During the past few decades, the rapid development of industrial activities has resulted in the introduction of enormous quantities of man-made organics into the biosphere. Some compounds, particularly halogenated ones are toxic and accumulated in the environment. Many soil bacteria, particularly those of the genus Pseudomonas, are able to catabolise a wide range of natural and synthetic organic materials. We are studying the catabolism of aromatic compounds by Pseudomonas bacteria and trying to improve their catabolic ability by means of genetic engineering.
Das Projekt untersucht das Verhalten von gentechnisch veraenderten E.coli-Bakterien und Saccharomyces cerevisiae in ausgewaehlten Oekosystemen. Es wird die Ueberlebensfaehigkeit dieser Organismen in Wasser und Abwaessern studiert und mit jener der natuerlicherweise vorkommenden, gentechnisch nicht veraenderten Organismen verglichen. Zusaetzlich werden auch Untersuchungen ueber das Kompetitionsverhalten derartiger Organismen durchgefuehrt.
Ziel des Projekts ist es, die bisher gewonnenen Erkenntnisse über Gentransfer in Modellbiofilmen auf natürliche abwasserbürtige Biofilme auszuweiten. Dabei wird ein Lasermikroskop-gestütztes Verfahren zur automatisierten Auswertung großer Bilddatenmengen eingesetzt, um die beeinflussenden Faktoren auf Einzelzellebene bzw. in Zell-Clustern zu erforschen. Zu diesem Zweck sollen Plasmide genetisch mit fluoreszierenden Proteinen markiert werden, um die mikroskopische Detektion von Gentransfer auf Einzelzellebene zu ermöglichen. Durch Verwendung eines zweifach markierten Donoron, der auch das Gen für ein fluoreszierendes Protein im Chromosom trägt, können Donor- und Rezipientenzellen in lebenden Biofilmen unterschieden werden. Es sollen zeit- und raumaufgelöste Studien durchgeführt werden, um den Einfluss von selektivem Druck in Form von Xenobioica auf die Häufigkeit des Transfers und die Stabilität der veränderten Zellen zu untersuchen. Besonders wichtig ist die Frage, welche Art von Plasmid in welchen Organismen exprimiert und weitervererbt wird. Die gewonnenen Erkenntnisse geben Aufschluss darüber, wie metabolische Fähigkeiten optimal in Reaktoren etabliert werden können, ohne auf die Lebensfähigkeit der eingebrachten Donoren angewiesen zu sein.
Mittels einer Expertenbefragung (Delphi-Methode) werden zukuenftige zu erwartende Entwicklungen im Pflanzenbau ermittelt (biologisch-technischer Fortschritt, insbesondere im Bereich Bio- und Gentechnologie). Die Auswirkungen aussichtsreicher Technologien auf die optimale Fruchtfolgegestaltung und den Duenger- und Pflanzenschutzmitteleinsatz werden mit Hilfe der mathematischen Methode der linearen Programmierung abgeschaetzt.