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Found 64 results.

Aufnahme und Permeabilitaet von Luftschadstoffen durch die aeusserste Hautschicht von Pflanzen

Das Projekt "Aufnahme und Permeabilitaet von Luftschadstoffen durch die aeusserste Hautschicht von Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Objective: To elucidate mechanisms of permeability of plant cuticles submitted to air pollution. General information: plant cuticles are barriers between the atmosphere and the interior of plants. They are the first target for any attack from the atmosphere. The interactions of the air pollutants SO2, NOx and O3 with needle and leaf cuticles will be characterized. For that purpose, cuticles from picea, pinus, abies, fagus and quercus will be isolated enzymatically. Sorption and permeability of the agses will be determined in the isolated cuticles. Sorption and permeability data will make it possible, to correlate intracuticular gas concentrations and morphological, anatomical and chemical changes of cuticles induced by air pollutants. Furthermore, permeability is a measure of gas transport between atmosphere and plant interior via cuticle. Sorption will be characterized by partition coefficients and sorption isotherms, permeability by permeability coefficients. Achievements: The main impediments to the permeation of gases through plant cuticles are the soluble cuticular lipids embedded within the cuticles. Only hydrogen sulphide and its methyl derivative are exceptions for which transport is not limited by the lipids. In the environment, binding of nitrogen dioxide to plant cuticles does not seem to be important. Sorption of gases by plant cuticles is a complex phenomenon. Partition coefficients, K, were found to be around 30 to 40 at high partial pressures of the gases. The lower the partial pressures the higher the partition coefficients. K-values increase exponentially with decreasing partial pressures. K-values are around 300 at 5 kPa (sulpher dioxide) and around 4000 at 1000 parts per million (nitrogen dioxide). These data point to the interesting fact that plant cuticles are able to sorbenormous amounts of air polluting gases especially at low partial pressures of the gases.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie durchgeführt. Pappel wird in Kurzumtriebsplantagen (SRC für 'short rotation coppices') für die Produktion von Bioenergie angebaut. Während der gesamten Zeit ist die Plantage ständig Pilzerregern ausgesetzt, die schwere Schäden an den Bäumen verursachen können. Die meisten dieser schädlichen Pilzerreger bei der Pappel sind biotrophe Rostpilze der Gattung Melampsora. Insbesondere stellt die kosmopolitische Art M. laricipopulina die größte Bedrohung für Pappelplantagen dar, die jährlich Wachstumseinbußen von bis zu 50 Prozent verursachen. Pflanzen erkennen Pilze über Chitin-Rezeptoren, die ein bestimmtes Pathogen-assoziiertes molekulares Muster ('pathogen-associated molecular pattern'; PAMP) erkennen. Wesentliche Bestandteile dieser Chitin-Rezeptoren sind Lysin-Motiv-'Receptor-Like-Kinasen' (LysM-RLKs). Analysen des 'Chitin-Signalling' in dikotyledonen Pflanzen zeigen, dass enzymatisch aktive und inaktive LysM-RLKs miteinander interagieren müssen, um einen funktionellen Rezeptor zu bilden. Die Wahrnehmung des Chitins löst in Pflanzen eine Immunantwort aus, die zu einer Resistenz gegen den Eindringling führen kann. Auf der anderen Seite müssen pilzliche Symbionten diese Immunantwort umgehen oder unterdrücken, um eine Etablierung einer Mycorrhizierung zu erreichen. In dieser Hinsicht könnten LysM-Effektoren, die als Modulatoren einer Immunantwort betrachtet werden können, eine Rolle spielen. Ferner wird die Kommunikation zwischen der Pflanze und dem Mykorrhizapilz durch pilzliche Myc-Faktoren erleichtert, die von LysM-Rezeptoren des Wirts wahrgenommen werden. Das Ziel des beantragten Projekts ist es, LysM-RLK-Gene in Pappeln und LysM-Effektor-Gene in dem Mykorrhiza-Pilz Laccaria bicolor zu identifizieren. Diese Gene sollen funktionell charakterisiert werden, um dann ausgewählte Gene für die Verbesserung von Pathogenresistenz und Mykorrhizierung zu nutzen. Zu diesem Zweck werden transgene Linien hergestellt. Zusätzlich ist geplant CRISPR/Cas9 zur Genom- Editierung zu verwenden.

