Das mikrobielle Leben in der marinen tiefen Biosphäre wird durch äußerst geringe Energieverfügbarkeit und sehr niedrige metabolische Raten bestimmt, welche zu einem Umsatz der Biomasse in Zeiträumen von Jahrzehnten bis Jahrtausenden führen. Gestorbene Zellen werden in das Reservoir der so genannten Necromasse (tote Biomasse) überführt und bei sehr geringen Umsatzraten abgebaut, womit die Aufrechterhaltung des mikrobiellen Lebens unterstützt wird. Faktoren, die zum Sterben der Zellen führen, sind daher wichtige Bestandteile für den Kreislauf des mikrobiellen Lebens und für den Umsatz von Biomasse in den tiefen Sedimenten. Die anoxischen und stark komprimierten Sedimente bedingen die Abwesenheit von Fressfeinden und legen die Vermutung nahe, dass Viren als Hauptgrund aktiv das Sterben von Zellen verursachen. Viren kommen in großer Anzahl in tiefen Sedimenten vor und überschreiten standortbedingt die Zellzahlen. Die virale Aktivität und folglich der zu erwartende virale Einfluss auf das mikrobielle Leben ist jedoch noch nicht quantitativ erfasst. Im hier vorgeschlagenen Projekt, wollen wir erstmalig die virale Aktivität und damit auch der von Viren verursachte Umsatz von Biomasse in tiefen Sedimenten quantifizieren. Die folgenden Fragen sollten am Ende der Projekts beantwortet sein: Welchen quantitativen Einfluss haben Viren auf die mikrobiellen Gemeinschaften in der Tiefen Biosphäre? Welche Bedeutung haben Viren im Kreislauf des mikrobiellen Lebens hinsichtlich der äußerst langsamen Generationszeiten? Welche Rolle könnte der durch Viren verursachte Umsatz von organischem Material und Nährstoffen haben? Wir werden die direkte bildabhängige Analyse von Zellen und Viren mit der Modellierung von Raten kombinieren, um die die virale Produktion zu bestimmen. Dieser Ansatz umgeht die für die Tiefe Biosphäre typische Einschränkung von Aktivitätsbestimmungen, bedingt durch die sehr geringe mikrobielle Aktivität. Experimente zur Kultivierung von in der Tiefen Biosphäre angesiedelter, autotropher und heterotropher Bakterien wird zur qualitativen Analyse von organischem Material führen, welches während der viralen Zellulose freigesetzt wird. Dies führt zur Beantwortung einer weiteren Frage, ob Viren durch die Freisetzung von autotroph fixierter Biomasse das Wachstum von heterotrophen Organismen fördern. Zu einer Abschätzung, in wie weit diese Kohlenstofffreisetzung die Geochemie und das mikrobielle Leben in den Sedimenten beeinflusst, wird mittels der direkten molekularbiologischen Quantifizierung spezifischer Viren und deren Wirtszellen führen. Die erwarteten Ergebnisse dieses Projekts werden die Integration von Viren in die quantitativen Berechnungen zum Umsatz der mikrobiellen Biomasse und der Nährstoff und Kohlenstoffkreisläufe ermöglichen.
