Dieser Antrag ist Teil eines Kooperationsprojektes mit Prof. Dr. J. Heß (GH Kassel), der für seinen Teil ebenfalls Fördermittel bei der DFG beantragt (s. HE 3067/2-1, in dieser HA- Liste). Ziel des Gesamtprojektes ist es, in Gefäßuntersuchungen transiente und persistente Wirkungen von annuellen Kulturpflanzenarten auf die Struktur von mikrobiellen Lebensgemeinschaften und deren Funktionen bei C- und N-Umsatzprozessen im Boden zu charakterisieren. Diese Umsatzprozesse werden unter besonderer Berücksichtigung der C- und N-Einträge durch Rhizodepositionen und Ernteresiduen von Körnerleguminosearten untersucht. Dieser Antragsteil befasst sich mit der Charakterisierung der Struktur von bakteriellen und pilzlichen Populationen im Boden und deren Umsatzpotential für bodencharakteristische Substrate. Charakteristische Banden der erfaßten 16S und 18S rDNA-(Gesamtpopulation) bzw. der entsprechenden rRNA-Fingerprints (aktive Populationen) werden sequenziert, phylogenetisch eingeordnet und zur Konstruktion von fluoreszenzmarkierten Oligonucleotid Sonden verwendet, die zur in-situ-Detektion der Mikroorganismen mit Hilfe des konfokalen Laserscanningmikroskops eingesetzt werden. Damit ist es möglich gezielt diese Organismen in situ zu lokalisieren und deren Aktivität nachzuweisen. Die gewonnen Ergebnisse sollen integrativ zusammen mit den von Prof. Heß erhobenen Daten ausgewertet werden.
Das solare Spektrum enthält unterschiedliche spektrale Komponenten: UVA, -B, sichtbares Licht und Infrarot, die jeweils ein unterschiedliches biologisches Wirk- und Schädigungsprofil aufweisen. Für das Verständnis der schädlichen Wirkung für den Menschen und für eine daraus resultierende relevante Risikoabschätzung ist es essentiell, die kombinierte Aktion von UV- bis IR-Strahlung in ihrer biologischen Wirksamkeit in Modellsystemen der Haut zu untersuchen. Durch die Analyse unterschiedlicher Parameter in 2D- wie auch in speziellen, Gewebe-relevanten 3D-organotypischen Kulturen zur Identifizierung und Langzeitregeneration der epidermalen Stammzellen und der in vivo Maushaut soll es ermöglicht werden, die Wirkmechanismen kombinierter Strahlung auf zellulärer und (epi)-genetischer Ebene aufzuklären. Dafür wird eine kombinierte und bezüglich UVA und -B Strahlenintensität variable Strahlenquelle, für alle AGs entwickelt. Die Forschungsschwerpunkte der Verbundpartner sind: Gewebe- und Telomerregulation (AG1); epigenetische Kontrolle zellulärer Funktionen auf DNA- bzw. Histon-Ebene (AG2); IR-Signaling / Mitochondrienintegrität und AhR-Signaling (AG3); DNA Reparatur und Damage Signaling (AG 4). Die enge Zusammenarbeit der interdisziplinär aufgestellten AGs schafft Synergieeffekte, die neben der wissenschaftlichen Diskussion den Austausch von Methoden und Materialien, gemeinsame Publikationen sowie die Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern betreffen.
Projektziel ist es, die Effizienz geschlossener Wasserkreislauf-Aquakulturen (engl. recirculating aquaculture systems, kurz RAS) zu erhöhen und die negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit des Menschen zu minimieren. Ein Teilprojekt des europäischen Gesamtprojektes ABAWARE beschäftigt sich mit der Frage, wie sich die mikrobielle Gemeinschaft in RAS über die Zeit verändert und ob sich pathogene Keime vermehren. Damit der Veränderung der mikrobiellen Zusammensetzung des Aquakulturwassers häufig eine Verschlechterung der Wasserqualität einhergeht, soll entsprechend ein (mikrobielles) Indikatorsystem entwickelt werden, um die Wasseraufbereitung nachhaltig zu optimieren. Es soll ein Screening System etabliert werden, das eine einfache nicht-invasive Bestimmung von Mikrobiomen in RAS ermöglicht. Dieses Monitoring soll Krankheitsrisiken vorbeugen und eine effektivere Nutzung der RAS ermöglichen. Da zur Behandlung von Krankheitsfällen häufig Antibiotika im RAS zugesetzt wird, kann durch das entwickelte Screening System der Medikamenteneinsatz verringert und somit Umweltrisiken und der Bildung von Antibiotikaresistenzgenen (ARGs) entgegengewirkt werden.