Teil 1: Entwicklung eines Mikro-FIIAA-Demonstrators

Das Projekt "Teil 1: Entwicklung eines Mikro-FIIAA-Demonstrators" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Mikrotechnik Mainz e.V. & Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, ein miniaturisiertes Fließinjektionssystem auf immunochemischer Basis für die Vor-Ort-Analyse von TNT und TNT-Metaboliten in Wässern und Böden zu entwickeln. Das Gerät soll aus einer Systemplatte (Basis) und einem Einwegchip zusammengesetzt sein. Die Systemplatte soll Mikropumpen, Kanäle und einen mikrooptischen Detektor enthalten sowie eine Temperierung der Immunoaffinitätssäule ermöglichen. Konzeptionell soll eine optische Mikrodurchflusszelle auf der Systemplatte integriert werden, dass zur Fluoreszenzmessung (oder alternativ: Absorptionsmessung) dient. Der Einwegchip trägt alle für den Nachweis eines spezifischen Analyten notwendigen Elemente wie Antikörper, Enzymtracer sowie das Probereservoir. Der Einwegchip soll mittels einem einfachen, reversiblen Verbindungskonzept vor der Analyse auf die Systemplatte aufgebracht werden. Die Entwicklung solcher Einwegchips für verschiedene Analyte soll das System für die Multikomponentenanalytik vor Ort qualifizieren. Das Design des Einwegchips soll dessen kostengünstige Produktion in höheren Stückzahlen sowie eine ausreichende Lagerstabilität ermöglichen.

Neue Prinzipien der Entgiftung von Phosphorsaeureestern (PE)

Das Projekt "Neue Prinzipien der Entgiftung von Phosphorsaeureestern (PE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Ziel der Untersuchung: Die Suche nach Reaktivatoren vergifteter Cholinesterase. Um dieses Ziel zu erreichen, soll versucht werden, mehr ueber Struktur und Wirkungsweise der Cholinesterase zu erfahren.

Wirkung erhoehter UV-B-Strahlung und anderer Stressfaktoren auf marines Phytoplankton

