Das Projekt "Moeglichkeiten des biologischen Containments bei der gezielten Freisetzung von gentechnisch veraenderten Organismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachbereich 19 Biologie,Chemie durchgeführt. Bei der gezielten Freisetzung stellt die unkontrollierte Vermehrung und Verbreitung von gentechnisch veraenderten Organismen (Tiere, Pflanzen, Mikroorganismen) ein potentielles Risiko fuer die Umwelt dar. Anders als Laborstaemme sollten die Organismen in ihrer Lebensfaehigkeit fuer ihren effektiven Einsatz nicht genetisch und physiologisch geschwaecht sein. Zur Risikominderung koennte ihre vorhergeplante Abtoetung im Freiland von grossem Interesse sein. Hierzu wird ansatzweise geforscht. In der Studie solte ein Ueberblick der praktikablen Moeglichkeiten fuer ein biologisches Containment freigesetzter GVO'S (z.B. Sensitivitaet gegenueber oekologischen Stressfaktoren, Nutzung von Selbstmord-Genen) sowie eine Bewertung der Methoden fuer den praktischen Gebrauch im Freiland gegeben werden.
Das Projekt "Konstruktion von alternativen Sicherheitsstaemmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Greifswald, Institut für Mikrobiologie und Molekularbiologie durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Konstruktion eines Alternativen E. coli k12-Sicherheitsstammes. Mutationen in Genen, die fuer den Mikroorganismus in Extremsituationen essentiell sind, koennen zwar langfristig dessen Ueberleben im natuerlichen Oekosystem verhindern, fuehren aber nicht zu einer notwendigen sofortigen Abtoetung des rekombinanten Bakteriums. Deshalb ist die Kombinierung mit einem entsprechenden Suizidsystem sinnvoll. Eine Kopplung der Aktivitaet des Suizidsystems mit der Wirkung von verschiedenen genomischen Mutationen (re1a, katf, cya crp) wird im Rahmen dieses Vorhabens getestet. Fuer die Anschaltung des Suizidsystems sollen mehrere Umweltsignale sowie die entsprechenden umweltabhaengigen Promotoren zur Anwendung kommen: Pphoa (Phosphat), pfdhf (Sauerstoff), pcspa (Kaelte), g1nap2 (Stickstoff), katf (Kohlenstoff). Die Kopplung verschiedener umweltabhaengiger Promotoren wird zu einer groesseren Effizienz des Suizidsystems bei ungewollter Freisetzung fuehren. In Boden-, Wasser- und Fermentationsexperimenten soll die Anwendbarkeit der entsprechenden Systeme ueberprueft werden.
Das Projekt "Persistenz und Verbreitung biolumineszenter, isogener RecA+/RecA- Rhizobium meliloti-Staemme sowie Genomstabilitaet und DNA-Import dieser freigesetzten Staemme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Lehrstuhl für Genetik durchgeführt. In diesem Projekt sollen die oekologischen Auswirkungen der Freisetzung gentechnisch veraenderter Mikroorganismen (GVO) untersucht werden. In Langzeitexperimenten soll an zwei Freisetzungsstandorten analysiert werden, ob sich freigesetzte leuchtmarkierte Rhizobium meliloti Staemme unter verschiedenen Umweltbedingungen im Freiland etablieren. Es soll u.a. modellhaft der Einfluss der GVO auf die Zusammensetzung einer endogenen Bakterienpopulation, hier speziell einer Luzerne-nodulierenden Rhizobienpopulation, erfasst werden. Weiterhin sollen Methoden angewendet werden, die eine Abschaetzung des horizontalen Gentransfers und der Stabilitaet der GVO unter Freilandbedingungen erlauben. Schliesslich soll erprobt werden, ob eine Mutation im DNA-Reparatur- und Rekombinations-Gen recA als biologisches Containmentsystem geeignet ist. Arbeitsprogramm: 1. Regelmaessige Entnahme von Bodenproben vom Standort an der FAL in Braunschweig und Bestimmung der Titer der beiden GVO R. meliloti L1 (RecA-, Luc+) und R. meliloti L33 (RecA+, Luc+). 2. Isolierung und Charakterisierung der endogenen Luzerne-nodulierenden Rhizobienpopulation. 3. PCR-I Insertionselement (IS)-Fingerprinting zur Analyse der Genomstabilitaet der freigesetzten GVO. 4. Untersuchungen zum horizontalen Gentransfer aus der endogenen Bakterienpopulation in die freigesetzten GVO mittels geeigneter PCR-Proben und exogener Plasmidisolierung.
