Das Projekt "Monoterpene und Autolyse von Plastiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Biologie II durchgeführt. Im Experiment werden Fichten und Buchen (Keimlinge und Jungpflanzen) durch Begasung mit Monoterpenen unter erhoehten oxidativen Stress gesetzt und lichtanhaengig gebleicht; durch Zufuhr von Antioxidantien hingegen kompensiert. Der Einfluss von Monoterpenen und Antioxidantien aud Photosynthese, Atmung und Transpiration wird durch Gaswechselmessung quantifiziert und die Kausalitaet der Wirkung auf zellphysiologischem Niveau ueber die Aenderung von Membranen und kompartimentsspezifischen Isoenzymsystemen analysiert. Gezielter oxidativer Stress wird zur Selektion und zellphysiologischen Charakterisierung stresstoleranter Individuen eingesetzt. Diese Analysen werden ausgedehnt auf Untersuchungen mit verschiedenen Linien genetisch einheitlichen Materials (Fichtenklone) mit unterschiedlichen Schadbildern im Freiland sowie nach Schadstoffbehandlung im Labor.
Das Projekt "Wirkungen von Herbiziden auf den pflanzlichen Stoffwechsel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Lehrstuhl für Physiologie und Biochemie der Pflanzen durchgeführt. Untersuchungen, um genauere Kenntnis des Angriffs von phytotoxischen Substanzen im Chloroplasten der Pflanze zu erhalten: (1) direkte Hemmung des photosynthetischen Elektronentransports, (2) Hemmung der Carotinbiosynthese und damit photooxidative Zerstoerung des Chlorophylls, (3) peroxidativ wirkende Herbizide (Radikalbildner) und (4) Hemmstoffe der ATP-Synthese, Lipidbiosynthese. - Studien zu Struktur/Aktivitaetsbeziehungen, Bindungsstudien mit radioaktiv markierten Herbiziden, Selektion und Charakterisierung herbizidresistenter Mutanten, Untersuchungen zur lichtinduzierten Peroxidation und Antioxidantien. Die Arbeiten werden auf weitere Stoffwechselbereiche ausgedehnt.
Das Projekt "Molekularbiologische Untersuchungen zur Erhoehung der photosynthetischen Stoffproduktion bei Pflanzen: Molekularbiologie und moegliche Manipulationen von Photosystem II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen durchgeführt. Der photosynthetische Elektronentransport steht ganz am Anfang der Stoffproduktion in hoeheren Pflanzen und Algen. Innerhalb des komplexen Reaktionsweges, der zur Bildung von ATP und NADPH fuehrt, nimmt Photosystem II eine zentrale Stellung ein und ist daher in vielen Details gut erforscht. Einzelnen Aminosaeuren der Reaktionszentrenproteine koennen sehr genau Funktionen zugewiesen werden. Diese detaillierte Kenntnis der Struktur und Funktion bietet der Molekularbiologie zahlreiche Ansaetze zur Veraenderung der Elektronentransportrate mit dem Ziel, diese zu erhoehen und damit potentiell die Stoffproduktion des Organismus zu verbessern.
Das Projekt "Enzymatische, genetische und biochemische Charakterisierung laugungsrelevanter Mikroorganismen - Teilvorhaben: Genetik des kupferlaugenden Bakteriums hoe5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Pflanzenphysiologie und Mikrobiologie durchgeführt. Das bevorzugt kupferlaugende, fakultativ lithoautotrophe Bakterium hoe5 soll einer genetischen Analyse unterzogen werden, um Einblick in die molekularen Vorgaenge der durch Mikroorganismen bewirkten Metallextraktion zu gewinnen. Hierzu sind laugungsinaktive Mutanten durch Transposonmutagenese und konventionelle Techniken zu isolieren. Die Konstruktion einer Klonbank aus genomischer DNA von hoe5 in Escherichia coli hat zum Ziel, laugungsrelevante Gene zu klonieren. Die Identifizierung dieser Gene erfolgt durch Mutantenkomplementation und durch die Selektion von Transposon-Inaktivierten Genen. Letztere wuerden das Auffinden der entsprechenden Wildtyp DNA erleichtern. Es wird ausserdem der Frage nachgegangen, warum hoe5 bevorzugt Kupfer mobilisiert und nicht zur Eisenoxidation befaehigt ist; besonderes Augenmerk gilt Kupferresistenzgenen und Komponenten des Elektronentransports.