die im Rahmen der Onlinekonsultation zum Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“ zwischen dem 17. Juli und dem 15. September 2017 eingegangen sind. Für den Inhalt ist das BfS nicht verantwortlich. Kommentare, die relevante Fragen enthielten, sind durch das BfS als Anfrage behandelt und beantwortet worden. Textpassagen, die zur Identifikation der beteiligten Privatpersonen führen können, wurden aus Datenschutzgründen unkenntlich gemacht (Gekennzeichnet durch …). Die Kommentare im Wortlaut: Themenfeld 7: (7.2) Die Ergebnisse der früheren BfS-Expositionsstudie (regional in Bayern) sollten bei einer Expositionsstudie mit berücksichtigt werden. Da u.a. im Rahmen von Vor-Ort-Messungen/- beschwerden/-diskussionen generell wie auch im Bezug zur auf dem nicht staatlich regulierten Beratungsmarkt agierenden „Baubiologie“ oftmals eine (zivilisatorische) „Grundbelastung“ als ein Bewertungsbezug genommen wird, wäre eine aktuell zusammenfassende Quantifizierung bzgl. Höhe und Streuung hilfreich, evtl. auch in direktem oder indirektem Bezug zu den verbreiteten „baubiologischen Richtwerten.“ (7.4) Angestrebte Mess- und Berechnungsverfahren sollten insbesondere auch die Feldeinflüsse durch Koronaeffekte (HGÜ) berücksichtigen und z.B. durch „sichere Abstände“ quantifizieren, soweit möglich. Feldverzerrende Einflüsse auf das elektrische Feld z.B. beim Aufenthalt von Personen gegenüber dem ungestörten Feld sollten nach Möglichkeit berücksichtigt/näher quantifiziert werden. Aus dem Bereich Expositionserfassung halte ich 7.2 und 7.3 insbesondere auch im Hinblick auf die neuen HGÜ Leitungen für prioritär. Bei der Expositionserfassung sollte beim Studiendesign darauf geachtet werden, dass einige Vergleiche mit der ca. 20 Jahre zurückliegenden Studien zur Expositionserfassung gezogen werden können. Da die GW [Grenzwerte, Anmerkung des BfS] für die elektrischen Felder bei HGÜ Leitungen nur beschreibend sind, sollte durch die Messungen auch eine Konkretisierung der el. Felder von HGÜ angestrebt werden. Themenfeld: 7. Expositionsanalyse, Expositionsbewertung und aktuelle Daten zur Exposition der allgemeinen Bevölkerung Priorität 1 von BfS für die Projekte ist nachvollziehbar. Innerhalb der vielen Projekte mit Priorität 1 sollten 7.1 und 7.2 vorrangig bearbeitet werden, da sie ( a) als Planungshilfe für das Vorgehen bei anderen Projekten, (b) als erste Entscheidungshilfe für Vorsorgemaßnahmen dienen können. Allerdings ist die Verfeinerung bisheriger dosimetrischer Modelle allein unzureichend. Die bisher verwendeten Modelle beruhen auf jahrzehntealten Forschungsansätzen. Angemessene Modelle zur Erfassung der Wirkung äußerer EMF auf physiologische Prozesse müssen anders ausgelegt sein, wenn 1 Stand vom 15.02.2018 (Erstmals publiziert am 27.11.2017) sie die Erkenntnisse zur Signalverarbeitung in der Molekularbiologie der letzten 20 Jahre berücksichtigen sollen, was erforderlich ist. Expositionsanalyse, Expositionsbewertung und aktuelle Daten zur Exposition der allgemeinen Bevölkerung (Auszug aus der Gesamtstellungnahme, welche Ihnen als PDF per Mail zugeht. Referenzen und Quellen sind dort angegeben). In Deutschland gibt es für Gleichstrom keine Messungen. Die HGÜ-Leitungen SuedLink, SuedOstLink und vor allem die Hybridleitung Ultranet sind