Genom-Editierung von regulatorischen Regionen im Pflanzengenom hat das Potenzial schnelle Verbesserungen von Nutzpflanzen zu ermöglichen und damit zur Ernährungssicherheit beizutragen. In diesem Projekt werde ich cis-regulatorische Elemente von Pflanzen und deren Interaktionen—die regulatorische Grammatik—untersuchen und Methoden für die Genom-Editierung von regulatorischer DNA entwickeln. Die Genexpression wird durch cis-regulatorische Elemente wie Promotern, Enhancer, Silencer und Insulatoren kontrolliert. Die Genom-Editierung von solchen Elementen ist eine vielversprechende Strategie, um Eigenschaften von Nutzpflanzen zu verbessern. Mutationen in regulatorischen Regionen führen oft zu Gewebe- oder Umweltbedingungsspezifischen Veränderungen der Genexpression und können daher weniger schädlich sein als Mutationen in genkodierenden Regionen. Evolution und Domestikation haben oft auf regulatorische DNA eingewirkt. Uns fehlt jedoch bisher ein ausreichendes Verständnis von cis-regulatorischen Elementen und der regulatorischen Grammatik, um Genom-Editierung von regulatorischen Elementen routinemäßig zur Verbesserung von Nutzpflanzen einzusetzen. Ich habe „plant STARR-seq“, eine Hochdurchsatz-Methode zur Charakterisierung von cis-regulatorischen Elementen, entwickelt. In diesem Projekt werde ich „plant STARR-seq“ verwenden, um unser Verständnis der Genregulation in Pflanzen zu erweitern: (1) Ich werde Insulatoren und Silencer in Pflanzen charakterisieren, da diese Elemente benötigt werden für eine präzise Kontrolle über die Expression von Transgenen für effiziente Genom-Editierung von Nutzpflanzen; (2) ich werde die Interaktionen innerhalb und zwischen cis-regulatorischen Elementen untersuchen; und (3) ich werde erforschen wie Interaktionen zwischen cis-regulatorischen Elementen und in trans agierenden Proteinen die Genregulation in Pflanzen beeinflussen. Diese Untersuchungen werden zu einem umfassenden Verständnis der Regeln, welche die Aktivität und Stärke von regulatorischer DNA in Pflanzen bestimmen, führen und es uns ermöglichen die pflanzliche Genregulation zu prognostizieren und zu manipulieren. Parallel zur Untersuchung der regulatorischen Grammatik werde ich eine Methode zur Transgen-freien Genom-Editierung von cis-regulatorischen Elementen entwickeln. Aktuelle Techniken zur gezielten Genom-Editierung von Pflanzen müssen sich Skepsis gegenüber transgenen Organismen und Bedenken wegen unbeabsichtigten Mutationen stellen. In diesem Projekt werde ich einen alternativen Ansatz zur Genom-Editierung entwickeln bei dem die DNA-verändernden Proteine in Agrobakterien exprimiert und anschließend in die Pflanzenzellen exportiert werden, ohne dabei gleichzeitig auch DNA zu übertragen. Diese Methode führt zu Transgen-freien Pflanzen und reduziert die Zahl von unbeabsichtigten Mutationen, da die DNA-verändernden Proteine nicht konstitutiv produziert werden.
