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Found 91 results.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1530: Flowering time control: from natural variation to crop improvement, Metabolit-Regulation von Cryptochrom 2 Aktivität und Blühzeitpunkt

Der UV-A/Blaulichtrezeptor Cryptochrom 2 (cry2) spielt eine zentrale Rolle bei der photoperiodischen Blühinduktion. Wichtige Komponenten der Signalleitung von cry2 sind mehrere nah verwandte bHLH Transkriptionsfaktoren (CIB1, CIB2, CIB4, CIB5), die Blaulicht-abhängig an cry2 binden, als Heterodimere an nicht-kanonische E-Box Motive in der Promotorregion des FLOWERING LOCUS T (FT) Gens binden und hierdurch die Expression dieses zentralen Blühgens induzieren. Weiterhin interagiert cry2 im Blaulicht mit SPA-Proteinen und inhibiert damit die Aktivität der E3 Ubiquitin Ligase CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS 1 (COP1), die maßgeblich am Abbau des FT-Transkriptionsaktivators CONSTANS (CO) beteiligt ist. Wir haben gezeigt, dass der FAD-Chromophor im signalaktiven Zustand von cry2 in der neutralen Semichinonform vorliegt und die Bildung dieser Form durch Metabolite wie ATP und NADPH verstärkt wird. Gerichte und strukturbasierte Mutagenese von CRY2 lieferte Hinweise darauf, welche Aminosäuren für die Metabolit-Kontrolle erforderlich sind. Diese Information soll genutzt werden, um die Rolle dieser Metabolite bei der photoperiodischen Blühinduktion aufzuklären. Geplant ist hierfür die Expression entsprechender cry2 Allele in planta und die Analyse der generierten Pflanzenlinien hinsichtlich Blühverhalten, FT-Expression und Interaktion mit down-stream Komponenten. Diese Untersuchungen sollen durch in vitro Studien mit rekombinanten Proteinen komplettiert werden. Im Gegensatz zum Wildtyp Allel von cry1 induziert die cry1L407F Mutante gesteigerte Expression von CO und FT sowie frühes Blühen im Kurztag. In vitro Analysen zeigten ein tryptisches Spaltmuster von cry1L407F im Dunkeln, welches dem von Wildtyp cry1 im Blaulicht entspricht. Das geplante Vorhaben soll klären, ob cry1L407F die gleichen Komponenten wie cry2 für die Induktion von FT nutzt. Hierfür sind Analysen der cry1L407F Mutante im cib1/cib2/cib5 Hintergrund sowie Interaktionsstudien mit cry2 Partnern geplant. Direkte Zusammenarbeiten ergeben sich mit den Vorhaben von Christian Jung (Blühkontrolle bei Beta vulgaris) und Markus Schmid (Regulation des Blühzeitpunkts durch Trehalose-6-P).

Regulationsmechanismen der ABA-regulierten Genexpression bei Trockenstress

Das Pflanzenhormon Abszisinsäure (ABA) hat eine wichtige Rolle bei der Samenreifung und -keimung sowie bei der Anpassung an abiotische Streßfaktoren. Im Mittelpunkt des beantragten Forschungsprojekts steht die Identifizierung von Intermediärprodukten, die die Genexpression so steuern, daß Pflanzen eine besondere Anpassung an Trockenstreß zeigen. Diese Untersuchungen sollen von der extrem trockentoleranten Pflanze Craterostigma plantagineum ausgehen, die schon eingehend untersucht worden ist im Hinblick auf ABA induzierte Genexpression, die relevant ist für Trockentoleranz. In dem vorgeschlagenen Projekt sollen zwei wesentliche experimentelle Ansätze verfolgt werden: 1. Mit Hilfe des Hefe-Ein-Hybrid Systems sollen neue Faktoren gefunden werden, die mit Promotorelementen interagieren, die für die ABA Induktion relevant sind. 2. Eine mutagenisierte transgene Arabidopsislinie, die einen ABA induzierbaren C. plantagineum Promotor, gekoppelt an Reportergen, enthält, soll zur Suche von regulatorischen Mutanten in der ABA induzierten Genexpressionskaskade benutzt werden. Bei einer Mutation zeigt das Reportergen ein verändertes Expressionsmuster

Systematische Untersuchungen an Oligonucleotiden mit Felddesorptions-MS und die Analyse von Reaktionsprodukten mutagener Stoffe mit Oligonucleotiden durch HPLC und FDMS

Oligonucleotide bis zu Tetranucleotiden werden mit der Diester-Methode synthetisiert und mit MS und HPLC analysiert. Die so erhaltenen Nucleotide sollen als Modellsubstanzen mit mutagenen Stoffen - hauptsaechlich alkylierenden Reagenzien - zur Reaktion gebracht werden. Die Strukturen entstehender Produkte werden aufgeklaert, um moegliche Zusammenhaenge zwischen chemischer Struktur und Mutagenese bzw. Carcinogenese studieren zu koennen.