Selbstverbreitende künstliche genetische Elemente (self-propagating artificial genetic elements, SPAGE), wie bspw. Gene Drives, besitzen im Vergleich zu bisherigen Freisetzungen gentechnisch veränderter Organismen potenziell eine weitaus größere Wirkmächtigkeit in Raum und Zeit, die auch die Veränderung ganzer Populationen bzw. ihre Eliminierung einschließt. Das Ziel der Pilotstudie besteht darin, auf der Basis einer vorläufigen Bestimmung des Expositions- und Gefährdungspotenzials von ausgewählten SPAGE Aussagen zu möglichen Kipppunkten in betroffenen Ökosystemen bzw. sozio-ökologischen Systemen zu generieren und darüber hinaus Hinweise für entsprechende Vorsorgemaßnahmen zu erarbeiten. Das Fachgebiet für Technikgestaltung und Technologieentwicklung der Universität Bremen (FGT) wird dafür eine Technikcharakterisierung der SPAGE-Technologien zur Bestimmung des Gefährdungs- und Expositionspotenzials sowie eine Vulnerabilitätsanalyse potenziell betroffener Ökosysteme bzw. sozio-ökologischer Systeme durchführen und in AP3 zur Entwicklung von Vorsorgemaßnahmen beitragen. Die Ergebnisse dienen als Grundlage für die Arbeiten der verantwortlichen Verbundpartner, der Universität Vechta (LÖK) und dem Testbiotech e.V. (TB). Die Projektkoordination liegt durchgängig beim FGT.
Im Projekt soll die ökologische Relevanz eines horizontalen Gentransfers innerhalb der endophytischen Mikroflora von Forstgehölzen untersucht und bewertet werden. Hierzu wird in einem Modellsystem mit Pappel-Stecklingen/Jungpflanzen ein Gentransfer über die bakterielle Konjugation in die Endophytenmikroflora induziert. Der Gentransfer erfolgt durch ein rekombinantes Plasmid mit einem geeigneten Reportergen, das in vitro in einen Agrobakterien- und einen endophytischen Bakterienstamm eingebracht wurde. Es wird geprüft, inwieweit sich das rekombinante Plasmid in der Endophytenmikroflora etablieren kann. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Abschätzung des Entlassens des rekombinanten Plasmids aus der Endophytenmikroflora der Pappel in verschiedene Umweltmedien (Boden und zersetztes Pflanzenmaterial).
Die Freisetzung von gentechnisch modifizierten Organismen - sei es beabsichtigt (in der Schaedlingsbekaempfung, zur Degradation schwer abbaubarer Chemikalien etc.) oder nach einem Stoerfall (z.B. Auslauf eines Grossfermenters) - stellt eine Reihe von umweltrelevanten Fragen auf. Die Probleme des Nachweises, der Identifizierung und des Monitoring des betreffenden Organismus im Freien sowie der Lebensdauer seiner DNA (oder RNA), falls sie in Zellen von Nichtzielorganismen gelangt, werden in diesem Vorhaben angesprochen. Der Antrag umfasst folgende Punkte: - Verfolgung der Ausbreitung von AcNPV im Freiland nach Infektion von Apfelwicklerlarven mit Autographa californica-Kernpolyedervirus (AcPNV) mit Hilfe eines vorab erarbeiteten Hybridisationsverfahrens mit Larvenextrakten. - Entwicklung eines Protokolls zur Bestimmung der Halbwertszeit viraler DNA (RNA) in Nichtzielorganismen nach Infektion oder nach Transfektion von Zellkulturen.
Bei der Haupterhebungsphase der Follow- up-Studie wurden Untergruppen aus der ursprünglichen Studienpopulation (Münchener Schüler 4. Jahrgangsstufe) definiert und die Kinder innerhalb dieser Gruppe randomisiert ausgewählt. Die vorgefundenen Gruppen wurden im Sinne einer Kohorten-(=Follow-up)-Studie über drei Jahre in die Pubertätsphase verfolgt. Ziel war die Suche nach zusätzlichen exogenen Risikofaktoren (z. B. Luftschadstoffen), um die in der Vorstudie gefundene, verhältnismäßig hohe Prävalenz von Allergien und Veränderungen der Lungenfunktion erklären können. Zur Risikoquellenidentifizierung wurden in den Wohnungen der Probanden Schadstoff- und Hausstaubmessungen mittels aktiver und passiver Probenahme über drei Tage vorgenommen. Eine genauere Einzeluntersuchung der Probanden mittels Interview, Allergietestung, Blutabnahme und ärztlicher Untersuchung sollte zur besseren Definition der Zielvariablen der Fallkontrollstudie beitragen. Zielvariable: Messungen der Fluss-Volumen-Kurven und der Bodyplethysmographie, die bei den Probanden vor und nach Kaltluftprovokation durchgeführt werden, Allergietestungen mit standardisierten Allergenen, Bestimmung der allergenspezifischen IgE-Antikörper und des Basophilen-Histamin-Release, standardisiertes Interview mit einem Elternteil, ärztliche Untersuchung.