Pilotprojekte. Obwohl also keine wissenschaftlichen Erkenntnisse und Erfahrungswerte über die Auswirkungen von Gleich- stromtrassen auf die Gesundheit der Bevölkerung in der Bundesrepublik vorliegen, ist in der aktuellen Planung kein Mindestabstand zur Bebauung vorgesehen, weder bei den Erdkabel-trassen noch bei der Freileitung Ultranet. Inzwischen hat neben Siemens besonders ABB in Schweden verschiedene Formen der Verlegung realisiert. Die Fa. Amprion hat mit dem Bohrtechnikspezialisten Herrenknecht eine neue Erdkabel- Verlegetechnik in einem Pilotprojekt umgesetzt. Insofern sollten bald auch in Deutschland reale Messungen an aktuellen Realisierungen möglich sein. Die Ergebnisse müssen zeitnah der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. mit unterschiedlichen Aufbauten (Wicklungen) des Erdkabels (auch Hersteller) und seiner Verlegung in den Boden (Tiefe, Material über dem Erdkabel, Verdichtung usw.) gemessen werden, um exakte Werte für die Berechnungen mit den verschiedenen Expositionsmodellen zu erhalten. Auch in der Expositionsbewertung muss die unterschiedliche Verteilung der magnetischen Flussdichte berücksichtigt werden. Um bei der Dosimetrie (Messung der Energiemenge von ionisierenden Strahlen) die Auswirkungen der Umwelteinflüsse realistisch einschätzen zu können, müssen die unterschiedlichen Menschentypen (Gewicht, Alter, Geschlecht, Größe, u.v.m.) in der Analyse und Bewertung berücksichtigt werden. Durchschnittswerte (siehe Arbeitsschutz am Beispiel MAK-Werte) das Belastungsrisiko nicht zeitgemäß ab. Wir, der Bundesverband … sind gerne bereit, aktiv an diesen Studien/Untersuchungen mitzuwirken. Laut der Auskunft der zertifizierten Prüfstelle müssen aussagekräftige Messungen immer bei Volllast, meistens ist dies ca. 6:00 Uhr morgens, durchgeführt werden, um verlässliche Ausgangswerte für Abstände und zu erwartende Emissionsbelastungen zu erhalten, da sie sich algorithmisch verändern. Zur Beurteilung der Emissionswerte benötigt man eine genaue Ausgangswerte bzw. Berechnungsgrundlagen. (Ampere, Betriebsleistung in Volt, der Wattstärke und der Auslastung des Netzes mit Zeitangaben über den ganzen Tag, Woche, Jahr verteilt) Ebenso gehören der Vollständigkeit halber dazu genaue Angaben über die zu erwartenden mV und T Werte der Emissionen. Die Untersuchungsgegenstände Ziff. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, sind m.E. sehr wichtig und wären notwendigerweise zu ergänzen mit dem Untersuchungsgegenstand: Mögliche negative Auswirkungen 2 Stand vom 15.02.2018 (Erstmals publiziert am 27.11.2017) niederfrequenter Strahlung auf Bodenlebewesen , die gesamte Bodenbiologie, Fauna und damit einhergehender Wachstumsveränderungen insbesondere von Kulturpflanzen und möglicher Ernte einbußen. 3

Virologie

Die mikrobiologische Wasserqualität (z. B. von Trinkwässern, Oberflächenwässern, Badegewässern und Abwässern) wird in der Regel anhand von bakteriellen Indikatororganismen z. B. Escherichia coli oder Enterokokken ermittelt. Allerdings korrelieren diese bakteriellen Indikatorparameter nicht immer mit der Belastung durch Viren, da diese andere Eigenschaften bezüglich der Stabilität in der Umwelt aufweisen können und durch gängige Abwasserbehandlungen und Inaktivierungsmaßnahmen wie UV-Strahlung, Hitze und