Das Projekt "Wirkung erhoehter UV-B-Strahlung und anderer Stressfaktoren auf marines Phytoplankton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Botanisches Institut durchgeführt. Im Vordergrund weiterer Arbeiten stehen 2 Schwerpunkte: 1) Untersuchungen an Reinkulturen des marinen Phytoplanktons; UV-B-Wirkung auf Aminosaeure- und Proteinsynthese (Analyse mit HPLC und Elektrophorese) sowie auf die Schluesselenzyme des C- und N-Stoffwechsels. 2) Bearbeitung der Assimilation von anorganischen N-Verbindungen bei marinem Phytoplankton unter Beruecksichtigung des Lichtfaktors (insbesondere UV-B der Sonnenstrahlung) an verschiedenen Standorten (Antarktis, Nordsee, Atlantik). Da die marinen Diatomeen im Vergleich zu anderen Mikroalgen gegenueber UV-B besonders empfindlich sind, sollen diese fuer eine detaillierte Analyse der primaeren UV-B-Wirkung, vor allem auf die Biosynthese der Aminosaeuren und Proteine mittels 15N- und 14C-markierten Substanzen bearbeitet werden. Neben Dosis-Effekt-Kurven wird auch die Reparaturfaehigkeit der UV-B-Schaeden beruecksichtigt. An verschiedenen Standorten wird die Auswirkung des UV-Anteils der Sonnenstrahlung vornehmlich auf den N-Haushalt und die Veraenderungen im Artengefuege erfasst. Von besonderem Interesse ist der Einfluss des Ozonlochs auf das antarktische Phytoplankton. Das Verhalten der einzelnen Phytoplanktonarten gegenueber UV-Stress an den verschiedenen Standorten soll Hinweise ueber moegliche Anpassungsmechanismen liefern.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Ein Verbund aus akademischen Forschungsgruppen und zwei Züchtungsfirmen stellt sich die Aufklärung von molekularen Mechanismen zum Ziel, die eine erhöhte Ertragsstabilität und unveränderte Qualität des Gerstenkorns bei Trockenstress während der Kornfüllung garantieren. In sechs untergliederten Arbeitspaketen wird die genetische Variabilität von zwei Populationen von Introgressionslinien mit Wildgerste als Einkreuzungselter und von voruntersuchten Genbankmaterial unter kontrollierten Bedingungen und im Feld unter experimentellem Trockenstress während der Kornfüllung getestet, wobei auf die Remobilisierungskapazität der Pflanzen besonderes geachtet wird. Transkriptom-, Proteom-, Metabolom- und Enzym-Analysen gekoppelt mit neuen bioinformatorischen Verfahren werden genutzt, um vorteilhafte Allele zu finden und Regulationsnetzwerke aufzuklären, die der verbesserten Leistung zugrunde liegen. Als von den beteiligten und weiteren Firmen verwertbare Ergebnisse sind zu erwarten: verifizierte Kandidatengene für die Entwicklung von trockentolertanten GVO-Nutzpflanzen; Merkmals-assoziierte DNA- und Protein-Marker f. Marker-gestützte Züchtung; GVO- und Nicht-GVO-Basislinien mit minimiertem Ertragsverlust.

Verfahren zum mikrobiellen bzw. enzymatischen Abbau von Parathion zum Schutz von Wasser und anderen Medien als Musterbeispiel fuer die Anwendung von mikrobiellen bzw. enzymatischen Systemen zur Entgiftung von Planzenschutz-Wirkstoffen

Das Projekt "Verfahren zum mikrobiellen bzw. enzymatischen Abbau von Parathion zum Schutz von Wasser und anderen Medien als Musterbeispiel fuer die Anwendung von mikrobiellen bzw. enzymatischen Systemen zur Entgiftung von Planzenschutz-Wirkstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer AG durchgeführt. Mikrobakterielle Systeme auf Basis abbaupotenter, intakter Zellen oder isolierter Enzymsysteme bieten sich als vielversprechende Entgiftungsprinzipien bei der Herstellung, beim Transport und bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln an. Als Modellfall soll auf diesen Gebieten die technische Verwendbarkeit einer parathion-abbauenden Mischkultur und eines daraus gewonnenen freien oder immobilisierten Enzymsystems in kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Einsatz zur Reinigung von Wasser und anderer Medien geprueft werden. Die biologischen Systeme werden mit anderen Reinigungsprozessen in technischer und oekonomischer Hinsicht verglichen.

Marine Cyanobacteria as a source for bioactive (apoptosis midifying) compounds with potential as cell biology reagents and drugs

