Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: Der Einfluss von Landnutzungsintensitäten auf die Diversität von Viren in Grünlandböden und deren Bedeutung als Steuergrösse für die Zusammensetzung mikrobieller Populationen und deren Funktion (KiWion)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Umweltmikrobiologie.Unser Wissen zur Ökologie und Bedeutung von Mikroorganismen in Böden ist umfassend. Dies gilt im Gegensatz dazu nicht für die Ökologie der Viren. Erkenntnisse dazu hinken dem Kenntnisstand aus aquatischen Lebensräumen weit hinterher. Böden beherbergen eine große Anzahl an Viren und das Viren - Wirt Verhältnis liegt meist deutlich über jenem in aquatischen Systemen. Unterschiede in den Virenpopulationen können teilweise auf unterschiedliche Bodencharakteristika (pH, Wassergehalt, Anteil an organischem Material) erklärt werden. Dies lässt den Schluss zu, dass Unterschiede in der Landnutzung entsprechend die Virenabundanz als auch Viren - Wirt Interaktionen beeinflussen. In Böden tragen bis zu 68% aller Bakterien induzierbare Prophagen, ein Hinweis darauf, dass die Heterogenität im Boden und die ungleiche Verteilung der Mikroorganismen eine lysogene Vermehrung von Viren selektiert. Dies hat zur Folge, dass der Austausch von genetischer Information zwischen Virus und Wirt vorwiegend durch Transduktion stattfindet. Bis dato analysierte Virenmetagenome aus dem Boden bestanden bis zu 50% aus transduzierten Genen prokaryotischen Ursprungs. Obwohl davon ausgegangen werden kann, dass Viren im Boden, wie für aquatische Lebensräume gezeigt, einen signifikanten Einfluss auf die räumliche und zeitliche Dynamik ihrer Wirte (Killing the Winner Hypothese) und deren kontinuierliche Anpassung (Red Queen Hypothese), wichtige Ökosystemfunktionen und biogeochemische Prozesse haben, kennen wir die Art und Häufigkeit der Interaktionen nicht und empirische Daten fehlen. Wir postulieren, dass Transduktion eine wichtige Rolle für die Resilienz von Böden unter intensiver Landnutzung spielt, da in diesen Böden i) die mikrobielle Diversität vergleichsweise niedrig ist, was zu einer erhöhten Sensitivität gegenüber Veränderungen in den Umweltbedingungen führt. Andererseits, ii) hat die durch Düngung erhöhte spezifische Aktivität von Mikroorganismen eine erhöhte Transduktionsrate zur Folge, da Viren für ihre Vervielfältigung auf metabolisch aktive Wirte angewiesen sind. Um unsere Hypothese zu überprüfen, werden wir an 150 Standorten der Biodiversitäts-Exploratorien und im Detail an einer Auswahl an Grünlandstandorten mit unterschiedlicher Intensität der Bewirtschaftung Untersuchungen durchführen. Analysiert wird die Beziehung zwischen Virenabundanzen und VBRs mit der Bewirtschaftung, der Vegetationsperiode und den vorherrschenden Umweltbedingungen. Zusätzlich untersuchen wir mit Hilfe moderner molekularer Methoden die Zusammensetzung der Virengemeinschaften und ihre Diversität, sowie viren-assoziierte Funktionen prokaryotischen Ursprungs. Experimente zu Virus-Wirt Interaktionen und die Analyse von CRISPR like structures in den prokaryotischen Wirten werden Erkenntnisse zu der Ökologie bakterieller Gemeinschaften liefern. Nicht zuletzt werden wir Viren von abundanten Bodenbakterien (z.B. Pseudomonaden) für vergleichende Genomanalysen und Kreuzinfektionsversuche isolieren.
Das Projekt "Alternativmethoden- OGEAM-2 - Aktivität in Hirngewebekulturen als Ersatzmethode für Analysen genetisch veränderter Mäuse, Molekularbiologischer Werkzeugkasten und APP Mausmutanten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie, Abteilung Funktionelle Genomik.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: PRAEDIKARD - Integration von Feldpotentialen in die automatisierte Messung von Calciumtransienten und Kraft an künstlichen menschlichen Herzgeweben zur prädiktiven kardialen in vitro Analyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Institut für Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie.
Das Projekt "e:Bio - Modul III - Nachwuchsgruppe: ChlamyInt - Systembiologie der Grünalge Chlamydomonas rheinhardtii zur Ertragssteigerung Bio-basierter Kraftstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl Systembiologie der Pflanzen.Die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii kann durch Photosynthese gewonnene Energie zur Produktion von Wasserstoff (H2) und Biomasse verwenden. Der Nutzen erster quantitativer Computermodelle des Chlamydomonas Stoffwechsels ist aufgrund fehlender Information über Algenproteinfunktionen stark eingeschränkt. Protein Interaktionen spielen eine wichtige Rolle in der Strukturierung von metabolischen Prozessen. In diesem Projekt wird eine systematische, hochwertige Protein-Protein Interaktionskarte für Chlamydomonas experimentell generiert um mit Hilfe dieser biochemischen Daten existierende mathematischer Modelle des Algenstoffwechsels zu optimieren. Das Ziel ist es, mittels der so erweiterten Computermodelle Ansatzpunkte genetische Manipulationen zu finden die zu einer erhöhten Ausbeute von biotechnologisch interessanten Metaboliten führen. Zunächst wird eine ORFeome Sammlung für Chlamydomonas Enzyme, sowie strukturelle und Signaltransduktionsproteine mittels PCR, Next-Gen Sequenzierung und Hochdurchsatz Gateway Klonierung generiert. Die produzierten kodierenden Sequenzen werden in eine Roboter-gestützte qualitativ hochwertige Yeast-2-hybrid basierte Hochdurchsatzinteraktionsplattform eingespeist. Aus der Interaktionskarte werden u.a. mittels graphtheoretischer Methoden Hypothesen über neue Reaktionspfade entwickelt, die anschließend zur Verbesserung der Computermodelle und die gezielte Manipulation des Algenstoffwechsels genutzt werden.