Weltweit beeinflusst der Klimawandel eine Vielzahl von Faktoren die Erkrankungen begünstigen, insbesondere in Subsahara-Afrika. Jedoch haben sich nur wenige empirische Studien auf die Auswirkungen des Klimawandels, sowie auf Anpassungsstrategien und entsprechende Interventionen im ressourcenarmen Kotext in Subsahara-Afrika konzentriert. Ein Hauptgrund für diesen Mangel an Studien und wissenschaftlichen Ergebnissen ist, dass die Forschungsinfrastrukturen, die die Gesundheitsforschung in afrikanischen Ländern südlich der Sahara unterstützen - insbesondere innerhalb der HDSS -, es bisher nicht erlauben, viele der dringlichsten Forschungsfragen in Bezug auf Klimawandel und Gesundheit zu untersuchen. In der ersten Phase des Projektes konnten wir neue Erkenntnisse schaffen dahingehend wie ein HDSS erweitert und aufgebaut werden kann um Forschung im Bereich Klimawandel und Gesundheit ebenso selbstverständlich und produktiv durchzuführen wie es bereits für andere empirische Populationsforschung möglich ist. Unser erster methodischer Ansatz begleitet die Übersetzung unserer Machbarkeitsstudie der ersten Projektphase in einen populations-basierten Ansatz - diese Komponente ist begleitet durch einen Mixed-Methods-Ansatz. Dabei werden Erkenntnisse zu Prozessen und Erfahrungen aus verschiedenen Quellen ("technologische Tagebücher", Interviews und HDSS-Routinedaten) gesammelt, die uns helfen die besten Ansätze für klimarelevante Gesundheitsforschung zu finden. Darüber hinaus möchten wir die Performanz einer langzeitig Datensammlung evaluieren, und diese Kohorte, die mit neuen individuellen Sensoren ausgestattet sind erforschen hinsichtlich Hitzestress, den wir mit den Wearable-gemessenen Variablen messen (Herzfrequenz, Lungenfunktion, Aktivität, Schlafdauer). Wir werden weiterhin Forschungsergebnisse zu Klimawandel und Gesundheit in Informationen umsetzen, die politischen Entscheidungsträgern und der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung stehen, indem wir Dashboards entwickeln, die die Auswirkungen des Klimawandels und der Gesundheit in gefährdeten Bevölkerungsgruppen visualisieren. Diese Dateninfrastruktur, die wir so aus bestehenden HDSS schaffen, kann nun auch überführt in graph-basierte Datenbanken „Big Data“-Analysen ermöglichen, und uns erlauben Methoden der künstlichen Intelligenz anzuwenden. HDSS-Daten können somit wichtige Erkenntnisse liefern, um die Wissenslücke zu schließen und neue Lösungen für einige der kritischsten Klima- und Gesundheitsprioritäten Afrikas zu finden. Zusätzlich zu diesen beschriebenen Studien, liefert das Projekt CP1 zentrale Beiträge zu allen anderen Projekten dieser Forschungsgruppe.
Saisonale Muster des Wachstums und der Blüte sind entscheidend für eine erfolgreiche Obstproduktion und den Ertrag. Während des Herbstes und zu Beginn des Winters ruhen Knospen und Spitzen der Obstbäume als Reaktion auf niedrige Temperaturen und kurze Tage. Diese Ruhephase wird durch längere Kälteeinwirkung überwunden, so dass das Wachstum im Frühjahr wieder aufgenommen werden kann. Umwelteinflüsse wie die Winter- und Frühlingstemperaturen, die diese Zyklen steuern, werden durch den Klimawandel verändert, der Ertrag wird bedroht. Neue Baumsorten zu züchten, wird aber durch unser mangelndes Wissen über die molekularen und genetischen Mechanismen, die diesen wirtschaftlich wichtigen Umweltreaktionen zugrunde liegen, behindert. Das FruitFlow-Projekt bringt ein internationales Konsortium von 5 akademischen und 3 kommerziellen Partnern zusammen, um diese Fragen für 2 wichtige mehrjährige Nutzpflanzen anzugehen: Apfel und Pfirsich. Wir werden neue Technologien zur Vorhersage und Verbesserung der Blumen- und Obstproduktion entwickeln. Planung: 1.Sammlung von Daten über das saisonale Verhalten verschiedener Panels von Äpfeln und Pfirsichen. Die klimatischen Bedingungen an den Anbaustätten werden täglich erfasst. Regelmäßige Aufnahme von Luftbildern mit unbemannten Luftfahrzeugen und Messungen mit Nah-Infrarot-Spektroskopie an Blättern und Knospen. Vorhersage des Verhaltens der Sorten in verschiedenen Umgebungen durch Verwendung computergestützter Modellierungsansätze. 2.Identifikation der genetischen Variation, die die Dormanz bei Apfel- und Pfirsichsorten beeinflusst. 