Der Verbund GBOL II wird weiter am Ausbau der ersten umfassenden DNA-Barcoding-Gendatenbank der deutschen Flora und Fauna arbeiten. An der Universität Bonn wird die nationale Referenzdatenbank weiter komplettiert. Schwerpunkt sind hierbei Pflanzengruppen die u.a. für die Verifikation und Artbestimmung von Saatgut und Baumschulware von hervorgehobener Bedeutung sind. Als DNA-Barcodes dienen drei plastidäre Regionen und die ribosomale Kern-DNA. Von ca. 2200 neu zu bearbeitenden Taxa ist auszugehen, wobei bei weiter verbreiteten Arten die bereits in GBOL1 praktizierte geographische Streuung angestrebt wird, um eventuelle genetische Variabilität in Dt. zu erfassen. Als Grundlage dienen etablierten Prozesse: Am BGBM wird das verifizierte Pflanzenmaterial in Isolationsplatten überführt, die Belegdaten in das DNABank-Netzwerk eingepflegt und die gefüllte und referenzierte Isolationsplatte ans Nees-Institut zur molekularen Bearbeitung versandt. Diese etablierte Arbeitsweise wird auch in der zweiten Phase verwendet um (1) hochwertige DNA mittels magnetic beads aus dem vom BGBM übermittelten Pflanzenmaterial zu isolieren, (2) die vier DNA-Barcode-Regionen zu amplifizieren und (3) zu sequenzieren, (4) eine Qualitätskontrolle durchzuführen und (5) die gewonnen Daten in die Datenbank einpflegen. Eine transparente Prozess- und Statuskontrolle für (6) ggf. notwendige Troubleshootings wird durch die vom IEB kontinuierlich weiterentwickelten online-Tools der drei Partnerinstitute (gbol5.de) ermöglicht.
The project will investigate the Deep Biosphere of the Chesapeake Bay Impact Structure post-impact sediments. The main objective is the visualization and quantification of living prokaryotes and the quantification of abundant prokaryotic groups. A high proportion of the total number of prokaryotic cells (AODC) has been identified as living Bacteria in deep sediments from the Pacific using quantitative PCR and CARD - FISH. We plan to use these techniques to allow the extrapolation of this important finding to the Chesapeake Bay impact structure sediments. Quantitative PCR will also be used to quantify Archaea and Bacteria from abundant clusters of 16S rDNA and functional genes, e.g. the dissimilatory sulfite reductase gene (dsrAB) of sulfate reducing prokaryotes. In addition, hydrocarbon-degrading microorganisms will be enriched, isolated and described. 50 sediment core samples from various depths will be analyzed to explore the 'Deep Biosphere'.
Die Produktion von Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen besitzt ein hohes Potential zur Reduktion des CO2-Ausstoßes. Die mikrobiologischen Grundlagen dieses Prozesses sind bislang jedoch nur unzulänglich charakterisiert. Im Rahmen dieses Projektes soll die Mikrobiologie in mesophilen und thermophilen CSTR-Reaktoren bei Beschickung mit pflanzlichen Substraten untersucht werden. Insbesondere sollen Änderungen in der Populationsstruktur bei einer kontinuierlichen Steigerung der Belastung des Reaktors bis hin zu einer Übersäuerung verfolgt werden. Der Langzeitversuch zur Biomethanisierung von nachwachsenden Rohstoffen bei veränderter Raumbelastung erfolgte während eines früheren FNR-geförderten Projektes (FKZ: 22011402). Anhand von ausgewählten Proben soll nun die mikrobielle Diversität im CSTR bei ausgewählten Prozesszuständen analysiert werden. Hierzu werden kulturunabhängige Methoden basierend auf der Analyse der mikrobiellen 16S rDNA Sequenz verwendet. Die Arbeiten sollen das Verständnis über die mikrobiellen Grundlagen der Stoffwandlung innerhalb eines Biogasreaktors vertiefen. Die erzielten Ergebnisse sollen über Publikationen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 81 |
| Europa | 8 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 42 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 81 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 81 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 64 |
| Englisch | 27 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 58 |
| Webseite | 23 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 58 |
| Lebewesen und Lebensräume | 81 |
| Luft | 42 |
| Mensch und Umwelt | 81 |
| Wasser | 53 |
| Weitere | 81 |