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E! 10849 CASENIPP - Entwicklung von isocyanatfreien Polycarbonat-Polyurethan-Systemen für Schaumstoffe, Elastomere und Beschichtungen, Teilprojekt: Grundlegende Untersuchungen der Carbonat Amin Reaktion und Charakterisierung der Reaktionsprodukte

Methanolumsetzung durch methanogene Bakterien mit Schwerpunkt auf Wachstum, Spurenelementen und Speicherstoffen

Zu den methanolumsetzenden, methanogenen Bakterien gehoert in erster Linie die Gattung Methanosarcina, die das weiteste Substratspektrum von allen Methanbildnern aufweist und so H2 + CO2, H2 + CO, Essigsaeure, Methylamine und/oder Methanol zu Biogas umsetzt. Um den fuer die Betriebssicherheit von anaeroben Belebtschlammverfahren notwendigen Einblick in die kritische Stufe der Methanbildung zu erhalten, wurden mit dem Modellsubstrat Methanol erstmalig Wachstumsoptimierungen durchgefuehrt, die nicht nur zu Nickel und Kobalt, sondern auch zu Molybdaen und Selen als Wachstumsfaktoren fuehrten. Ausserdem war die Sulfidkonzentration wichtig. Es ergab sich eine sehr hohe Inertheit gegen nicht physiologische Schwermetalle. Durch chemische Gesamtanalysen von den verschiedensten Reinkulturen wurden die Wachstumsexperimte bestaetigt und das Elementbeduerfnis sogar noch erweitert. Eine flockenbildende, hochaktive Mutante soll ferner zu besserem Absetzverhalten beitragen. Neue 'Speicherstoffe' wurden bei den Methanbildnern entdeckt, so die stark kationischen Polyamine und die stark anionischen Polyphosphate. Es sollen Hinweise zur Verbesserung der Startphase eines anaeroben Verfahrens gewonnen werden.

Polyamines and drought tolerance: Cross-talk of polyamine and calcium signalling in stress tolerance of barley

Drought is a major limitation for crop yield, and drought-tolerant crop cultivars are a world-wide requirement. Polyamines were shown to improve tolerance and recovery from drought, and recent results place spermine at a prime position for this effect. This project aims at investigating spermine formation and action in the crop Hordeum vulgare, distinguishing spermine from the positional isomer thermospermine. To clarify mechanism(s) of spermine action, effects of genetic and pharmacological alteration of spermine levels on various drought and salt stress parameters will be determined in whole plant, cell culture and epidermal strip assays.

Teilvorhaben 11: Herstellung, Charakterisierung und Prozessintegration der Produkte^Teilvorhaben 14: Scale Up von Prozessen in Pilotanlagen^Teilvorhaben 12: Rohstoffmanagement der Anbau- und Reststofföle inklusive ökonomische und ökologische Betrachtung des Anbaus^Forschungsverbund: Integrierte chemisch-biotechnologische Herstellung von Synthesebausteinen auf Basis nachwachsender Rohstoffe in einer Bioraffinerie^Teilvorhaben 9: Katalysatorentwicklung sowie Gewinnung von Synthesebausteinen^Teilvorhaben 1: Projektmanagement und Rohstoffaufbereitung, Entwicklung von Biokatalysatoren, Herstellung von Synthesebausteinen, Prozess- und Produktbewertung^Teilvorhaben 3: Gewinnung der Synthesebausteine, Prozessintegation^Teilvorhaben 10: Prozess- und Produktbewertung^Teilvorhaben 13: Erzeugung und Nutzung von Synthesegasen aus Glycerin, Teilvorhaben 8: Prozessintegration für die Herstellung von Produkten

Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. Herstellung und anwendungstechnische Charakterisierung von Polyaminen. Zusammenführung der Teilprozesse, Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab und Integration in den chemischen Produktionsverbund. Das vorgeschlagene Verfahren stellt, ausgehend von pflanzlichen Rohstoffen eine neue und kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung von Aminen dar. Bei erfolgreicher Realisierung der geplanten Arbeiten ist eine Erweiterung des Prozesses auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie eine Erweiterung des Produktspektrums möglich. Das vorgeschlagene Projekt hat durch die anspruchsvolle Aufgabe der Erschließung von pflanzlichen Ölen als zukünftige und nachhaltige Rohstoffquelle für Amine einen großen Signalcharakter für die Bestrebungen zur Substitution der petrochemischen Rohstoffbasis.