Derives des hydrocarbures polyaromatiques en atmosphere oxydante (FRA)

La strategie de surveillance des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans l'environnement general est basee sur le prelevement et l'analyse de ces substances a l'etat inchange. Du point de vue de la toxicite, il est apparu que les derives nitres des hap possedent un pouvoir mutagene direct, c'est-a-dire sans qu'ils soient metabolises par les enzymes microsomales. De plus les hap sont connus pour se transformer sous l'influence de l'oxygene et de la lumiere. Les produits d'oxydation et leur toxicite sont encore insuffisamment explores. Cette labilite en atmosphere oxydante et l'activite biologique des derives des hap incitent a une investigation plus fouillee, d'autant que les donnees dans la litterature restent fragmentaires. Le projet a pour but: - D'etudier la formation et la stabilite des derives NO2 des HAP en atmosphere experimentale; - de developper une methodologie de prelevement et d'analyse des nitro-HAP et des HAP oxydes; - d'evaluer les niveaux d'immission en relation avec les autres parametres atmospheriques. (FRA)

Plattform zur selektiven Herstellung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen über Biooxidationen, Teilvorhaben 2: Mikrobiologie

Plattform zur selektiven Herstellung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen über Biooxidationen, Teilvorhaben 1: Bioverfahrenstechnik

Maßgeschneiderte Inhaltsstoffe 2: Hydratase Plattform zur Herstellung industrierelevanter Alkohole, Teilprojekt B

Maßgeschneiderte Inhaltsstoffe 2: Hydratase Plattform zur Herstellung industrierelevanter Alkohole, Teilprojekt A

HydroMicPro^Verifikation eines Bioreaktorsystems zur Wasserstoffproduktion für verschiedene Raumfahrtanwendungen, Wasserstoff aus Mikroalgen: mit Zell- und Reaktordesign zur wirtschaftlichen Produktion; Charakterisierung und biotechnologischen Optimierung verschiedener Chlamydomonas-Stämme für Biomassen- u. H2-Produktion in Photobioreaktoren

Ziel diese Projektes ist die Charakterisierung und biotechnologische Optimierung verschiedener Chlamydomonas-Stämme für Biomassen- und H2-Produktion in Photobioreaktoren sowie die Identifizierung neuer Arten für die H2-Produktion. In zwei Projektmodulen soll in enger Kooperation mit den beteiligten Partnergruppen der Aufbau von Biomasse und der Ertrag der Wasserstoffproduktion in C. reinhardtii für die Nutzung in geschlossenen Photobioreaktoren optimiert und eine systematische Identifizierung weiterer H2-produziernder Stämme und Arten, die für die industrielle Produktion von Bio-H2 interessant sind, durchgeführt werden. Nach Vortests in Minibioreaktoren in Bielefeld werden die neuen und optimierten Stämme anschließend in den neu entwickelten Bioreaktoren der Partnerlaboratorien auf ihre Effizienz getestet. Zur Verbesserung des Aufbaus der Biomasse und des Ertrags der Wasserstoffproduktion in C. reinhardtii sollen in diesem Projekt verschiedene molekulare Parameter der Versorgungsmechanismen der Hydrogenasen mit (H+) und (e-) optimiert werden. Eine optimale Grundlage dieses Forschungsprojektes bietet die in Bielefeld hergestellten Wasserstoffproduktionsmutanten Stm6 und Stm6glc4, die in der Lage sind, je nach Bedingungen ca. 5 mal mehr Wasserstoff als der Wildtyp zu produzieren. Schwerpunkte der Optimierungsstrategien sind die Anpassung der Lichtsammelantennen an die Verhältnisse in einem Photobioreaktor und die Optimierung der Nutzung des internen Stärkelagers der Zelle für die H2-Produktion. Beim systematischen Screen nach neuen Stämmen für Biomassen- und H2-Produktion werden sowohl Zufallsmutagenese Ansätze mit C. reinhardtii durchgeführt als auch weitere Stämme mit teilweise extremophilen Eigenschaften für ihre Eignung untersucht. Die biologische Optimierung der Algenbiomassenanzucht eröffnet neben der Nutzung zur H2-Produktion weitere Perspektiven der Umwandlung von produzierter Biomasse in Bioenergie in neuen Bioraffineriekonzepten.

ERA-IB 3: Herstellung organischer Säuren für die Polymersynthese (POAP), Teilvorhaben 2: Enzymentwicklung

Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung neuer Enzyme für die Extraktion von Polysaccharariden und anderen Stoffen aus Orangenschale und Getreidespreu. Dabei soll die Freisetzung von Monosacchariden und Zuckersäuren verbessert werden. Weiterhin sollen Mikroorganismenstämme entwickelt werden, die entweder Cellulose oder Hemicellulosen oder Pektin spalten, um selektiv entweder Hexosen oder Pentosen oder Galakturonsäure zu erhalten. Die neuen Enzyme sollen mit gentechnischen Methoden hinsichtlich Endprodukthemmung, pH-Optimum und Prozessstabilität optimiert werden. Abschließend wird eine biochemische Charakterisierung der neu entwickelten Enzyme durchgeführt. Zunächst werden neue mikrobielle Stämme des Projektpartners VTi auf ihre Enzymbildung untersucht. Bei den effektivsten Stämmen wird versucht, die Produktion von nicht erwünschten Enzymaktivitäten durch Gen-Knockout zu verhindern. Zur Verringerung der Endprodukthemmung, zur Erhöhung der Prozessstabilität sowie zur Optimierung des pH-Spektrums wird die Methode der ortsspezifischen Mutagenese eingesetzt. Abschließend werden biochemische Arbeitstechniken wie Gelelektrophorese, HPLC und Photometrie eingesetzt, um die neuen Enzyme zu charakterisieren.

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