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s/nitritreduktase/Nitratreduktase/gi

Untersuchungen zu den Abbau-Mechanismen der Sprengstoffe RDX und TNT durch bodenbewohnende Pilze

Das Projekt "Untersuchungen zu den Abbau-Mechanismen der Sprengstoffe RDX und TNT durch bodenbewohnende Pilze" wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (IBWF) e.V. an der TU Kaiserslautern.Sprengstoffe, v.a. TNT und Hexogen (RDX), sind als Kontaminationen in den Boden eingetragen worden und gelangen aufgrund ihrer geringen Wasserlöslichkeit langsam in das Grundwasser. Aufgrund ihrer Umwetlttoxizität ist eine Sanierung kontaminierter Standorte nötig. Bisherige Untersuchungen zum Abbau dieser Xenobiotika haben sich auf die oxidativen Enzyme von Pilzen aus fremden Habitaten (v.a. Weißfäule-Pilzen) konzentriert. Unter Ansatz basiert hingegen auf der Charakterisierung des Abbau-Potentials der nativen Bodenmycota. TNT wird durch Nitratreduktase-Aktivität reduziert und in die Humus-Schicht eingebunden, während das instabile heterozyklische RDX-Moleküle durch Reduktion gespalten und somit mineralisiert wird. TNT-Reduktion und RDX-Abbau werden durch eine große Diversität an bodenbewohnenden Pilzen durchgeführt, v.a. Zygomyceten (Cuninghamella, Absidia) und imperfekte Stadien von Ascomyceten (Penicillium, Trichoderma). Unsere derzeitigen Studien befassen sich mit der Einbringung der RDX-Fragmente in den pilzlichen Sekundärmetabolismus.

Zur Rolle der Nitratreduktion und der Stickstoffmonoxid (NO)-Bildung beim normoxischen/anoxischen/post-anoxischen Stoffwechsel von Wurzeln

Das Projekt "Zur Rolle der Nitratreduktion und der Stickstoffmonoxid (NO)-Bildung beim normoxischen/anoxischen/post-anoxischen Stoffwechsel von Wurzeln" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Würzburg, Fakultät für Biologie, Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften mit Botanischem Garten.Nitratreduktion von Wurzeln hat positive Auswirkungen auf die Überflutungstoleranz, doch sind die Mechanismen nur unzureichend verstanden. Nitratreduktase(NR)-haltige Wurzeln eines Tabakwildtyps produzierten unter Anoxia viel weniger Ethanol und Lactat als Wurzeln einer Tabaktransformante (LNR-H), die keine lösliche NR in der Wurzel (aber normale NR-Aktivität in den Blättern) besitzt. Auch der cytosolische pH und der Energiezustand der Wurzeln waren in WT unter Anoxia besser und die Pflanzen zeigten im Gegensatz zur LNR-H keine Welkeerscheinungen. Wir wollen nun überprüfen, inwieweit Nitrat- und Nitritreduktion, Atmung und oxidativer Pentosephosphatzyklus um Metabolite konkurrieren, und weshalb unter Anoxia in WT-Wurzeln die NR-Expression gesteigert und/oder die Proteolyse gehemmt ist. nitratreduzierende Pflanzen ermittieren unter Anoxia auch vermehrt Stickstoffmonoxid (NO). Wir wollen die NO-Emission von Wurzeln unter Normoxia/Anoxia/Post-Anoxia quantifizieren und beteiligte Reaktionen identifizieren. Eine mögliche Korrelation zwischen NO- und Ethylenemission sowie eine vermutete Akkumulation von NO-Verbindungen (Nitrosothiole und Nitrotyrosin) soll untersucht werden. Alle Experimente werden mit dem WT, der LNR-H-Transformante sowie an der Nitritreduktaseantisensetransformante von Tabak durchgeführt.

