Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Zentrum Informatik, Statistik und Epidemiologie, Institut für Bioinformatik durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, eine integrierte Teststrategie (ITS) für die Risikobewertung von humaner Atemwegs-Toxizität als Ersatz für Tierversuche zu entwickeln. Es werden Chemikalien mit unterschiedlicher Wirkungsweise ausgewählt und mit zellulären menschlichen in vitro Systemen getestet, um Routen-spezifische Biomarker zu identifizieren. Genomweite Transkriptom-Analysen nebst Data-Mining und QSAR Prognosen werden in diesen Modellen ausgeführt und mit Methoden der Bioinformatik ausgewertet. Ferner werden strukturell verwandte Chemikalien getestet, um die Möglichkeit zu untersuchen, ob das Testsystem cross reads unterstützt. Das Institut für Bioinformatik an der UMG beteiligt sich an WP 1: Identifizierung von 3 Verbindungen mit unterschiedlichen Wirkmechanismus und jeweils 2 'ähnlichen' Verbindungen durch Datenbank-Recherchen und Transkriptom-Analysen; hier wird in erster Linie das regulatorische Netzwerk der in Frage stehenden Zelltypen beigesteuert (s. WP5), auf dessen Grundlage Partner 6 (geneXplain) Schlüsselregulatoren für die weitere Analyse und Selektion identifiziert. Der Hauptbeitrag liegt bei WP5: Identifizierung der relevanten toxischen Mechanismen und Entwicklung eines ITS-Konzepts: Integration und upstream-Analyse der Transkriptom-Daten, Identifizierung von potentiellen Master-Regulatoren und Biomarkern. Es werden regulatorische Netzwerke konstruiert (Task 5.1.1). Darüber hinaus wird Input zu allen weiteren Aufgaben in WP5 geleistet.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften, Lehrstuhl für Bioinformatik durchgeführt. In der Onkologie scheitern über 90 % aller in der Präklinik wirksamen Substanzen in der Klinik. Am Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regen. Med. (Uni-Klinikum Würzburg) werden humane dreidimensionale (3D) -Tumormodelle (OncoVaSc™) auf einer dezellularisierten Schweinedarm-Matrix (BioVaSc™) entwickelt. Diese spiegeln histologisch und durch eine geringere Teilungsrate die Tumor-Situation im Patienten besser wider. So zeigt unser 3D Lungentumormodell ein verbessertes Ansprechen auf die in der Klinik gebräuchliche anti-EGFR Therapie bei EGFR-Mutation. Weiterhin konnten wir auch eine erhöhte Chemoresistenz bei KRAS-Mutation zeigen, die klinischen Studien entspricht. Vorhabensziel: Durch eine in vitro/in silico fokussierte Vorauswahl von Substanzen und ihrer Kombinationen für die in vivo Testung sollen hier Tierversuche erheblich reduziert werden (50-90%; Refine und Reduce). Weiterhin soll unser Modell durch Vergleiche mit der Klinik und dem Tiermodell soweit validiert werden, dass das Modell für die Vorklinik durch die Firma Oncotest (Freiburg) implementiert werden kann und dadurch Tierversuche in der Wirksamkeitstestung ersetzt werden können (Replace). Parameter wie Apoptose, Proliferation und Signalwegs-Aktivierung beschreiben Ursachen für ein Therapie-Ansprechen oder Versagen. Diese werden in bioinformatische Modelle integriert (Uni Würzburg) und für Wirksamkeitsvorhersagen von Testsubstanzen und Kombinationen genutzt, die über die in vitro Testung zur Verfeinerung des in silico Modells führen. Zur Validierung werden die Ergebnisse aus dem in vitro und in silico Modell mit Ergebnissen aus Tiermodellen bei Oncotest und aus der Klinik verglichen. Neben der Testung von in silico Vorhersagen bei Resistenz von Tumoren mit EGFR- oder KRAS-Mutation, wird auch der klinisch relevante Biomarker ALK-EML untersucht und Gewebemodelle mit aus PDX-Modellen (patient derived xenografts) hergeleiteten Primärzellen aufgebaut und getestet.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Centrum für Biotechnologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Analyse von Transkriptom-, Proteom- und Metabolomdaten humaner Zellkulturen zur in vitro-Untersuchung toxikologischer Kombinationseffekte von Pflanzenschutzmitteln aus der Gruppe der Triazole. Transkriptom-, Proteom- und Metabolomdaten sollen aus von Projektpartnern bereitgestellten in vitro-Proben von humanen Zellkulturen bestimmt und mit bioinformatischen Methoden aufbereitet werden. Dabei wird die mögliche Wirkung von Pflanzenschutzmitteln aus der Gruppe der Triazole einzeln wie in Kombination auf Stoffwechselwege untersucht und visualisiert. Dazu wird geeignete Bioinformatik-Software bereitgestellt. Diese Bioinformatik-Software ermöglicht es im Anschluss den Projektpartnern, die Resultate für die toxikologische Modellierung zu nutzen.
