Das Projekt "Modellregion Bioökonomie im Rheinischen Revier: (Modellregion, Phase 1, Bio4MatPro: BoostLab1-2 - BioCapa) : Entwicklung eines Produktionsverfahrens für biobasiertes Caprolacton, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: BYK-Chemie GmbH.
Das Projekt "Modellregion Bioökonomie im Rheinischen Revier: (Modellregion, Phase 1 Bio4MatPro - BL6-1-EnzyPol), Enzymatische Alternativen für Kobalttrockner" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Biologie VI, Lehrstuhl für Biotechnologie.
Das Projekt "Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse, Teilvorhaben 2: Identifizierung, Charakterisierung und Produktion der Enzyme und Bakterien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Bioverfahrenstechnik.Mit dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z.B.Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. Dazu soll zunächst das Darm- Mikrobiom des Bibers mit molekularbiologischen Methoden untersucht und die in verschiedenen Darmabschnitten vorhandenen Mikroorganismen (MO) identifiziert werden. Darauf aufbauend sind Versuche zur Kultivierung der identifizierten MO sowie zur Produktion der betreffenden Enzyme im Labormaßstab vorgesehen. Der für die Untersuchungen notwendige Darminhalt wird ausschließlich von Tieren entnommen, die im Rahmen des Bestandsmanagements regulär getötet werden. Mit dem Gewässer- und Deichverband Oderbruch ist diesbezüglich bereits eine erste Kontaktaufnahme erfolgt und die generelle Zusage zur Unterstützung des Vorhabens liegt vor. In anschließenden Labor- und Technikumsversuchen sollen die Enzyme hinsichtlich ihrer möglichen Anwendung im Biogasprozess geprüft werden. Die erwarteten Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen die Basis für die Entwicklung neuartiger Enzympräparate für den Einsatz in Biogasanlagen bilden. Übergeordnetes Ziel ist es, Biogasanlagen zu befähigen, die großen derzeit noch ungenutzten Potenziale an lignocellulosehaltiger Biomasse zu erschließen. Die Untersuchungen an der TU Dresden werden in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum Leipzig realisiert.
Das Projekt "Biochemie und Regulation der tageszeitspezifischen Duftstoffbildung bei Pflanzen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Rostock, Fachbereich Biowissenschaften, Institut für molekulare Physiologie und Biotechnologie.Für einige Höhere Pflanzen ist die Bestäubung durch Insekten essentiell für die Fruchtbildung und Reproduktion. Um eine effiziente Anlockung zu ermöglichen, präsentieren Pflanzen ihre Blüten in eindrucksvollen Farben und Formen. Zusätzlich können Blüten eine Vielzahl von Duftstoffen emittieren. Letztere werden nicht selten tageszeitspezifisch gebildet, um spezifisch tagsüber tagaktive Bienen und nachts nachtaktive Motten anzulocken. Düfte werden auch emittiert, um Herbivoren abzustoßen oder die Fressfeinde der Herbivoren nach Befall anzulocken, um diese zu vernichten bzw. zu dezimieren (Pathogenabwehr). Während die chemische Zusammensetzung solcher emittierten Düfte bereits in vielen Fällen sehr gut untersucht ist, sind die zugrundeliegenden Biosyntheswege, die entsprechenden Enzyme und vor allem die Regulation dieser so gut wie nicht aufgeklärt. In diesem Antrag sollen Regulationsmechanismen identifiziert werden, die eine tageszeitspezifische Synthese und Emittierung von Düften ermöglichen. In Betracht kommen verschiedene Regulationsebenen, z.B. Transkription, Translation, Aktivität und Emittierung aus Duftorganen. Für die Arbeiten sind Stephanotis floribunda und verschiedene Tabakspezies ausgewählt worden, da einerseits die Zusammensetzung ihrer Düfte bekannt sind und diese Pflanzen einen Großteil ihrer Duftstoffe nachts emittieren. Ziel dieses Projekts ist es, nacht-spezifische Regulationssysteme und -netzwerke zu detektieren und zu charakterisieren, die es den Pflanzen ermöglichen, gezielt Insekten anzulocken.