Teilprojekt: Die Funktion der Hyphosphäre für die Kohlenstoff- und Nährstoffverteilung zwischen Pflanzen und Mikroorganismen in Grünlandböden unterschiedlicher Landnutzungsintensität, Einfluss von Landnutzungsintensität auf die räumliche Verteilung und Funktion von Bodenmikroorganismen (SCALEMIC)

Das Projekt "Teilprojekt: Die Funktion der Hyphosphäre für die Kohlenstoff- und Nährstoffverteilung zwischen Pflanzen und Mikroorganismen in Grünlandböden unterschiedlicher Landnutzungsintensität, Einfluss von Landnutzungsintensität auf die räumliche Verteilung und Funktion von Bodenmikroorganismen (SCALEMIC)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Bodenbiologie.Ziel des Projektes ist, den Einfluss der Grünlandlandnutzung auf die funktionelle Diversität von Bodenmikroorganismen in den drei Exploratorien zu untersuchen. Der C- und N-Kreislauf als Schlüsselprozesse terrestrischer Ökosysteme steht hierbei im Vordergrund. Unsere Hypothese ist, dass Grünland unterschiedlicher Nutzungsintensität anhand von generellen mikrobiellen Parametern klassifiziert werden kann. Hierfür wird ein Fuzzy Modell eingesetzt, das auf 1200 Referenzdaten basiert, welche innerhalb der letzten 20 Jahre in ganz Europa erhoben wurden. Anschließend soll die Enzymaktivität als Maß mikrobieller Aktivität im C- und N-Kreislauf mittels Geostatistik intensiver untersucht werden. Wir vermuten, dass eine abnehmende Diversität von Bodenmikrohabitaten und Pflanzen bei intensivierter Landnutzung die räumliche Heterogenität von mikrobiellen Prozessen reduziert. Gleichzeitig erwarten wir, dass die Landnutzung spezifische Funktionen der mikrobiellen Gemeinschaft beeinflusst. Dies soll beispielhaft an der bakteriellen Denitrifizierung durch die Analyse von Funktionsgenen (narG, nirK, nirS, nosZ) gezeigt werden. Die Verknüpfung von Abundanz und Gemeinschaftsstruktur der Denitrifizierer mit der Nitratreduktaseaktivität wird das Verständnis der Regulation des N-Kreislaufs in terrestrischen Ökosystemen verbessern. Die Ergebnisse werden mit der oberirdischen Biodiversität in Verbindung gebracht, um den Zusammenhang zwischen ökosystemarer Funktion und biotischer Diversität zu klären. Dies wird zur Erklärung des räumlichen Auftretens von Pflanzenarten in unterschiedlich genutztem Grünland beitragen.

Die Aktivitaet der Nitratreduktase in Nahrungspflanzen; Verteilung in der Pflanze und thermische Stabilitaet

Das Projekt "Die Aktivitaet der Nitratreduktase in Nahrungspflanzen; Verteilung in der Pflanze und thermische Stabilitaet" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesforschungsanstalt für Ernährung, Institut für Biologie.Nitrat ist ein unerwuenschter Inhaltsstoff von Nahrungspflanzen. Sein Gehalt wird mitbestimmt durch die Aktivitaet der Nitratreduktase, die fuer den weiteren Stoffwechselumsatz verantwortlich ist. Im Hinblick auf die Sicherung einer gesunden Nahrung ist es notwendig, die Verteilung der Nitratreduktase in den verschiedenen Pflanzenorganen, wie Wurzel, Spross, Blatt und Bluete zu kennen und die Abnahme des Nitratgehaltes, verknuepft mit der moeglichen Bildung von Nitrit, zu verfolgen. Gleichzeitig soll auch der Einfluss von Lagerzeit und Temperatur auf die Nitratreduktase und den Nitritgehalt geprueft werden.

Verbundprojekt: Neue Verfahren zur biologischen Nitratelimination in kleinen Wasserwerken - Arbeitsteil III: Einsatz von Bakterien mit sauerstofftoleranter dissimilatorischer Nitratreduktase

Das Projekt "Verbundprojekt: Neue Verfahren zur biologischen Nitratelimination in kleinen Wasserwerken - Arbeitsteil III: Einsatz von Bakterien mit sauerstofftoleranter dissimilatorischer Nitratreduktase" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Institut für Biologie II.Es sollen Staemme denitrifizierender Bakterien isoliert werden, deren Nitratreduktase bereits bei geringem Sauerstoffgehalt im Medium synthetisiert und aktiviert wird, so dass nicht erst voll anaerobe Bedingungen fuer eine Nitratentfernung eingestellt werden muessen. - Zusaetzlich wird versucht, psychrophile Staemme anzureichern, die noch bei Temperaturen unter 10 Grad Celsius eine relativ hohe Denitrifikationsrate aufweisen. - Mit diesen ausgewaehlten Staemmen soll dann geprueft werden, ob eine hoehere Leistungsdichte bei der Stickstoffentfernung aus Grundwasser erreicht werden kann; der Einsatz von Staemmen mit 'sauerstofftoleranter' Nitratreduktase wuerde fuer die Nitratreduktion keine vollstaendige O2-Entgasung erfordern, so dass der technische Aufwand und der Energieeinsatz geringer waeren als in voll anaeroben Reaktoren.