Das Projekt "Silica incorporation into newly synthesized cell walls and its effects on physiological properties of plant cells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften, Fachgebiet Phytomedizin durchgeführt. Siliziumoxid erhöht die Ernteausbeute und mildert den Einfluss von Stressfaktoren in Pflanzen. Der Wirkmechanismus ist bisher nur wenig verstanden. Man geht davon aus, dass Silica die Porosität der Zellwand reduziert und sie versteift, giftige Metalle durch Ko-Abscheidung entfernt und die pflanzliche Antwort auf Virusattacken beschleunigt. Anderseits behindert viel Silica die Nutzung von Pflanzen als Futter und Biobrennstoff. Ziel des Projekts ist, die Wechselwirkungen der Pflanzenzelle mit Silica aufzuklären. Dafür schlagen wir vor, den Prozess an Pflanzenzellen aus Zellkultur und an keimendem Pollengewebe in molekularer, untrastruktureller, mikroskopischer und makroskopischer Dimension zu untersuchen. Unser multi-disziplinärer Ansatz verbindet molekulare, physikalische und Strukturuntersuchungen mit molekularbiologischen und physiologischen Untersuchungen und Bioinformatik. Silzifikation wird insbesondere mit Augenmerk auf die sich entwickelnde Zellwand in Zellen, welche unter Einfluss hoher Kieselsäurekonzentration wachsen, untersucht. Wir werden die Reaktion der Zellen unter dem Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie Schwermetallnanopartikel, hohe Salzkonzentrationen, hohe Osmolarität und Virsuinfektion untersuchen. Die komplementären Sichtweisen auf den Prozess der Bio Silizifikation werden die Aufklärung der Silica-induzierten Stress-Toleranz ermöglichen. Dies kann in der Zukunft die Entwicklung von Pflanzen mit vorteilhaftem Eigenschaften ermöglichen.
Das Projekt "Pflanzen-Biotechnologie: Taraxacum koksaghyz als nachhaltige Quelle für die lokale Produktion von Latex, Kautschuk und Inulin II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ecSeq Bioinformatics GmbH durchgeführt. Die Forschung der letzten Jahre hat dafür gesorgt, dass die in Vergessenheit geratene Wild-Pflanze Taraxacum koksaghyz (Tks) als Kautschuk produzierende Kulturart für Deutschland wieder entdeckt wurde. Grundlagen der nachhaltigen Nutzung entlang der Wertschöpfungskette wurden geschaffen: Von Züchtung/Agronomie über Rohstoffgewinnung bis zur Kautschukverarbeitung in Produktprototypen. Die Prototypen weisen äquivalente Eigenschaften auf wie die Produkte aus Hevea-Kautschuk, wodurch die Perspektive für die vollständige Industrialisierung absehbar ist. Obwohl Fortschritte in der Züchtung von Tks erzielt wurden, gilt es für die Steigerung der langfristigen Wirtschaftlichkeit die Züchtung zu forcieren. Basis moderner Pflanzenzucht ist die Selektion von Elitepflanzen anhand von 'SMART breeding' Technologien. Dafür ist ein umfassendes Verständnis der Genom-Struktur und -Sequenz notwendig, das aber für Tks nicht vorliegt. Daher ist das übergeordnete Projektziel die Etablierung einer SMART breeding Plattform für Tks durch Sequenzierung, Annotation und Integration von genomischen, epigenomischen und transkriptomischen Sequenzen. Die Datenanalyse mittels innovativer Bioinformatik wird in praktischen und interaktiven Trainings-Modulen an Nachwuchswissenschaftler vermittelt. Die Expertisen im Projektteam bestehend aus drei KMUs (Pflanzenzucht, -kultivierung und Bioinformatik) und einem anwendungsnahen F&E-Institut garantieren eine schnellstmögliche Umsetzung der Projektziele und somit eine wirtschaftliche Verwertung der Ergebnisse. Umfassende Sequenzierungen durch das Fraunhofer IME mit bioinformatischer Auswertung durch die Firma ecSeq von ausgewähltem Zuchtmaterial und gezielten Kreuzungen der Partner ESKUSA und hortilab werden ein tiefergehendes Verständnis wichtiger komplexer agronomischer Merkmale generieren.
