Horizontaler Gentransfer in Anlagen zur biologischen Reinigung - Bedeutung des Gentransfers durch Konjugation in Biofilmen, Horizontaler Gentransfer in Anlagen zur biologischen Abwasserreinigung - Einfluss des Gentransfers auf Biofilme

Description: Im Forschungsprojekt soll modellhaft der Gentransfer von Plasmiden anhand eines gruen-fluoreszierenden Proteins (GFP) sowohl in situ als auch in vivo und in Realzeit verfolgt werden. Dazu wird das GFP-Gen in zwei Plasmide der Inkompatibilitaetsgruppen IncQ und IncP kloniert und in die Wirtsorganismen Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens und Alcaligenes eutrophus eingebracht. Diese Plasmide haben einen breiten Wirkungskreis. Der Gentransfer kann anhand der Expression des Proteins mit dem konfokalen Lasermikroskop (CSLM), einer CCD-Kamera und der digitalen Bildverarbeitung auch in tieferen Biofilmschichten verfolgt werden. Es sollen sowohl Plasmide, die sich selbst transferieren koennen (tra+) als auch Plasmide, die mobilisiert werden muessen (tra- mob+), eingesetzt werden. Rezipienten und Donoren werden durch Hybridisierung mit fluoreszenzmarkierten Gensonden identifiziert. Ferner soll der Einfluss von Selektionsdruck auf den Gentransfer und die Genexpression untersucht werden. Dabei wird das GFP als Reporter fuer die Expression spezifischer Gene benutzt, die am Abbau von 2,4-Diphenoxyessigsaeure (2,4-D) beteiligt sind. Diese Informationen sind wichtig fuer eine optimale Prozessfuehrung in der Abwasserbehandlung und erlauben eine Einschaetzung der Moeglichkeiten zur Nutzung von genetisch modifizierten Mikroorganismen, indem das Potential des Gentransfers in Biofilmen erforscht wird. Das Vorhaben ist auch im Hinblick auf die Freisetzung genetisch veraenderter Mikroorganismen von Bedeutung, da Zellkontakt am ehesten in Biofilmen auftritt. Dies ist der erste Versuch, Gentransfer in denjenigen Organismen nachzuweisen, die sich nicht mit bekannten Methoden kultivieren lassen.

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Tags: Fluoreszenz ? Protein ? Biologische Abwasserreinigung ? Kolibakterien ? Genetik ? Kläranlage ? Pseudomonas ? Abwasserbehandlung ? Bildverarbeitung ? Biofilm ? Digitalisierung ? Bakterien ? Forschungsvorhaben ? Biotechnologie ? Gentechnisch veränderte Organismen ? Mikroorganismen ? Wirtsorganismus ? Abbau ? in situ ? Lebewesen ? Züchtung ? Zelle ? Reporterproteine ? Auslese ? Hybridisierung ? In-Vivo ? Klonierung [DNA] ? Konfokale-Laser-Scanning-Mikroskopie ? Plasmid ? Plasmid-PRK-415 ? Pseudomonas-fluorescens ? Alcaligenes-eutrophus ? Escherichia-coli ? Freisetzung [Organismen] ? Gen ? Genexpression ? Gentransfer ? Gruen-fluoreszierende-Proteine ? Horizontaler-Gentransfer ?

Region: Bayern Bayern

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License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Technische Universität München, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Laboratorien für Wassergüte- und Abfallwirtschaft (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Last harvest: 20.10.2026 00:20

Time ranges: 1997-03-15 - 1999-03-15

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Horizontal Gene Transfer in Wastewater Treatment Plants - The Influence of Gene Transfer on Biofilms
  Description: In this research project the gene transfer of plasmids will be investigated in situ as well as in vivo using the green fluorescent protein (GFP). For this purpose the GFP gene will be cloned into two plasmids of the incompatibility groups IncQ and IncP and introduced into the host organisms Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens and Ralstonia eutropha. These plasmids are so-called broad host range plasmids. Plasmids which can transfer themselves (tra+) as well as plasmids which have to be mobilised (tra- mob+) will be used. Recipient and donor cells can be differentiated via hybridization with fluorescently labeled oligonucleotide. The transfer of genetic material can be investigated using the expression of GFP in all layers of biofilms as determined with confocal laser scanning microscopy (CLSM) and a CCD camera followed by digital image processing. In addition, the influence of selection pressure on gene transfer and gene expression in biofilms will also be studied. In order to do this, GFP will be used as a reporter protein for the expression of specific genes which are active in the degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). This information is important for the optimal treatment of wastewater and should help understand the limitations and possibilities of using genetically modified microorganisms in wastewater systems. Thus this research is also of significance with respect to the release of genetically modified microorganisms since cell contact occurs mostly in biofilms. This is the first study, concerned with the transfer of genetic material in microorganisms which cannot be cultivated with known methods.
  URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=60154

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Aktiv

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