Das Projekt "Risikobeurteilung und moegliche Sicherheitsmassnahmen beim Einsatz von Mikroorganismen zum Abbau umweltbelastender Schadstoffe - Studie -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung durchgeführt. Zum Abbau von Schadstoffen in Boeden und Abwaessern wird vielfach der Einsatz von Mikroorganismen mit spezifischen Abbaupotentialen vorgeschlagen, und es liegen bereits erste Erfahrungen mit der Anwendung vor. Neben konventionell gezogenen natuerlichen Staemmen wird auch der Einsatz gentechnisch veraenderter Organismen in Erwaegung gezogen. Die in der Regel erforderliche massenhafte Freisetzung von Mikroorganismen birgt jedoch Risiken fuer die Umwelt. Anhand einer Bestandsaufnahme bereits erfolgter oder in der Entwicklung befindlicher Projekte sollen bisland erarbeitete Bewertungskriterien zur Risikoabschaetzung ueberprueft und fortentwickelt sowie biologische und technische Sicherheitsmassnahmen vorgeschlagen werden.
Das Projekt "Planungsgruppe Zellkulturtechnikum (biologische Sicherheitsforschung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Der geplante Neubau eines Biotechnikums an der GBF zum halbtechnischen Umgang mit rekombinanten Mikroorganismen und Zellkulturen stellt einen Beitrag zur Etablierung von Standards fuer einen sicheren Umgang mit biologischen Systemen in der Technik dar. Der Planungsprozess bietet daher im Rahmen des Foerderkonzepts 'Sicherheitsforschung fuer die Biotechnologie' die Moeglichkeit zur begleitenden und unterstuetzenden Sicherheitsanalyse in der Wechselbeziehung von biologischer Prozesstechnik, bautechnischer Containmentstruktur und gesetzlichen Bestimmungen zur biologischen Sicherheit, zum Arbeitsschutz und zum Umweltschutz. Eine interdisziplinaere Projektgruppe ist die geeignete Organisationsform zur Realisierung der planungsbegleitenden Aufgabe und zur Dokumentation und Nutzung der Erfahrungen fuer zukuenftige Baumassnahmen in der Biotechnologie.
Das Projekt "Bio-Containment fremder Gene mittels Plastid-Manipulation bei Feldpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Pflanzenwissenschaften durchgeführt.
Das Projekt "Entwicklung eines Pflanzen-basierten Impfstoffs gegen Gebärmutterhalskrebs: Expression des humanen Papilloma Virus L1 Antigens, lokalisiert im Plastom" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. The production of vaccines in plants bears a frequently discussed risk factor: The containment of potentially bio-hazardous genes. Transgenes transformed to the nucleus can escape to the environment through pollen flow. We can limit the risk of pollen-mediated transgene dissemination in the first line by use of the chloroplast transformation method. The advantages of plastid transformation consist in the precision of the transgene insertion via homologous recombination, in their maternal inheritance, the high transformation predictability, and circumvention of epigenetic effects, as are silencing and methylation. By this approach we determine the potential to synthesize antigen L1 of the Human Papilloma Virus (HPV) for vaccination in tobacco plastids. Vaccines can be delivered as antigens either for peripheral or oral immunization. Transformation of plants with genes carrying selected antigens of the respective pathogen allows producing immunogenic proteins on the field with very high yields. Our goal is the production of an antigen vaccine against Human Papilloma Virus (HPV), which causes cervical cancer prestages in nearly 2 Prozent of all women in Germany. In order to synthesize the antigenic L1 epitope from HPV 16 a chloroplast transformation vector will be constructed, which will contain a synthetic expression cassette: For increased transcription: two different promoters, for enhanced translation it will carry a 5 motif from the T7 phage G10L sequence. Further the L1 gene will be N-terminally fused to the sequence codons of the first 14 amino acids of GFP (green fluorescent protein) which confers an increased translation. On transcriptional level this construct is followed by a selection cassette containing the aadA gene. Regenerating calli carrying these constructs will be selected on a medium containing spectinomycin. Positive transformants will be identified by PCR and Southern analysis. Further Western blot analysis will prove successful expression of the L1 protein. The novel transformants are then tested on correct folding of the LTB-L1 fusion protein: The recombinant protein can be identified with conformation specific antibodies which only bind when L1 proteins formed virus like capsomers. Our further work is aimed to set up an inducible antigen expression system, which is regulated through chemical induction By this work, plant transformants will be shown to be a reasonable alternative for production of vaccines. Due to these results the next step to proof the immunogenicity has the best prospects.
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