Description: Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Biosystemtechnik durchgeführt. Zur gerichteten Kultivierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen wird ein Bioreaktorsystems entwickelt, das, basierend auf biologischen Messgrößen, Zielorganismen langfristig für systematische Isolierungsversuche zur Verfügung stellt. Der Bioreaktor soll jeweilige Lebensraumbedingungen simulieren und gesteuert durch frequentierte Überprüfung der Mikroorganismenzusammensetzung mittels Live-Sequencing, Zellzahl- und Aktivitäts-Monitoring, eine aktive, stabile Mikroorganismengemeinschaft erhalten. Demonstriert wird das entwickelte Konzept exemplarisch zur Kultivierung von drei wissenschaftlich relevanten Organismengruppen aus aquatischen Habitaten angewendet werden, die bisher ohne kultivierten Vertreter sind. Zielorganismen des Projekts MultiKulti sind i) eine physiologische Mikroorganismengruppe aus Grundwasser mit Relevanz für die Trinkwasserversorgung, ii) ein Archaeen-Phylotyp mit biotechnologischem Anwendungspotential aus einem Kaltwasser-Geysir und iii) eine ubiquitäre Mikroplanktongruppe mit ökologischer / biogeochemischer Bedeutung aus der Nordsee. Weiterhin wird, gestützt durch metagenomische Analysen, das Verwertungspotenzial der etablierten Mikrobengemeinschaften hinsichtlich der Nutzung für die Astrobiologie und Raumfahrt erforscht und vielversprechende Vertreter in Reinkultur gebracht. Fernziel ist die Entwicklung von automatisierten, bioinformatisch gestützten und von KI-gesteuerten Bioreaktorsystemen, die einem breiten Anwenderkreis die gezielte Kultivierung von nutzbaren Phylo- bzw. Phänotypen ermöglichen. Innovative Aspekte sind i) der modulare, transportable MultiKulti-Reaktor, ii) die Nutzung neuster Sequenzierungs- und Monitoring-Technologien zur hochfrequentierten Kontrolle und Steuerung der Kultivierung, iii) die langfristige Lebenserhaltung der Zielorganismen unter in-situ Bedingungen für systematische Isolierungsversuche und iv) die Gewinnung von Metadaten für die Entwicklung einer KI-basierten Steuerung zukünftiger Reaktorsystem.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Berlin ? Bioreaktor ? Habitat ? Metadaten ? Aktives Monitoring ? Biotechnologie ? Innovation ? Langzeitverhalten ? Monitoring ? Monokultur ? Recyclingpotenzial ? Wasserversorgung ? Mikroorganismen ? Grundwasser ? Phänotyp ? Landwirtschaft ? Raumfahrt ? Technischer Fortschritt ? Nordsee ? Nutzungsanalyse ? Sequenzierung ?
Region: Berlin
Bounding box: 10.44987° .. 10.44987° x 54.03573° .. 54.03573°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-07-01 - 2024-06-30
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