3.Analyse des chemischen Gehalts der Apfel- und Pfirsichknospen, um kleine Moleküle zu identifizieren, deren Aussehen mit verschiedenen Stadien des Ruhezyklusses korreliert. Anschließend werden Proteine identifiziert, die mit diesen Molekülen interagieren. 4.Test der Funktionen von Proteinen, die als mit kleinen Molekülen oder aus den genetischen Studien interagierend identifiziert wurden, in transgenen Pflanzen. Aufgrund der Schwierigkeit, transgene Apfel- und Pfirsichpflanzen zu erzeugen und ihrer langen Entwicklungszeit werden diese Experimente mit Pflanzenmodellen wie Pappelbäumen und dem mehrjährigen Staudenmodell Arabis alpina durchgeführt. Für diese beiden Arten wurden schnelle Transformationsmethoden entwickelt. Die Funktion von Apfel- und Pfirsichgenen wird bei diesen Modellarten durch Gain-und Loss of Function-Ansätze getestet. 5.Es werden Chemikalien, die sich in verschiedenen Stadien des Dormanz-Prozesses akkumulieren, auf ihre Fähigkeit getestet, den Knospenaufbruch oder die Blüte von Apfel und Pfirsich durch direkte Anwendung zu stimulieren. Somit wird FruitFlow zur Lösung eines wichtigen aktuellen Problems in der europäischen Landwirtschaft beitragen, indem es ein internationales, multidisziplinäres Konsortium zusammenbringt, um grundlegendes Wissen über die Knospenruhe und den Knospenaufbruch bei Obstbäumen zu erarbeiten und seine Bedeutung unter Feldbedingungen zu testen.
Getreide im Allgemeinen und Reis im Besonderen sind die Hauptnahrungsquelle einer stetig wachsende Weltbevölkerung. Viele dieser Kulturen werden auf intensiv genutzten Feldern angebaut, denen regelmäßig Bodennährstoffe durch Düngung zugefügt werden müssen. Aufgrund der hohen Kosten und des Energiebedarfs, ist es notwendig zukünftig den Einsatz von Düngemittel zu beschränken und eine nachhaltigere Form der Landwirtschaft zu etablieren. Kulturpflanzen, die Nährstoffe effizienter als die derzeit verfügbaren Linien nutzen, können dazu beitragen, diese Ziele zu erreichen. Kalium (K+) ist der wichtigste kationische Nährstoff und sein Transport wurde intensiv an der Modellpflanze Arabidopsis untersucht. Über die Transportproteine, welche die K+ -Flüsse in Getreide bewirken, ist jedoch wenig bekannt. Unsere vorherige Studie hat wichtige Unterschiede in der Gewebelokalisierung und den Aktivierungsmechanismen von K+ -Effluxkanälen zwischen Reispflanzen und Arabidopsis gezeigt. Im vorgeschlagenen Projekt konzentrieren wir uns auf K+ -Effluxkanäle des Shaker-Typs und der HAK/KUP K+-Transporterfamilie, die den Kaliumtransport in Reispflanzen von der Wurzel zum Spross und innerhalb der Stoma-Komplexe der Blätter ermöglichen. Wir werden die Zelltypen identifizieren, welche die ausgewählten K+-Transportproteine exprimieren und Reispflanzen erzeugen, denen funktionelle Versionen dieser Proteine fehlen. Diese transgenen Linien werden bezüglich des Wachstums, Wasserverbrauchs und der Ertragsausbeute mit Wildtyp-Reispflanzen unter Gewächshaus- und Freilandbedingungen verglichen. Darüber hinaus werden wir die K+ -Effluxkanäle und -Transporter von Reis in Arabidopsis-Schließzellen und Xenopus-Oozyten exprimieren, um ihre biophysikalischen Eigenschaften wie Ionenselektivität und spannungsabhängige Aktivierung zu charakterisieren. Im Zentrum unserer Aufmerksamkeit steht die Rolle der ausgewählten K+-Kanäle und -Transporter im Xylem und bei der Stoma-Bewegung. Wir werden fluoreszenzmarkierte K+-Kanäle und Transporter verwenden, um zu untersuchen, ob die Transportproteine eine polare subzelluläre Lokalisation aufweisen. Zudem wird die Funktion dieser Transporter mit Einzelzellentechniken untersucht, bei denen ionenselektive Elektroden zum Einsatz kommen. Unsere Studie soll Einblicke zur spezifischen Rolle der K+ -Effluxkanälen und -Transportern auf zellulärer Ebene gewinnen und deren Bedeutung für das Wachstums der Reispflanzen unter Freilandbedingungen aufklären. Dieses Wissen wird für die Züchtung von Reissorten, die mit einem geringeren Bedarf an K+ -Dünger, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines guten Nährstoffgehaltes, von großer Bedeutung sein. Nutzpflanzen mit solchen optimierten Eigenschaften werden wichtig sein, um eine nachhaltige Landwirtschaft und unseren zukünftigen Nahrungsmittelbedarf sicherzustellen.
