Das Projekt "BioIndustrie2021 - CLIB2021: Entwicklung von Hochdurchsatzverfahren zur Herstellung aktiver Enzyme im Maßstab von myg bis Gramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Protagen AG durchgeführt. Im Rahmen des Projektes 'BioIndustrie2021 - CLIB2021: Verbundprojekt: Entwicklung von Hochdurchsatzverfahren zur Herstellung aktiver Enzyme im Maßstab von Mikrogramm bis Gramm' sollen durch die Entwicklung von Hochdurchsatzmethoden neue, industriell oder therapeutisch nutzbare Enzyme in unterschiedlichen Quantitäten für Screeningzwecke bereitgestellt werden. Im Fokus steht dabei das Enzymrepertoire an Oxidoreduktasen, Transferasen sowie Hydrolasen aus humaner Leber und Pankreas. Zur Erstellung der Enzymbibliothek werden Hochdurchsatz-Klonierungsstrategien etabliert. Es werden weiterhin Methoden zur Hochdurchsatz-Zellanzucht, zur effizienten Zelllyse sowie zur Hochdurchsatz-Proteinreinigung mit anschließender Elution der Proteine mit Hilfe verschiedener physiologischer Puffer entwickelt. Im Rahmen der Herstellung von Enzymen im Milligramm-Maßstab soll die parallele Expression und Reinigung einer großen Anzahl an Enzymen etabliert werden. Zur Produktion funktionaler Enzyme im Gramm-Maßstab sollen Fermentationsmethoden zur Hochzelldichtefermentation von Escherichia coli im Bioreaktor etabliert werden. Neben dem Expressionswirt Escherichia coli soll der alternative bakterielle Expressionswirt Rhodobacter capsulatus verwendet werden. Auch Insektenzelllinien sowie humane Zelllinien sollen zur Enzymproduktion verwendet werden. Ziel ist es, mit der Etablierung dieser Methoden Enzyme, die bislang nicht oder in nicht ausreichender Menge oder Qualität verfügbar waren, für die Nutzung in vielfältigen Bereichen der Biotechnologie zur Verfügung zu stellen, um so langfristig neue biotechnologische Prozess- und Produktentwicklungen zu ermöglichen.
Das Projekt "Determinanten der Krebsbildung bei Xiphophorus: II. Modelle, die die inhaerenten Potenzen zur Krebsbildung 'spontan' oder nach Provokation durch Initiatoren oder Promotoren der Umwelt freigeben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Genetik durchgeführt. Individuen aus Wildpopulationen von Xiphophorus (Freiland oder Labor) sind insuszeptibel fuer Krebsbildung. Dagegen sind Individuen aus panmiktischen Bastardpopulationen zu etwa 5 Prozent suszeptibel und bilden Retikulosarkome, Lymphosarkome, Leiomyosarkome, Rhabdomyosarkome, Fibrosarkome, intestinale Fibrome, Karzinome (Gallenblase, Niere, Leber, Pankreas, Schilddruese), Schuppenzellkarzinome, Papillome, Neuroblastome, Retinoblastome, Ganglioneurome, Neurilemmome, Melanome. Manche Populationsbastarde bilden die Tumoren 'spontan', andere nach Behandlung mit mutagenen Agenzien (Initiatoren), wiederum andere nach Behandlung mit zelldifferenzierenden Agenzien (Promotoren). Das xiphophorine Genom enthaelt also Krebsdeterminanten, auch dann, wenn keine Tumoren auftreten. Sie geben sich meist als Entwicklungsgene zu erkennen, repraesentieren Grundelemente der metazoischen Organisation, und sind als solche in der Evolution konservativ. Sie werden von flexiblen Systemen von Kontrollelementen reguliert, die nach Darwinistischen Prinzipien populationsspezifisch divers evoluiert sind. Folgende Test-Modelle fuer Melanombildung zeigen dies: a) Durch Introgressionsstrategien transferierten wir einzelne genetisch definierte Entwicklungsgene aus Wildpopulationen in Genome anderer Wildpopulationen, die ihre eigenen Entwicklungsgene durch anders organisierte Kontrollelemente regulieren. Nach Ersatz entscheidender Kontrollelemente des betreffenden Entwicklungsgens durch unbrauchbare fremde Kontrollelemente, entstehen 'spontan'Tumoren (S-Modell). b) Die gemeinsame Introgression einer Tumordeterminanten und ein mit ihr gekoppeltes Kontrollelement (Suppressorgen) in das fremde Genom garantiert primaer Tumorfreiheit; doch kann Tumorbildung bei bis zu 40Prozent der Tiere durch Initiatoren (somatische Mutation des Suppressorgens) provoziert werden (I-Modell). Promotoren sind beim I-Modell wirkungslos. c) Auch die Introgression einer Krebsdeterminanten zusammen mit einem die Stammzelldifferenzierung retardierenden Kontrollelement (ein onkostatisches Gen) garantiert Tumorfreiheit; doch durchbrechen schon geringe Dosen von Tumorpromotoren die Retardation der Zelldifferenzierung bei bis zu 100 Prozent der Tiere, die nun alle Tumoren bilden. Waehrend der Berichtszeit sind rund 100 karzinogen-verdaechtige Agenzien an rund 7000 Tieren am I- und P-Modell geprueft worden. Die meisten karzinogenen Agenzien erwiesen sich als Tumorpromotoren. Der Befund, dass die staerksten Promotoren, z.B. Androgene (Testosteron, Methyltestosteron, Trenbolon), Oestrogene (Ethinylestradiol, Diethylstilbestrol), das Antioestrogen Tamoxifen, sowie Vitamin-A-Saeure an tumortragenden Tieren Tumorregressionen provozieren, fordert zu weiteren Studien auf.