chemische Desinfektion auf andere Weise beeinflusst werden. Außerdem weisen einige Viren eine besonders hohe Infektiosität auf, wodurch sie schon bei einer sehr geringen Anzahl ein erhöhtes Infektionsrisiko besitzen. Durch einen Mangel an viralen Indikatoren können bei der Gewässeruntersuchung somit mögliche Risiken durch z. B. humanpathogene Viren gegebenenfalls nicht oder nicht rechtzeitig erkannt werden. Aus diesem Grund beschäftigt sich das LANUV seit 2023 zusätzlich zur klassischen bakteriologisch-mikrobiellen Untersuchung von Umweltproben zusätzlich mit möglichen viralen Indikatoren, ebenso wie mit dem spezifischen Nachweis bestimmter humanpathogener Viren mit Übertragungsmöglichkeiten über Gewässermatrizes. Als mögliche Indikatoren werden z. B. humane Adenoviren und Bakteriophagen wie die somatischen Coliphagen erprobt. Im Rahmen der Überprüfung geeigneter Nachweisverfahren werden dabei im Bereich der Virologie Kompetenzen aus der Mikrobiologie, Zellkultur und Molekularbiologie vereint. Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Nachweis somatischer Coliphagen Somatische Coliphagen gehören zu den Bakteriophagen. So wie z. B. humanpathogene Viren menschliche Zellen infizieren, können Bakteriophagen Bakterienzellen infizieren. Somatische Coliphagen infizieren Escherichia coli und andere verwandte Bakterienstämme über Bindung an die bakterielle Zellwand. Sie dienen als Parameter für die Erfassung fäkaler Verunreinigungen. Zudem stehen sie als mögliche Indikatoren für die Beurteilung des mikrobiellen Risikos und der Belastung von Gewässern mit viralen Pathogenen im Fokus verschiedener Studien. Der Nachweis und die Zählung somatischer Coliphagen nach DIN EN ISO 10705-2:2002-01 erfolgt über die Bebrütung der Proben mit einem geeigneten Escherichia coli -Wirtsstamm. Die Probe wird dabei in einem Double-Layer-Agar -Verfahren mit einem kleinen Volumen halbfesten Nährmediums und einer Kultur des Wirtsstamms gemischt und dann auf festem Nährmedium ausplattiert. Die Ansätze werden bebrütet und die sichtbaren Plaques, d. h. die klaren Zonen, die durch die von Phagen hervorgerufene Zell-Lyse entstehen, ausgezählt. Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/D. Krauthausen Somatische Coliphagen gehören zu den Bakteriophagen. So wie z. B. humanpathogene Viren menschliche Zellen infizieren, können Bakteriophagen Bakterienzellen infizieren. Somatische Coliphagen infizieren Escherichia coli und andere verwandte Bakterienstämme über Bindung an die bakterielle Zellwand. Sie dienen als Parameter für die Erfassung fäkaler Verunreinigungen. Zudem stehen sie als mögliche Indikatoren für die Beurteilung des mikrobiellen Risikos und der Belastung von Gewässern mit viralen Pathogenen im Fokus verschiedener Studien. Der Nachweis und die Zählung somatischer Coliphagen nach DIN EN ISO 10705-2:2002-01 erfolgt über die Bebrütung der Proben mit einem geeigneten Escherichia coli -Wirtsstamm. Die Probe wird dabei in einem Double-Layer-Agar -Verfahren mit einem kleinen Volumen halbfesten Nährmediums und einer Kultur des Wirtsstamms gemischt und dann auf festem Nährmedium ausplattiert. Die Ansätze werden bebrütet und die sichtbaren Plaques, d. h. die klaren Zonen, die durch die von Phagen hervorgerufene Zell-Lyse entstehen, ausgezählt.