Magnaporthe oryzae ist ein äußerst verheerendes Pflanzenpathogen, welches eine Vielzahl von Getreidearten, sowie Wildgräser, infizieren kann. Blast-Pilz M. oryzae-Stämme, welche für die bisherigen Pandemien bei Nutzpflanzen verantwortlich sind, haben einen klonalen Ursprung und vermehren sich ungeschlechtlich. Trotz der fehlenden genetischen Veränderung durch Rekombination gelingt es M. oryzae sich schnell an seinen Wirt anzupassen und Krankheitsresistenzen zu überwinden, was eine große Herausforderung für die Entwicklung Blast-resistenter Nutzpflanzen darstellt. Dies wirft ebenfalls die Frage auf, wie sich klonale M. oryzae-Stämme ständig an neue Wirte anpassen können, obwohl sie nur über begrenzte genetische Vielfalt verfügen.Ich stelle die Hypothese auf, dass genetisches Material wie Virulenzfaktoren, zwischen M. oryzae-Stämmen horizontal durch Mini-Chromosomen übertragen werden kann. Des Weiteren stelle ich die Hypothese auf, dass diese kleine (500kb - 3Mb) überzählige Chromosomen, die als horizontale Gen-Shuttles fungieren, wichtige Determinanten der klonalen Anpassung von M. oryzae sind. Vorhergehende Analysen des Gastgeberlabors ergaben das Vorhandensein eines Mini-Chromosoms unbekannter Herkunft in einem klonalen Reis-infizierenden M. oryzae-Stamm nahe. Die Sequenz des neuartigen mChr zeigt am meisten Ähnlichkeit mit Sequenzen von Wildgräser-infizierenden M. oryzae-Stämmen. Diese M. oryzae-Stämme, die nicht kultivierte Gräser infizieren, treten im Feld gemeinsam mit reisinfizierenden M. oryzae-Stämmen auf, was darauf hindeutet, dass die fremde Mini-Chromosom-Sequenz von dort stammt. Darüber hinaus trägt das neuartige Mini-Chromosom eine Reihe bereits bekannter, sowie potentiell neuartiger, Virulenzgene, was darauf hindeutet, dass es die Virulenz beeinflussen kann. Ich werde auf diesen spannenden Ergebnissen aufbauen, und den ersten Fall eines horizontalen mChr-Transfers zwischen pflanzenpathogenen Pilzen im Feld nachweisen, indem ich: i) den Ursprung des neuartigen Mini-Chromosoms bestimme und ii) seine Auswirkungen auf die Virulenz des Wirts feststelle. Um diese beiden Ziele zu erreichen, werde ich eine Kombination aus vergleichenden genomischen, pilzgenetischen und pflanzenpathologischen Ansätzen verwenden.Nach Abschluss dieses Vorhabens werde ich nachgewiesen haben, dass der horizontale Mini-Chromosomentransfer nicht nur im Feld vorkommt, sondern auch eine Triebkraft für die Wirtsanpassung im Blast-Pilz ist.