Das Projekt "Biofilme, Makromoleküle und organische Restsubstanzen als Matrizen bei der Bildung von Organo- und Biomineralen - Geobiologische Faktoren bei der Evolution der Biomineralisation" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Göttinger Zentrum Geowissenschaften, Abteilung Geobiologie.Durch vergleichende Analyse von Organo- und Biomineralen aus evolutionsbiologisch zunehmend komplexeren Systemen - von Organofilmen (Ooide) über Biofilme zu Poriferen - sollen systemspezifische Wechselwirkungen zwischen Makromolekülen und Mineralphasen sowie Steuerungsmechanismen der Mineralbildung aufgezeigt werden. Dazu werden aus verschiedenen Habitaten (Hartwasserseen, Salzseen, Sodaseen, Meerwasser) makromolekulare Überzüge (Organofilme), polysaccharidreiche phototrophe und heterotrophe Biofilme sowie proteinreiche heterotrophe BiofilmMetazoen-Gemeinschaften (Riffhöhlen) untersucht. Ausgehend von der hydrochemischen Charakterisierung der Habitate, wird eine biochemische Charakterisierung der primären organischen Substanzen und Matrix sowie der Restsubstanzen in den assoziierten Mineralisaten durchgeführt. Eine strukturelle und mikrobiologische Analyse der beteiligten Organo- und Biofilme folgt (histochemische Färbungen, Applikation von Oligonukleotidsonden zur in situ Identifikation nicht-phototropher Bakterien - FISH). In kontrollierten Experimenten wird mittels kultivierter Mikroorganismen, Labor-Biofilme und extrahierter organischer Substanzen eine Fällung induziert. Die aus den Fallbeispielen abgeleiteten Steuerungsmechanismen der Mineralisation werden unter dem Mikroskop u.a. mit Ionen- und pH-sensitive Fluorochromen zur qualitativen Messung von chemischen Mikrogradienten und durch elektronenoptische Charakterisierung der Fällungsprodukte verifiziert. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Produktion und dem Abbau Ca2+-adsorbierender extrazellulärer polymerer Substanzen (EPS), die in Organo- und Biofilmen bezüglich Nukleation, Fällung und Gefügebildung von entscheidender Bedeutung sind und Voraussetzungen für eine enzymatisch gesteuerte Biomineralisation darstellen.
Das Projekt "Funktionsoptimierte Biotenside auf Basis regional verfügbare Rohstoffe, Teilprojekt 12" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: BASF SE.
Das Projekt "BioKreativ 1 - NEnzy: Enzymkatalyse für die Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Covestro Deutschland AG.
Das Projekt "Biologie und Kontrolle von Orobanche ramosa L." wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Tropische Agrarwissenschaften (Hans-Ruthenberg-Institut) (490), Fachgebiet Agrarökologie der Tropen und Substropen (490f).Das parasitische Unkraut Orobanche ramosa L. verbreitet sich in Mitteleuropa und bedroht die Produktion mehrerer Kulturpflanzen - Tabak, Raps, Kartoffel, Karotte und Tomate. Im Gegensatz zu anderen Unkräutern, die mit der Kulturpflanze um Ressourcen konkurrieren, entnimmt O. ramosa Wasser, Nährstoffe und Assimilate direkt aus der Wirtswurzel. Dies führt zu erheblichen Ertrags- und Qualitätsverlusten. Da O. ramosa unmittelbar mit der Wirtspflanze verbunden ist und 90 Prozent der Parasitenentwicklung unterirdisch stattfinden, ist dieser Parasite schwer zu kontrollieren. In dieser Arbeit werden drei Ziele verfolgt: 1) Wir möchten mehr über die Populationsdynamik und die Verbreitung von O. ramosa in Deutschland erfahren. Zur Beschreibung von Populationen verwenden wir verschiedene klassische, aber auch molekulare Marker-Techniken (Polymerase-Ketten-Reaktion, PCR, mit spezifischen Mikrosatelliten; ISSR-PCR, RAPD). 2) Untersuchung der Pflanze-Pflanze-Interaktion unter besonderer Berücksichtigung von Resistanzmechanismen der Kulturpflanze (in diesem Fall Tabak), sowie Faktoren der Pathogenität von O. ramosa. Analyse der Produktion sekundärer Metabolite, reaktiver Sauerstoff-Zwischenprodukte (ROI), sowie der Exprimierung und Aktivität spezifischer Enzyme und Gene. 3) Entwicklung von Methoden zur Kontrolle von O. ramosa, basierend auf erworbener systemischer Resistenz (SAR) und der Verwendung spezifischer hyperparasitischer Bakterien und Pilze, die zur biologischen Kontrolle verwendet werden können.
