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.
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.
Ein Konzept zur Beurteilung der biologischen Sicherheit bei der Anwendung gentechnisch veraenderter Starterorganismen in fermentierten Lebensmitteln wird entwickelt. Im vorliegenden Teilvorhaben wird dieses Konzept am Beispiel der Rohwurst erarbeitet. Praxisbewaehrte Starterorganismen, wie L. sake und L. curvatus, werden durch geeignete Vektoren modifiziert, so dass Organismen mit verbesserten, technologisch wuenschenswerten Leistungen entstehen. Das Verhalten dieser Organismen, der eingebrachten rekombinanten DNA und der Begleitflora wird nach Anwendung als Starterkultur fuer die Rohwurstherstellung im Pilotmassstab untersucht. Unter optimierten Bedingungen werden genetisch veraenderte Starter gezuechtet und praepariert. Schliesslich wird ein Sicherheitsraster erarbeitet, mit dem eine Aussage moeglich ist ueber die genetische Stabilitaet der Organismen, die Bedeutung des horizontalen Gentransfers, die Beschaffenheit von Sicherheitsvektoren und Verfahren zur Routineueberwachung.
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.
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.
Ein Konzept soll erarbeitet werden zur Sicherheitsbewertung der mit Hilfe der Gentechnik erzeugten Lebensmittel und Zusatzstoffe, die rekombinierte DNA (rDNA) aber keine lebenden gentechnisch veraenderten Organismen enthalten. Da potentielle Risiken freier rDNA erst nach ihrer Transformation an Bedeutung gewinnen, soll zunaechst das Transformationspotential freier rDNA in Lebensmitteln untersucht werden. Zu diesem Zweck wird modellhaft ein System mit hoher Transformationsrate fuer die Untersuchungen in Lebensmitteln etabliert. Der Einfluss von Lebensmittelinhaltsstoffen auf die Transformierbarkeit der rDNA bzw. auf die Kompetenz der Modellorganismen wird untersucht. Die daraus ermittelten 'lebensmittelspezifischen' Bedingungen fuer die Transformation werden dazu verwendet, prinzipiell das Ereignis einer Transformation freier rDNA unter ,'worst case'-Bedingungen zu demonstrieren.
Foraminifera are marine protozoa, which tests deposited in the sediments since the Early Cambrian are the most widely used microfossils in biostratigraphy and paleoenvironmental reconstructions. Paleontology provides abundant information concerning the fossil record of foraminifera, however, their origin and the macro-evolutionary relationsships between the major groups are not well established. The aim of this project is to compare the micropaleontological data on evolution of foraminifera to their phylogeny inferred from the ribosomal RNA gene sequences. Analysis of the SSU and LSU rDNA sequences allowed to establish the phylogenetic position of foraminifera and proposed a new model of phylogenetic relationsships within this group. This project has been developed in context of recent advancements in application of molecular techniques to the study of systematics based on analysis of nucleic acids sequences has opened the new avenues for development of our knowledge of origin and evolutionary history of living organisms.^Les Foraminiferes sont un groupe de Protistes dont les tests, deposes dans les sediments marins depuis des millions d'annees, sont largement utilises en geologie pour leur qualite de marqueurs dans l'analyse biostratigraphique ainsi que dans les reconstructions paleoecologiques et paleographiques. De nombreuses lignees phylogenetiques de Foraminiferes ont ete etudiees, cependant leur macroevolution, a savoir les relations entre les principaux groupes taxonomiques, reste largement inconnue. Nos recherches ont pour but d'etudier la macroevolution des Foraminiferes a l'aide des sequences des ARN ribosomiques. L'analyse comparee de sequences de la grande et de la petite sous-unite de l'ARN ribosomique a permis d'etablir la relation phylogenetique des Foraminiferes avec d'autres eucaryotes unicellulaires et de construire une phylogenie du groupe. Ce projet se situe dans le contexte de l'application de techniques modernes de la biologie moleculaire au renouvellement de la systematique animale et vegetale. Basee sur l'analyse comparative de sequences d'acides nucleiques, la systematique moleculaire a ouvert de nouvelles perspectives dans l'interpretation des origines et de l'historie evolutive des etres vivants. (FRA)
The aim of this project is to determine the eukaryotic biodiversity and transcriptional activity in Arctic sea ice samples using phylogenetic approaches, and to compare the results to respective data obtained from Antarctic sea ice samples. Sea ice is a seemingly hostile habitat with regard to its abiotic constraints. Despite these harsh conditions it is heavily populated by microbial organisms, constituting an ecosystem of global significance. Here we propose to describe the molecular biodiversity of selected sea ice communities by generating environmental 18s rDNA libraries, helping us to unravel the identity of unknown or unculturable species ('hidden biodiversity'). We also aim for determining the transcriptional input of eukaryotic sea ice organisms to ecosystem functioning by randomly sequencing environmental cDNA samples. Using recently developed phylogenetic tools we will determine function and phylogenetic affiliation of ESTs and on order to link sea ice biodiversity with transcriptional activity of major groups and selected genomes and metagenomes. We further intend to correlate biodiversity and transcriptional activity with in situ physical and biochemical parameters measured during.sampling. Finally we will compare the functional biodiversity in Antarctic versus Arctic sea ice. Since psychrophilic microorganisms possess unique physiological adaptations to their extreme habitat, they are potentially interesting objects for applied science.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 81 |
| Europa | 8 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 43 |
| 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 | 80 |
| Wasser | 53 |
| Weitere | 81 |