Molekularbiologie

Die Molekularbiologie als Teilbereich der Umweltmikrobiologie beschäftigt sich in unserem Labor mit der genetischen Analyse von Bakterien aus Oberflächenwasser- und Abwasserproben. Zunächst werden in einem kulturellen Ansatz die in der Probe enthaltenen Bakterien auf einem festen Nährmedium kultiviert. Zum Nachweis von Antibiotikaresistenten Bakterien verwendet man hierfür verschiedene Selektivnährmedien. Nachfolgend werden Reinkulturen isoliert. Die Bakterien aus diesen Reinkulturen können anschließend molekularbiologisch z. B. mittels Polymerase-Kettenreaktion ( Polymerase Chain Reaction , PCR) oder über eine Ganzgenomsequenzierung hinsichtlich ihrer Spezies oder ihrer Resistenzgene charakterisiert werden. Eines der Ziele ist dabei die NRW-weite Überwachung des aktuellen Vorkommens antibiotikaresistenter Bakterien in Oberflächengewässern inklusive Badegewässern und in Abwasserbehandlungsanlagen sowie Abwasserableitungen. Zusätzlich identifizieren wir Eintrittspunkte und Kontaminationspfade der hygienerelevanten Mikroorganismen in unsere aquatische Umwelt. Diese Surveillance (Überwachung) der Mikroorganismen wird dabei über ein standardisiertes und periodisches Oberflächenwasser- und Abwassermonitoring erreicht. Foto: LANUV/D. Krauthausen Foto: LANUV/F. Blawath Polymerase-Kettenreaktion (PCR) Bei der Polymerase-Kettenreaktion ( Polymerase Chain Reaction , PCR) werden kurze DNA-Abschnitte enzymatisch und unter Zuhilfenahme von Oligonukleotiden, sogenannten Primern, gezielt amplifiziert (vervielfältigt). Primer sind kurze DNA-Fragmente, die komplementär zu randständigen Teilbereichen der zu untersuchenden DNA-Abschnitte sind und die Position bestimmen, an der die DNA-Polymerase die Vervielfältigung der DNA beginnt. Die Länge dieser DNA-Bereiche lässt sich durch die Wahl der Oligonukleotide frei variieren, umfasst aber meist dreistellige bis kleine vierstellige Basenpaar-Bereiche. Mit dieser Methode werden somit meist einzelne Gene oder kurze DNA-Abschnitte vervielfältigt. Diese können im Anschluss sequenziert werden (z. B. über eine Sanger-Sequenzierung). Dadurch wird jedoch nur ein begrenzter Überblick über einen sehr kleinen Teil eines Genoms ermöglicht. In unserem Labor wird diese Methode unter anderem genutzt, um Varianten von Antibiotikaresistenz-vermittelnden Genen zu identifizieren. Next-Generation Sequencing (NGS) Im Gegensatz zu bisherigen Sequenzierungsverfahren, wie z. B. der Sanger-Sequenzierung, können beim Next-Generation Sequencing (NGS) Verfahren parallel viele Millionen kurzer DNA-Abschnitte sequenziert werden. Es handelt sich dabei also um eine Hochdurchsatztechnologie. Mit dieser Methode können mehrere vollständige Bakteriengenome simultan sequenziert werden. Dabei werden kurze Sequenz-Abschnitte ( Reads ) erzeugt, die sich gleichmäßig über das Bakteriengenom verteilen und alle Gene eines Isolates mitsamt aller vorhandenen, z.B. resistenzvermittelnden-Gene abdecken, was auch als Ganzgenomsequenzierung ( Whole Genome Sequencing , WGS) bezeichnet wird. Aus diesen Sequenz-Abschnitten wird das Genom des Bakteriums rekonstruiert und ein Datenbankabgleich vom Kerngenom und von erworbenen Genen durchgeführt. Die Ganzgenomsequenzierung ermöglicht somit die Typisierung von bakteriellen Umweltisolaten inklusive der Identifizierung von Hoch-Risiko Klonen. Bei den Hoch-Risiko-Klonen handelt es sich um Bakterien bestimmter Sequenztypen, die weltweit stark verbreitet sind. Auf Grund ihres genetischen Repertoires zeigen