Polyamines and drought tolerance: Cross-talk of polyamine and calcium signalling in stress tolerance of barley

Drought is a major limitation for crop yield, and drought-tolerant crop cultivars are a worldwide requirement. Polyamines were shown to improve tolerance and recovery from drought, and recent results place spermine at a prime position for this effect. The mechanism of action of spermine is unknown, but there is strong evidence pointing to spermine modulation of cation channels. This project aims at investigating spermine formation and action in the crop Hordeum vulgare, distinguishing spermine from the positional isomer thermospermine. The enzyme responsible for spermine biosynthesis, H. vulgare spermine synthase (HvSPMS), will be characterized and its expression in response to drought will be analysed. To clarify mechanism(s) of spermine action, effects of genetic and pharmacological alteration of spermine levels on various drought and salt stress parameters will be determined in whole plant, cell culture and epidermal strip assays. The hypothesis that spermine is intricately linked to ion homeostasis and Ca2+ signalling will be tested by recombinant reporter proteins and ion analysis. A first approach to identify direct spermine targets is made by studying proteins to which spermine specifically binds.

Teilvorhaben 3: Materialvorbereitung, Materialveredlung und Versuche zur Höherskalierung des Verfahrens^Universell nutzbare Modifizierung von Faseroberflächen mit ultradünnen Funktionsschichten^Teilvorhaben 2: Atmosphärendruck - Plasmaquellen für die gezielte Funktionalisierung von Faseroberflächen, Teilvorhaben 1: Projektkoordinierung und Entwicklung eines Verfahrens für die plasma-/primergestützte selektive Funktionalisierung unterschiedlicher Fasermaterialien

Teilvorhaben 3: Materialvorbereitung, Materialveredlung und Versuche zur Höherskalierung des Verfahrens^Universell nutzbare Modifizierung von Faseroberflächen mit ultradünnen Funktionsschichten, Teilvorhaben 2: Atmosphärendruck - Plasmaquellen für die gezielte Funktionalisierung von Faseroberflächen

Universell nutzbare Modifizierung von Faseroberflächen mit ultradünnen Funktionsschichten, Teilvorhaben 3: Materialvorbereitung, Materialveredlung und Versuche zur Höherskalierung des Verfahrens

Die Rolle der Polyamine als Modulatoren der Stressproteinsynthese bei Pflanzen

Die vermehrte Synthese spezifischer Proteine ('Stressproteine') ist bei allen Organismen eine wichtige zellulaere Reaktion auf die Einwirkung unterschiedlicher belastender Umwelteinfluesse. Die Funktion vieler Vertreter der verschiedenen Stressproteinklassen besteht v.a. darin, andere durch Stress geschaedigte Proteine in der Zelle entweder abzubauen oder zu reaktivieren und dadurch einer tiefgreifenden Stoerung grundlegender Stoffwechselprozesse entgegenzuwirken. Bei Pflanzen ist bekannt, dass bestimmte Phytohormone (v.a. Abscisinsaeure und Ethylen) an der Regulation der Stressproteinsynthese beteiligt sind. Neben den klassischen Phytohormonen ist heute auch die Bedeutung der Polyamine als wichtige pflanzliche Wachstumsregulatoren und biochemische Stressindikatoren unumstritten. Im vorliegenden Forschungsvorhaben soll untersucht werden, ob die Polyamine in das Ausmass der Stressproteinsynthese steuernd eingreifen und auf welcher Ebene im Gesamtprozess der Proteinbiosynthese eine Regulation ansetzen koennte. Da die vermehrte Bildung von Stressproteinen auch zur Induktion von Stresstoleranz beitragen kann, koennten kuenftig moeglicherweise die Toleranzeigenschaften von landwirtschaftlich relevanten Nutzpflanzen gegenueber verschiedenen Stressfaktoren durch Manipulation des Polyaminstoffwechsels verbessert werden.

Untersuchungen an Gruen- und Blaualgen ueber den Stickstoff-Metabolismus, Wirkung von gasfoermigen Immissionen (SO2, O3, NO2) auf Pinus-Keimlinge. Stickstoff-Metabolismus von Beta

1.a) Regulation und Lokalisation der Nitritreduktase unter evolutionaerem Aspekt. Dabei wird die Molekularbiologie zur Identifizierung der pro- bzw. eukaryotischen Isoenzyme hinzugezogen. b) Mit Hilfe von Mutanten wird die Regulation der Nitratreduktase untersucht. Schwergewicht ist die in vitro Produktion vom Molybdaen-haltigen Komplex (MoCo) zur Charakterisierung. c) Proteolytischer Abbau der Nitratreduktasen im Zuge des Enzymturnover und der Senescenz. 2. Sterile Fichtenkeimlinge in Hydrokultur werden mit den Schadgasen SO2, O3 und NO2 in Kombinationen begast. Gemessen werden Veraenderungen von Enzymaktivitaeten im N- und C-Metabolismus. 3. Die Charakteristik des N-Stoffwechsels von Rueben wird untersucht, ihre qualitaetsbestimmenden Faktoren in Hinsicht auf gespeicherten Stickstoff bestimmt. Es kommt auf Aufnahme und Reduktion von Nitrat und den regulierenden Einfluss von Polyaminen an.

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