Genetische Diversität und der Einfluss von Gentransfer

Das Projekt "Genetische Diversität und der Einfluss von Gentransfer" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Oldenburg, Fachbereich 7 Biologie, Geo- und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Genetik.

Simulation des Stoff- und Energiehaushaltes gesunder und geschaedigter Waldoekosysteme am Beispiel ausgewaehlter Waldgebiete in der Bundesrepublik Deutschland

Das Projekt "Simulation des Stoff- und Energiehaushaltes gesunder und geschaedigter Waldoekosysteme am Beispiel ausgewaehlter Waldgebiete in der Bundesrepublik Deutschland" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Arbeitsgruppe Prof. Kohlmaier.Es wurde ein mathematisches Modell zur Simulation der Gasaufnahme ueber den stomataeren Pfad erarbeitet. Fuer die Spurengase SO2, NO2 und O3 ist die Aufnahme ueber den cuticulaeren Pfad im Vergleich zum stomataeren Pfad unbedeutend. Die Aufnahmeraten konnten auf der Grundlage der effektiven Widerstaende erklaert werden.Anreicherungseffekte aufgrund des rein thermodynamischen Gleichgewichts zwischen Gas- und Fluessigkeitsphase, sowie die Implikationen verschiedener Metabolisierungswege konnten stimuliert und an experimentellen Daten validiert werden. Dabei wurde die starke Abhaengigkeit der pysikalisch-chemischen und physiologischen Prozesse von Temperatur und Licht beruecksichtigt. Unter Benutzung von Datensaetzen des UBA und des DWD sind Simulationen von diurnalen und saisonalen Effekten durchfuehrbar. Die Hemmung der Ribulosebisphosphat Carboxylase durch S(+IV) wurde in ihrer quantitativen Bedeutung untersucht. Die Modellierung der Nitrat- und Nitritreduktion konnten Implikationen der verschiedenen Hypothesen ueber die Lokalisierung der Nitratreduktase herausgearbeitet werden. Weiterhin wurde gezeigt, dass die weitverbreitete Hypothese, dass NO2 durch die Disproportionierung zu Nitrit und Nitrat in die Pools zellulaerer Metabolite ueberfuehrt wird, weder die qualitative Charakteristik noch die quantitativen Daten zur NO2-Aufnahme erklaeren kann. Als Modellsystem fuer Radikalreaktionen des NO2 wurde die Wasserstoffabstraktion an Membranlipiden untersucht. Die Uebertragbarkeit der Saetze aus der Theorie unimolekularer Netzwerke auf die Diffusions/Reaktionssysteme am Blattpfad wurde bewiesen...

Auswirkungen steigender CO2-Konzentrationen und klimatischer Aenderungen auf Forstpflanzen bei unterschiedlicher Stickstoffversorgung

Das Projekt "Auswirkungen steigender CO2-Konzentrationen und klimatischer Aenderungen auf Forstpflanzen bei unterschiedlicher Stickstoffversorgung" wird/wurde gefördert durch: Psydata Institut für Marktanalysen, Sozial- und Mediaforschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 9 Architektur, Bio- und Geowissenschaften, Institut für Angewandte Botanik.Anhand von Modelluntersuchungen an Pappeln und Buchen sollte geklaert werden, wie sich a) die steigende atmosphaerische CO2-Konzentration, b) die steigende Stickstoffdeposition und c) Wasserdefizit bei Laubbaeumen auswirken. Ausserdem sollte geprueft werden, ob erhoehtes CO2 die Stresswirkungen von Stickstoffueberversorgung, Wasserdefizit und Ozon moduliert. Zur Wirkungserhebung wurden neben produktionsbiologischen Messungen vor allem biochemisch-physiologische Analysen durchgefuehrt. Analysiert wurden die Aktivitaeten der Enzyme Ribulose-1,5-bisphosphat Carboxylase, Saccharosephosphatsynthase, Saccharosesynthase, Phosphoenolpyruvat Carboxylase, Nitratreduktase, Glutaminsynthetase, Chitinase, Glucanase, Katalase und verschiedene Peroxidasen. Hinzu kamen Bestimmungen der Blattgehalte an Pigmenten, Proteinen und nichtstrukturellen Kohlenhydraten. Es konnte gezeigt werden, dass erhoehtes CO2 einen nur kurzen, voruebergehenden Wachstumsschub verursacht und die Wirkungen von Wasserdefizit und Stickstoffueberangebot nicht oder nur unerheblich moduliert. Bei Ozon war eine Modulation der Pflanzenwirkung bei gleichzeitig erhoehtem CO2 nur bei akuten Konzentrationen festzustellen. Steigende Stickstoffdeposition fuehrte zu deutlich und nachhaltig verbessertem Wachstum der Versuchspflanzen. Hier wurden Dosis-Wirkungsbeziehungen sowohl anhand produktionsbiologischer als auch biochemischer Kriterien aufgestellt. Wasserdefizit fuehrte zu deutlich eingeschraenktem Wachstum mit erheblichen Veraenderungen im Kohlenhydrathaushalt. Die regulatorische Integration von Kohlenstoff und Stickstoffhaushalt zeigte sich bei Pappeln aehnlich der fuer krautige Pflanzen beschriebenen.