sie erhöhte Resistenzen gegenüber Antibiotika und/oder eine gesteigerte Virulenz und sind damit besonders gut in der Lage sich weiter zu verbreiten, Menschen zu kolonisieren und potentiell Infektionen zu verursachen. Zudem können durch die Ganzgenomsequenzierung Verwandtschaftsverhältnisse einzelner Isolate zueinander analysiert werden, was bei der Überprüfung der Persistenz von Bakterienisolaten in z. B. Kläranlagen von entscheidender Bedeutung sein kann. Digitale PCR (dPCR) Ein weiterer Ansatz des Oberflächenwasser- und Abwassermonitorings ist die digitale PCR ( digital Polymerase Chain Reaction , dPCR). Hierfür wird das gesamte genetische Material einer Wasserprobe isoliert und spezifische Nukleinsäuresequenzen, z. B. resistenzvermittelnde Gene, darin quantifiziert, um deren Abundanzen (Häufigkeit) festzustellen. Der Unterschied zu einer herkömmlichen qPCR liegt hierbei in der Präzisionsleistung. Während bei einer qPCR die Quantifizierung durch die Relation zu mitgeführten Standards erfolgt, kommt die dPCR ohne diese aus und bestimmt direkt die An- oder Abwesenheit von DNA-Molekülen und wodurch sich deren Anzahl in einem untersuchten Probenvolumen berechnen lässt. Für diese Methode wird die Probe anfänglich stark verdünnt, was die dPCR weniger anfällig gegenüber PCR-Inhibitoren macht; PCR-Inhibitoren können den Nachweis von Zielgenen deutlich erschweren oder sogar unmöglich machen. Eine genaue Zuordnung von Resistenzgenen zu einzelnen Bakterienspezies ist mit dieser Methode zwar nicht möglich, aber es werden die Kopienzahlen einzelner Zielgenmoleküle in einer Probe ermittelt. Die Anzahl der nachgewiesenen Zielgenmoleküle kann mit den Daten anderer Probenahmezeitpunkte bzw. Probenahmestellen verglichen werden. Dadurch lässt sich eine Aussage über die zeitliche und räumliche Veränderung der Belastung, z. B. mit Antibiotikaresistenz-vermittelnden Genen oder mit bestimmten Bakterien- oder Virenarten, treffen. Foto: LANUV/F. Blawath Foto: LANUV/F. Blawath Ein weiterer Ansatz des Oberflächenwasser- und Abwassermonitorings ist die digitale PCR ( digital Polymerase Chain Reaction , dPCR). Hierfür wird das gesamte genetische Material einer Wasserprobe isoliert und spezifische Nukleinsäuresequenzen, z. B. resistenzvermittelnde Gene, darin quantifiziert, um deren Abundanzen (Häufigkeit) festzustellen. Der Unterschied zu einer herkömmlichen qPCR liegt hierbei in der Präzisionsleistung. Während bei einer qPCR die Quantifizierung durch die Relation zu mitgeführten Standards erfolgt, kommt die dPCR ohne diese aus und bestimmt direkt die An- oder Abwesenheit von DNA-Molekülen und wodurch sich deren Anzahl in einem untersuchten Probenvolumen berechnen lässt. Für diese Methode wird die Probe anfänglich stark verdünnt, was die dPCR weniger anfällig gegenüber PCR-Inhibitoren macht; PCR-Inhibitoren können den Nachweis von Zielgenen deutlich erschweren oder sogar unmöglich machen. Eine genaue Zuordnung von Resistenzgenen zu einzelnen Bakterienspezies ist mit dieser Methode zwar nicht möglich, aber es werden die Kopienzahlen einzelner Zielgenmoleküle in einer Probe ermittelt. Die Anzahl der nachgewiesenen Zielgenmoleküle kann mit den Daten anderer Probenahmezeitpunkte bzw. Probenahmestellen verglichen werden. Dadurch lässt sich eine Aussage über die zeitliche und räumliche Veränderung der Belastung, z. B. mit Antibiotikaresistenz-vermittelnden Genen oder mit bestimmten Bakterien- oder Virenarten, treffen.

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