Das Projekt "Magnetfeld-gesteuerte Gravirezeption in Pilzen und Höhere Pflanzen: die Wirkung der Schwerkraft und des Erdmagnetfeldes auf frühe Signalschritte und Genexpression" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Fachgebiet Pflanzenphysiologie und Photobiologie.
Das Projekt "Prävention von genotoxischen und karzinogenen Effekten kosmischer Strahlung durch den Radioprotektor Ortho-Phospho-L-Tyrosin (pTyr)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Tübingen, Universitätsklinik für Radioonkologie mit Poliklinik, Abteilung Strahlentherapie, Sektion für Strahlenbiologie und Molekulare Umweltforschung.
Das Projekt "SFB F37 - Fusarium, Funktion und Metabolisierung von Fusarium Metaboliten in Arabidopsis thaliana" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie.Das Mykotoxin Zearalenone (ZON) ist nicht nur ein potentieller Virulenzfaktor bei Fusarieninfektionen sondern auch wegen seiner starken Affinität zu Östrogenrezeptoren ein Problem für Mensch und Tier. In diesem Projekt werden mit Hilfe der Modelpflanze Arabidopsis thaliana untersucht, wie ZON auf Pflanzen wirkt und metabolisiert wird. Zur Isolationder verantwortlichen Gene werden genetische, molekularbiologische und chemisch-analytischeMethoden angewandt.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Simulation und Messtechnik^Entwicklung bionischer Infrarotsensoren II^Teilvorhaben 2: Mikrosystemtechnologisches Konzept und Herstellung, Teilvorhaben 1: Untersuchungen an Insekten-IR-Rezeptoren, Sensormodelle, Konzepte für Sensordesign" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Institut für Zoologie.
Das Projekt "Untersuchungen zu den Mechanismen für die Wirkungen niederfrequenter Magnetfelder auf das genetische Material und die Signaltransduktion" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit,Bundesamt für Strahlenschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Zelltechnologie e.V..Ziel des Projektes ist die weitere Aufklärung der Wirkmechanismen der durch niederfrequente Magnetfelder (50 Hz) mit niedrigen Flussdichten (10 - 200 T) ausgelösten biologischen Effekte. Dabei soll der Grundmechanismus, der zur Krebsentstehung führen kann, besonders berücksichtigt werden. Hierzu dient die so genannte 'Radikal-Theorie' als Arbeitshypothese. Diese besagt, dass niederfrequente Magnetfelder (NF-MF) die Erhöhung freier Radikale in lebenden Zellen induzieren. Die Frage stellt sich, ob NF-MF die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) oder die Hemmung der Antioxidantien induzieren und durch welche Wirkmechanismen diese Prozesse ausgelöst werden und welche Folgen sie haben. Werden gentoxische oder epigenetische Änderungen induziert, die zu maligner Entartung führen können? Weiterhin sollen spezifische, durch oxidativen Stress induzierte oder aktivierte Signalkaskaden (NFkappaB, MAPK, PKC) auf Proteom- und Genom-Ebene sowie Modulationen an der Zellproliferation und der Apoptose in menschlichen Immunzelllinien und ggf. primären Zellen des Immunsystems analysiert werden.
Das Projekt "GeoKernels: Kernel-Based Methods for Geo- and Environmental Sciences - Phase2" wird/wurde gefördert durch: Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung / Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universite de Lausanne, Institut de geomatique et d'analyse du risque.This proposal is a continuation of the project 'GeoKernels': Kernel-Based Methods for Geo- and Environmental Sciences (200021-113944/1). The projects deal with the fundamental developments in the field of intelligent geospatial data analysis and modelling using Machine Learning algorithms. The first phase of the GeoKernels project provided a general methodology for using the state-of-the-art models in machine learning (where kernel methods establish one of the main successful areas) for spatio-temporal data analysis and modelling. Real life data lie on some lower-dimensional manifolds in the original high-dimensional geo-feature space. For environmental data these natural low-dimensional geo-manifolds are induced by rivers, relief features, urban structures, hydro-geological formations, etc. During PhaseI in the GeoKernels methodology, semi-supervised learning was applied to the stated problems in an efficient and elegant manner. The continuation of the project (Phase2) is aimed at advancing the data-driven GeoKernels modelling methodology, bringing it closer to the need of real-life operational use, from one side, and developing new methods concerned with geomanifold modelling by feature extraction and interpretable predictions with multiple kernel learning. The new developments will provide more transparency to the data-driven methods and will bring more flexibility for modelling complex environmental processes. The methods are particularly targeted at applications in natural hazards assessments and forecasting, topo-climatic modelling and renewable resources evaluation. Due to the established collaboration, the results of this multidisciplinary project will improve spatial data collection and management process in different scientific fields, will develop new procedures of environmental pattern recognition and modelling approaches using recent achievements in machine learning. The main results will be presented at the international conferences and workshops and published in scientific journals and books. The results, including the software modules (Machine Learning Office) and online interactive case studies will be available at the website of the project for the research and educational purposes (www.geokernels.org).
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Bund | 21 |
Type | Count |
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Förderprogramm | 21 |
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offen | 21 |
Language | Count |
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Deutsch | 20 |
Englisch | 3 |
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Keine | 14 |
Webseite | 7 |
Topic | Count |
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Boden | 9 |
Lebewesen & Lebensräume | 19 |
Luft | 9 |
Mensch & Umwelt | 21 |
Wasser | 8 |
Weitere | 21 |