Das Projekt "Teilprojekt A 06: Virale Diversität, Viren-de novo-Assemblierung und Viren-Halbwertzeit in Grundwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Informatik, Professur für Bioinformatik für Hochdurchsatzverfahren durchgeführt. Dieses Projekt wird die Diversität derzeit bekannter Viren durch Hochdurchsatzsequenzierung viraler Genome im Grundwasser ermitteln. Eine offene virologische Fragestellung ist das Finden unbeschriebener Viren. Wir werden unsere kürzlich neu entwickelte Methode nun auch für Viren im Grundwasser weiterentwickeln. Ergänzend werden wir die verschiedenen Metatranskriptome der verschiedenen Standorte im Hainich vergleichen. Weiterhin werden wir die weitgehend unbekannte Halbwertszeit von Viren im Grundwasser ermitteln um somit Rückschlüsse auf die Kommunikationsunterbrechungen mit anderen Organismen machen zu können.
Das Projekt "Teilprojekt (hortilab); In vitro-Vermehrung und -Erhaltung von ausgewählten Löwenzahn-Akzessionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von hortilab - Labor für pflanzliche Gewebekultur durchgeführt. Die Forschung der letzten Jahre hat dafür gesorgt, dass die in Vergessenheit geratene Wild-Pflanze Taraxacum koksaghyz (Tks) als Kautschuk produzierende Kulturart für Deutschland wieder entdeckt wurde. Grundlagen der nachhaltigen Nutzung entlang der Wertschöpfungskette wurden geschaffen: Von Züchtung/Agronomie über Rohstoffgewinnung bis zur Kautschukverarbeitung in Produktprototypen. Die Prototypen weisen äquivalente Eigenschaften auf wie die Produkte aus Hevea-Kautschuk, wodurch die Perspektive für die vollständige Industrialisierung absehbar ist. Obwohl Fortschritte in der Züchtung von Tks erzielt wurden, gilt es für die Steigerung der langfristigen Wirtschaftlichkeit die Züchtung zu forcieren. Basis moderner Pflanzenzucht ist die Selektion von Elitepflanzen anhand von 'SMART breeding' Technologien. Dafür ist ein umfassendes Verständnis der Genom-Struktur und -Sequenz notwendig, das aber für Tks nicht vorliegt. Daher ist das übergeordnete Projektziel die Etablierung einer SMART breeding Plattform für Tks durch Sequenzierung, Annotation und Integration von genomischen, epigenomischen und transkriptomischen Sequenzen. Die Datenanalyse mittels innovativer Bioinformatik wird in praktischen und interaktiven Trainings-Modulen an Nachwuchswissenschaftler vermittelt. Die Expertisen im Projektteam bestehend aus drei KMUs (Pflanzenzucht, -kultivierung und Bioinformatik) und einem anwendungsnahen F&E-Institut garantieren eine schnellstmögliche Umsetzung der Projektziele und somit eine wirtschaftliche Verwertung der Ergebnisse. Umfassende Sequenzierungen durch das Fraunhofer IME mit bioinformatischer Auswertung durch die Firma ecSeq von ausgewähltem Zuchtmaterial und gezielten Kreuzungen der Partner ESKUSA und hortilab werden ein tiefergehendes Verständnis wichtiger komplexer agronomischer Merkmale generieren.
Das Projekt "Abbaubarkeit von arktischem, terigenem Kohlenstoff im Meer (Große Fuchskuhle)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Es soll durch die Zusammenfassung der an verschiedenen WGL- und universitären Instituten vorhandenen Expertise ein Team aufgebaut werden, das sich längerfristig dem übergreifenden Thema der Leistungen mikrobieller Gemeinschaften widmet, die unter Szenarien des globalen Wandels in Verbindung mit anthropogenen Eingriffen (Landnutzung und Eutrophierung) zu einer globalen Veränderung mariner Stoffkreisläufe beitragen. Als relevante Fallstudie soll dazu der Abbau des - durch arktische Flüsse ins Meer - abgeführten gelösten organischen Kohlenstoffs aus den abtauenden arktischen Böden untersucht werden. Der Bestand an potentiell abbaubarem Material in diesen arktischen Böden ist mit 20 - 30Prozent des globalen in den oberen Bodenschichten gebundenen organischen Kohlenstoffs in einer Größenordnung, bei der selbst kleine Verschiebungen im Abbaugeschehen eine spürbare Veränderung der atmosphärischen Gleichgewichte zur Folge haben. Mit einer Mischung aus molekularbiologischen, bioinformatischen, organisch-chemischen und ozeanographischen Ansätzen sollen daher die eingetragenen Substanzen und die abbauenden Organismen identifiziert werden und ihre Abbauleistungen unter realen Umweltbedingungen bei in situ- und höheren Temperaturen im