Das Projekt "Die Biosynthese der pflanzlichen Cellulose" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mainz, Fachbereich Chemie und Pharmazie.Cellulose stellt den am häufigsten vorkommenden Naturstoff unseres Planeten dar. Mit einer pflanzlichen Weltjahresproduktion von ca. 180 Milliarden Tonnen (Engelhardt, j. Carbohydr. Eur. 12, 5-14 (1995)) ist Cellulose der bedeutendste nachwachsende Rohstoff. Dieses Biopolymer findet außer in der Papier-, Pharma- und Textilindustrie in vielen anderen Bereichen (z.B. Medizin, Kosmetik, Kunststoff-Industrie) reichliche Verwendung. Trotz der großen wirtschaftlichen Bedeutung und über drei Jahrzehnten intensiver Forschung ist bisher nicht bekannt, wie Cellulose in der Pflanze gebildet wird. Informationen über die Gene und die dazugehörigen Enzyme, die die Cellulose synthetisieren, würden neue Möglichkeiten eröffnet bis hin zu transgenen Pflanzen mit erhöhtem Cellulosegehalt, einer verbesserten Qualität, aber auch der Entwicklung ganz neuer Herbizide, die gezielt die Cellulosebiosynthese z. B. von Unkräutern inhibieren können. Die Zielsetzung dieses Projektes ist es, die Proteine die an der Cellulosesynthese beteiligt sind, unter Aktivitätserhalt zu isolieren und zu charakterisieren sowie die entsprechenden Gene zu identifizieren, um so erstmals den molekularen Mechanismus der pflanzlichen Cellulosebiosynthese aufzuklären.
Das Projekt "Aerobic mikrobielle Aktivität in der Tiefsee abyssal Ton" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität München, Fakultät für Geowissenschaften, Department für Geo- und Umweltwissenschaften.Meeressedimente enthalten schätzungsweise größer als 10^29 mikrobielle Zellen, welche bis zu 2.500 Meter unter dem Meeresboden vorkommen. Mikrobielle Zellen katabolisieren unter diesen sehr stabilen und geologisch alten Bedingungen bis zu einer Million mal langsamer als Modellorganismen in nährstoffreichen Kulturen und wachsen in Zeiträumen von Jahrtausenden, anstelle von Stunden bis Tagen. Aufgrund der extrem niedrigen Aktivitätsraten, ist es eine Herausforderung die metabolische Aktivität von Mikroorganismen unterhalb des Meeresbodens zu untersuchen. Die Transkriptionsaktivität von diesen mikroben kann seit Kurzem metatranskriptomisch untersucht werden, z.B. durch den Einsatz von Hochdurchsatzsequenzierung von aktiv transkribierter Boten-RNA (mRNA), die aus Sedimentproben extrahiert wird. Tiefseetone zeigen ein Eindringen von Sauerstoff bis zum Grundgebirge, welches auf eine geringe Sedimentationsrate im ultra-oligotrophen Ozean zurückzuführen ist. Der Sauerstoffverbrauch wird durch langsam respirierende mikrobielle Gemeinschaften geprägt, deren Zellzahlen und Atmungsraten sehr niedrig gehalten werden durch die äußerst geringe Menge organischer Substanz, die aus dem darüber liegendem extrem oligotrophen Ozean abgelagert wird. Die zellulären Mechanismen dieser aeroben mikroben bleiben unbekannt. Im Jahr 2014 hat eine Expedition erfolgreich Sedimentkerne von sauerstoffangereichertem Tiefseeton genommen. Vorläufige metatranskriptomische Analysen dieser Proben zeigen, dass der metatranskriptomische Ansatz erfolgreich auf die aeroben mikrobiellen Gemeinschaften in diesen Tiefseetonen angewendet werden kann. Wir schlagen daher vor diese Methode mit einem hohen Maß an Replikation, in 300 Proben von vier Standorten, anzuwenden. Dieser Einsatz wird es uns ermöglichen, Hypothesen in Bezug auf zelluläre Aktivitäten unterhalb des Meeresbodens, mit einer beispiellosen statistischen Unterstützung, zu testen.Wir warden den aeroben Stoffwechsel, welcher die langfristige Existenz von Organismen in Tiefseetonen unterstützt, bestimmen, Subsistenzstrategien identifizieren in aeroben und anaeroben Gemeinden unterhalb des Meeresbodens, und extrazelluläre Enzyme und ihr Potenzial für den organischen Substanzabbau charakterisieren. Die folgenden Fragen werden damit beantwortet: Wie das Leben im Untergrund über geologische Zeiträume unter aeroben Bedingungen überlebt? Was die allgegenwärtigen und einzigartigen Mechanismen sind, die langfristiges Überleben in Zellen unter aeroben und anaeroben Bedingungen fördert? Was die Auswirkungen von Sedimenttiefe und Verfügbarkeit von organischer Substanz auf die mikrobielle Produktion von extrazellulären Hydrolasen unter aeroben und anaeroben Bedingungen sind? Dies wird sowohl ein besseres Verständnis dafür liefern, wie mikrobielle Aktivitäten unterhalb des Meeresbodens verteilt sind und was ihre Rolle in biogeochemischen Zyklen ist, als auch wie das Leben über geologische Zeiträume unter extremer Energiebegrenzung überlebt.
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