Genetische und funktionelle Charakterisierung von Ferredoxinen und interagierenden Redoxproteinen aus Cyanobakterien

Das Projekt "Genetische und funktionelle Charakterisierung von Ferredoxinen und interagierenden Redoxproteinen aus Cyanobakterien" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten.Molekulare Erkennung spielt in der Biologie eine wichtige Rolle. Die molekularen Mechanismen, welche der Wechselwirkung zwischen zwei Proteinen und deren Regulation zugrunde liegen, sind nach wie vor ungeklaert. Im vorliegenden Projekt sollen am Beispiel der cyanobakteriellen Ferredoxine und ihrer Reaktionspartner folgende Fragen beantwortet werden: Wie interagieren Proteine in der Zelle? Welche strukturellen Merkmale sind notwendig, um die physiologische Funktion zu erfuellen? Welches sind die Faktoren, die diese Reaktionsmechanismen kontrollieren? Nach den Untersuchungen mit Ferredoxin: NADP+ Reduktase (FNR; petH) werden wir die Nitritreduktase durch heterologe Expression in E. coli und gezielte Mutagenese von nirA in die Charakterisierung der Wechselwirkung von ferredoxinabhaengigen Enzymen einbeziehen. Weiterhin sind Experimente zur Regulation der Transkription von petH vorgesehen sowie die genetische Analyse und Charakterisierung des Phaenotyps von verschiedenen Ferredoxinnullmutanten von Anabaena variabilis (fdxH1 hoch minus - fdxH2 hoch minus - fdxB hoch minus. Ueber das two hybrid System wollen wir einen bislang unbekannten Elektronenuebertraeger fuer die Nitrogenase Reduktase (nifH) identifizieren. Schliesslich werden die Ursachen der Sauerstoffsensitivitaet von Proteinen am Beispiel des FdxH2-Redoxproteins untersucht.

Genetische und funktionelle Charakterisierung von Ferredoxinen und interagierenden Redoxproteinen aus Cyanobakterien, Genetische und funktionelle Charakterisierung der Ferredoxine aus Cyanobakterien - Teil 1

Das Projekt "Genetische und funktionelle Charakterisierung von Ferredoxinen und interagierenden Redoxproteinen aus Cyanobakterien, Genetische und funktionelle Charakterisierung der Ferredoxine aus Cyanobakterien - Teil 1" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten.Das Projekt befasst sich mit Redoxproteinen, insbesondere 'pflanzlichen' Ferredoxinen, die eine Schluesselfunktion als Elektronenuebertraeger in der Photosynthese, Stickstoffassimilation und Stickstoffixierung der Cyanobakterien haben. Durch gezielte in vitro Mutagenese und Aktivitaetsmessungen, unterstuetzt von kristallographischen Daten, werden Domaenen rekombinanter Proteine identifiziert, die essentiell fuer die Protein-Protein Wechselwirkung und dem damit verbundenen Elektronentransfer sind. Interagierende Proteine sind das Ferredoxin-Bindungsprotein von Photosystem I, die Nitratreduktase, die Nitritreduktase, die Glutamatsynthase und die Nitrogenase-Reduktase. Genetische Analyse in vivo soll die in vitro erzielten Ergebnisse unterstuetzen.

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