Das Projekt "Marine Cyanobacteria as a source for bioactive (apoptosis midifying) compounds with potential as cell biology reagents and drugs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für Umweltforschung und Umwelttechnologie, Abteilung 3 Bioorganische Chemie durchgeführt. General Information: Background The present partners - representing European oell biologists, marine (micro)biologists, and chemists - will jointly search for more precise chemical tools (directed against specific enzymes) to control the oell signalling reactions leading to apoptotic (programmed) oell death. Apoptosis is presently one of the most intensely studied biological phenomena, both within basic and applied biosciences. Specific objectives and expected advances. 1 Sampling and growth of marine cyanobacteria from European coast-near seas and extreme polar regions. Sampling will be from coastal areas (Baltic sea, Iberian coast, Norwegian fjords), as well as from more extreme polar regions, including Spitsbergen and certain areas of the Antarctica. Monoculturing will be in sever specialised laboratories (Ia,Ib,IIa,III), large scale growth in two of them (Ia,III). It is expected to obtain enough biomass for initial screening (1lOOg) from a number of microbes, and to obtain kg amounts from at least some relevant cyanobacteria. 2 Extrachon, parhal purification and initial screening for bio-activity. Extracts (some partially purified) will be tested for ability to elicit or protect against apoptotic oell death of a number of normal and malignant oell types, for effects on the cytoskeleton, and for effects on isolated protein kinases and phosphatases known to affect cell function and viability. Such a systematic survey has not been done before, but extrapolation of data from preliminary screening of scattered samples indicate a huge potential for discovery of new activities. 3 Isolation, structure elucidation, and detailed probing of selected bio-active compounds. This will involve scale-up of the initial amount of relevant sample, and of extraction and initial purification procedures, followed by final purification and structure elucidation. The purified compounds will be thoroughly characterised with respect to action on cells and on isolated oell signalling enzymes (key kinases and phosphatases), and for degradation and metabolism. 4 Hemisynthetic modification of natural compounds (see above), and detailed probing of the effects of chemical modification on biological function and availability. This will serve to characterise the important functional groups of the natural compounds, but mostly to enhance their usefulness as cell biology tools or drug (increased bioavailability, potency, specificity). In the first phase hemisynthesis will be performed for nodular in and certain novel marine Microsystems, which are already available in the network. 5 Publication, patenter, commercialisable. Scientifically important findings involving new compounds of general interest for cell biology research (modifiers of phosphorylation, cytoskeleton, apoptosis)... Prime Contractor: Universitetet in Bergen, Department of Anatomy and Cell Biology Faculty of Medicine; Bergen; Norway.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lochow-Petkus GmbH durchgeführt. Ein Verbund aus akademischen Forschungsgruppen und zwei Züchtungsfirmen stellt sich die Aufklärung von molekularen Mechanismen zum Ziel, die eine erhöhte Ertragsstabilität und unveränderte Qualität des Gerstenkorns bei Trockenstress während der Kornfüllung garantieren. In sechs untergliederten Arbeitspaketen wird die genetische Variabilität von zwei Populationen von Introgressionslinien mit Wildgerste als Einkreuzungselter und von voruntersuchten Genbankmaterial unter kontrollierten Bedingungen und im Feld unter experimentellem Trockenstress während der Kornfüllung getestet, wobei auf die Remobilisierungskapazität der Pflanzen besonderes geachtet wird. Transkriptom-, Proteom-, Metabolom- und Enzym-Analysen gekoppelt mit neuen bioinformatorischen Verfahren werden genutzt, um vorteilhafte Allele zu finden und Regulationsnetzwerke aufzuklären, die der verbesserten Leistung zugrunde liegen. Als verwertbare Ergebnisse sind zu erwarten: verifizierte Kandidatengene für die Entwicklung von trockentolertanten GVO-Nutzpflanzen; Merkmals-assoziierte DNA- und Protein-Marker für Marker-gestützte Züchtung; GVO- und Nicht-GVO-Basislinien mit minimiertem Ertragsverlust unter Trockenstress.

Analytik und Bildung von Metaboliten von n-Nitroseverbindungen

Das Projekt "Analytik und Bildung von Metaboliten von n-Nitroseverbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Hygiene-Institut, Abteilung Allgemeine Hygiene und Umwelthygiene durchgeführt. Die n-Nitrosoverbindungen spielen als exogene carcinogene Noxen in der Umwelt des Menschen eine wichtige Rolle. Die Aufklaerung des Metabolismus dieser Carcinogene ist fuer die Frage der Krebsentstehung von grossem Nutzen. Die Untersuchungen umfassen die Bildung von Metaboliten aus n-Nitrosoverbindungen in vivo mit isolierten Organenzymen von Versuchstieren und anschliessender Isolierung und Identifizierung. In vivo: Die Isolierung und Identifizierung von Metaboliten in den Exkrementen von Ratten nach oraler Gabe.

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