Until the middle of the 20th century, the Atlantic salmon (Salmo salar) was an important migratory fish species in the Elbe River. Its decline and disappearance from the river and its tributaries during the last century can be seen as an indication of changes in the river habitat. Here we provide historical habitat ranges of Atlantic salmon mapped out of catch records gathered from historical sources and recent data in a simplified presence/absence approach for the Elbe River system. We used a standardized 16 km² grid approach created for data synthesis within SPP 2361 "On the Way to the Fluvial Anthroposphere" for mapping habitat ranges. Time slices for presence data are 1300-1500, 1501-1600, 1601-1700, 1701-1800, 1801-1850, 1851-1900, 1901-1947 and 1996-2021. Between 1947 and 1995 the Salmon was considered extinct in the Elbe River system.
Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten der EU-Zahlstelle BB über die landwirtschaftlichen Flächen in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bodennutzung. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the agricultural areas in the State of Brandenburg from the paying agency, transformed into the INSPIRE annex schema Land Use. The data set is provided via compliant view and download services. Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten der EU-Zahlstelle BB über die landwirtschaftlichen Flächen in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bodennutzung. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the agricultural areas in the State of Brandenburg from the paying agency, transformed into the INSPIRE annex schema Land Use. The data set is provided via compliant view and download services.
Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten der EU-Zahlstelle BB über die Landschaftselemente in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bodenbedeckung. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the landscape features in the State of Brandenburg from the paying agency, transformed into the INSPIRE annex schema Land Cover. The data set is provided via compliant view and download services. Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten der EU-Zahlstelle BB über die Landschaftselemente in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bodenbedeckung. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the landscape features in the State of Brandenburg from the paying agency, transformed into the INSPIRE annex schema Land Cover. The data set is provided via compliant view and download services.
Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten der EU-Zahlstelle BB über die landwirtschaftlichen Parzellen in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bodennutzung. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the agricultural parcels in the State of Brandenburg from the paying agency, transformed into the INSPIRE annex schema Land Use. The data set is provided via compliant view and download services. Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten der EU-Zahlstelle BB über die landwirtschaftlichen Parzellen in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Bodennutzung. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the agricultural parcels in the State of Brandenburg from the paying agency, transformed into the INSPIRE annex schema Land Use. The data set is provided via compliant view and download services.
Der interoperable INSPIRE-WMS ist ein Darstellungsdienst, der Daten im Annex-Schema Existierende Bodennutzung (abgeleitet aus dem originären Datensatz: Digitales Feldblock Kataster Brandenburg) bereitstellt. Gemäß der INSPIRE-Datenspezifikation Land Use (D2.8.III.4_v3.1.1) liegen die Inhalte INSPIRE-konform vor. Der WMS beinhaltet den folgenden Layer: • LU.ExistingLandUse: Ein Objekt zur existierenden Bodennutzung beschreibt die Bodennutzung in einem Gebiet miteinheitlicher Bodennutzungskategorie oder homogener Kombination verschiedener Bodennutzungen. --- The compliant INSPIRE-WFS is a view service that delivers data in the Annex-Schema Existing Land Use (derived from the original data set: Land Parcel Information System LPIS). The content is compliant to the INSPIRE data specification for the annex theme Land Use (D2.8.III.4_v3.1.1). The WMS includes the following layer: • LU.ExistingLandUse: An existing land use object describes the land use of an area having a homogeneous combination of land use types. Maßstab: 1:2400; Bodenauflösung: nullm; Scanauflösung (DPI): null
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1171 |
| Kommune | 17 |
| Land | 665 |
| Wissenschaft | 8 |
| Zivilgesellschaft | 13 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 11 |
| Daten und Messstellen | 480 |
| Ereignis | 7 |
| Förderprogramm | 989 |
| Gesetzestext | 6 |
| Software | 1 |
| Taxon | 2 |
| Text | 197 |
| Umweltprüfung | 14 |
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| unbekannt | 110 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 270 |
| offen | 1528 |
| unbekannt | 15 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1711 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 487 |
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| Dokument | 132 |
| Keine | 747 |
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| Webdienst | 15 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1342 |
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| Weitere | 1730 |