Das Projekt "Hormonale Steuerung des Fischwachstums unter verschiedenen Kulturbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Zoologisches Institut durchgeführt. Objective: The project aims: - to identify levels of growth promoting/anabolic and growth-reducing/catabolic hormones in fish subjected to different culture conditions (nutrition, salinity); - to develop recommendations for practical fish culture how to stimulate growth processes and how to minimize growth reducing processes by adequate feeding and culture conditions. As experimental species, Dicentrarchus labrax, Sparus auratus and Scophthalmus maximus have been selected. General Information: Four experimental approaches will be in the centre of the project: The ontogenetic pattern and the role of hormones during the development of larval Scophthalmus maximus and evaluation of rearing conditions in respect to hormonal actions. Influences of salinity and temperature, endocrine and metabolic changes of Sparus aurata and Dicentrarchus labrax kept under different external salinity and temperature. Influence of nutrition and diurnal feeding regimes on endocrine and metabolic profiles of Dicentrarchus labrax and/or Sparus aurata. Zootechnical studies for practical fish culture. The following parameters will be considered in the experiments planned: Growth parameters: growth rate, condition index; food ingestion, feed conversion; protein efficiency ratio. Physiological parameters: - General: lipid content, liver somatic index, muscle-somatic index - Liver: lipid, glycogen, protein, ash and water content, enzyme activities - Muscles: same metabolites as in the liver, lipid content, glycogen content - Serum: electrolyte and osmotic concentration, metabolite concentration (glucose, fatty acids, amino acids, total lipids). Hormone activity: - Serum titres: cortisol, T4/T3, insulin, glucagons. Histological, electron microscopical, immunohistochemical inspections: interrenal gland, endocrine pancreas, liver. Achievements: Studies with larval turbots, Scophtalmus maximus evaluated the functional status of organ systems involved in processing exogenous food with respect to survival and growth of early life stages. Intestine, exocrine pancreas and liver are differentiated at hatching or at the onset of exogenous feeding. Enzymes like aminopeptidase are found at the microvillus border. In contrast, evidence that differentiation is finished during metamorphosis is demonstrated for stomach, gills and glucolytic activity of muscles. The status of the thyroid hormone system was measured. The content of thyroxine (T4), triiodothyronine (T3) and the activity of monodeiodinase (MDI) were determined. From hatching until day 50 after hatching about 10 pg/mg body weight of T3 and high activity of MDI were found in the microsomal fraction of the liver. The influence of salinity and temperature on morphological and physiological changes in Dicentrarchus labrax (D) and Sparus auratus (S) were monitored. Differences in the growth rate for D are found when kept in 1.2 per cent salinity instead of 3.5 per cent at 18 C...
Das Projekt "Bruteier zur Definition von Tumorstammzell Markern und für personalisierte Therapiestudien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Universitätsklinikum Heidelberg, Experimentelle Chirurgie, Arbeitsgruppe Molekulare OnkoChirurgie durchgeführt. Neue Behandlungsansätze für das Pankreaskarzinom zielen auf die Zerstörung der Tumorstammzellen, da diese konventionelle Chemo- und Radiotherapien überleben. Um die wirksamste Therapieoption für den einzelnen Patienten zu testen transplantieren wir Gewebestückchen des frisch resezierten Patiententumors auf immundefiziente Mäuse. Dadurch entwickelt sich ein Abbild des Patiententumors, an dem ausprobiert werden kann, welche Therapie für diesen bestimmten Tumor am besten ist. Allerdings sind diese Tests schmerzhaft für die Tiere und eine Testserie kommt auf 21.000 EUR. Daher möchten wir menschliches Tumorgewebe künftig auf bebrüteten Hühnereiern wachsen lassen, da dies den Embryonen keine Schmerzen verursacht und die Kosten einer Testserie auf 7.000 EUR reduziert werden können. Weil Embryonen nicht als Tiere betrachtet werden ersetzt und reduziert dieses Verfahren Tierversuche, was den Förderzielen 'Replace' und 'Reduce' entspricht. In Vorstudien ist es uns bereits gelungen, Gewebe von Patiententumoren auf Bruteiern zu züchten. Zur Therapievorhersage müssen wir das System optimieren und wissenschaftlich absichern. Es werden 10 Patiententumore auf Bruteier gebracht, gefolgt von mehreren Subtransplantationen, Anreicherung und Nachweis der Tumorstammzellen, Therapieoptimierungsstudien und Korrelation der Ergebnisse zu Mausstudien und zur Prognose der Patienten.