Salzgradienten der Ostsee abgeschätzt werden. Eine Untersuchung dieser Fragestellung in dem Gradientensystem der Ostsee bietet sich an, da hier zwischen dem Eintrag der Substanzen in der nördlichen Ostsee und dem Abfluss in die Nordsee ein in mehrere Becken gegliedertes Randmeersystem mit jeweils unterschiedlichen aber konstanten physikochemischen Randbedingungen liegt. Zur Aufklärung dieser Problematik bedarf es einer ganz neuen personellen und instrumentellen Verbindung von Arbeitsgruppen mehrerer WGL- und universitären Instituten, da hier komplexe Naturstoffe auf eine komplexe mikrobielle Gemeinschaft treffen, die beide einzeln und in ihrer Wechselwirkung noch unzureichend untersucht sind.Für dieses Netzwerk wird es von großer Wichtigkeit sein, die bioinformatischen Kapazitäten der DSMZ, IMaB, IGB und IOW mit den chemischen Kapazitäten des IOW, IGB, Uni Rostock und MfN zu verknüpfen. Daher wird der Wissenschaftler, welcher das Projekt wissenschaftlich koordinieren soll, auch insbesondere die konkrete Vernetzung und Auswertung biochemo-informatischer Informationen betreiben und eine Plattform schaffen, die zukünftige analoge Projekte der beteiligten Institute initiieren und tragen kann.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1084: Molekulare Grundlagen der Mykorrhiza-Symbiosen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Lehrstuhl für Genetik durchgeführt. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 'Mykorrhiza' sollen sowohl für den Endo- als auch für den Ektomykorrhizatyp Genomprojekte auf Genexpressionsebene durchgeführt werden. Dafür wurden die Medicago truncatula - Glomus mosseae-Symbiose für die Endomykorrhiza und die Populus tremula x tremuloides - Amanita muscaria-Symbiose für die Ektomykorrhiza als Modell-Interaktionen ausgesucht. Es ist beabsichtigt, mRNA aus mykorrhizierten Wurzeln beider Mykorrhizatypen zu isolieren und daraus cDNAs zu generieren und zu klonieren. Nach Sortierung in pflanzliche und pilzliche cDNAs sollen für beide Mykorrhizatypen insgesamt rund 15.000 nicht redundante cDNA-Sequenzen ermittelt und schätzungsweise 10000 identifizierte Gensequenzen auf DNA-FilterArrays gebunden werden. Diese Mykorrhiza-Filter-Arrays stehen allen SPP-Projektpartnern für Expressionsuntersuchungen zur Verfügung. Mittels Bioinformatik werden die berücksichtigten Gensequenzen annotiert. Alle Sequenz- und Expressionsdaten werden in einer speziell für den SPP entwickelten Datenbank gespeichert und verarbeitet.
Das Projekt "Berlin-Brandenburger Forschungsplattform BB3R mit integriertem Graduiertenkolleg: Innovationen in der 3R-Forschung - Gentechnik, Tissue Engineering und Bioinformatik - Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin (ZIB) durchgeführt. Zur Implementierung von Alternativmethoden zum Tierversuch in der Forschung etablieren Wissenschaftler der Freien Universität Berlin zusammen mit Partnern das Graduiertenkolleg B23R unter dem Dach der Dahlem Research School (DRS). Wissenschaftler mit hoher 3R Expertise entwickeln zusammen mit Doktoranden Methoden, die - in Grundlagen- und angewandter Forschung - häufige Tierversuche ersetzen, reduzieren bzw. die Belastung beim Tier senken können. Lehrangebote der Graduiertenschule ermöglichen einen Kompetenzerwerb auf dem gesamten Gebiet der 3R, so dass die Absolventen für verantwortungsvolle Aufgaben in Industrie, Behörden und Hochschulen qualifiziert sind. Doktoranden forschen unter Anleitung durch ein Betreuungsteam, an dem die Antragssteller von B23R beteiligt sind. Jedes Promotionsvorhaben soll experimentell nach 36 Monaten abgeschlossen sein. Die Zahl der vom BMBF finanzierten Doktoranden und Juniorprofessoren steigt durch Öffnung für von dritter Seite finanzierte. Spezifische Lehrangebote zum Thema 3R der DRS werden etabliert, Doktoranden organisieren eigene Seminare und präsentieren ihre Forschung auf Tagungen. Die Qualität des Graduiertenkollegs wird durch einen wissenschaftlichen Beirat aus Interessenvertretern und renommierten Biowissenschaftlern gesichert.
| Origin | Count |
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| Bund | 26 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 26 |
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| Resource type | Count |
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