Das Gesamtziel des Teilprojektes besteht für die Firma Muehlhan in der Entwicklung und Einführung von Beschichtungskonzepten und der Applikation der zu entwickelnden Lacksysteme für Schiffsoberflächen und unter Werftbedingungen. Es sollen die folgenden Teilziele erreicht werden: a.) Erstellung und Einführung einer Applikationsprozedur von Foulingschutzsystemen. Basierend auf den erstellten Konzepten sollen Prozesse, Verfahren und Geräte entwickelt werden, die eine Applikation unter Werftbedingungen ermöglichen. b.) Entwicklung von Beschichtungs- und Reinigungskonzepten für Offshore-Strukturen c.) Testen und Validieren von Beschichtungssystemen und Reinigungstechnik. Dieses Teilvorhaben der Firma Muehlhan folgt den Zielen des Verbundvorhabens Foulprotect. Folgende wissenschaftliche und technische Arbeitsziele werden mit der Bearbeitung dieses Teilvorhabens angestrebt: - Anwendung der Fouling-Release Schichten in Verbindung mit dem üblichen Lackuntergrund (ggf. Shop-Primer, Primer) auf die Fundamente von Offshore-Anlagen und Pipelines. - Anpassung der Applikationstechnik für neue Foulingschutzsysteme. - Optimierung der Beschichtungs- und Reinigungskonzepte - auf verfahren an Schiffskörpern und Offshore Strukturen. - Untersuchung der ausgelagerten Prüfkörper hinsichtlich Bewuchs und Degradation/Korrosionsphänomenen von Stahl und Beton. Die Muehlhan Deutschland GmbH ist an insgesamt drei Arbeitskomplexen aus den Bereichen Entwicklung von Beschichtungskonzepten, Adaption von Applikationsverfahren sowie Erprobung beteiligt.
Subprojects: - Identifying general relationships between semi-natural habitats, on-farm management and biodiversity (WP1) - Linking biodiversity to ecosystem services on farmland (WP2) - Mitigation of biodiversity loss and promotion of ecosystem services (WP3). The next few decades will witness a rapidly increasing demand for agricultural products. This growing demand needs to be met largely through intensification (produce more from the same land surface) because there is little scope for an increase in agricultural area. Ecological intensification has been proposed as a promising solution. Ecological intensification is the optimization of all provisioning, regulating and supporting ecosystem services in the agricultural production process. As such it advocates to maintain or enhance agricultural production through the promotion of biodiversity and associated ecosystem services. The LIBERATION project aims to provide the evidence-base for the potential of ecological intensification to sustainably enhance food security with minimal negative impacts on the environment. This requires a basic insight in how biodiversity contributes to various ecosystem services and subsequently how ecosystem services contribute to yield and farm income. Key questions that will be addressed are: - How landscape structure and land-use interact in the provisioning of ecosystem services; - How farmland biodiversity is related to multiple ecosystem services; - Whether there are trade-offs between different ecosystem services; - How ecosystem services are related to farm income; - How ecosystem services may be influenced by policy measures at the local, national or EU scale. LIBERATION will focus on the ecosystem services pollination, pest control, nutrient cycling and soil fertility, thus examining both above- and below-ground ecosystem services as well as possible trade-offs and synergies. Implications for greenhouse gas emissions will be explored throughout all activities in the project. Ecosystem service delivery will be expressed in terms of (their contribution to) agricultural yield and in terms of farm income.
As the biosynthesis of cylindrospermopsin (CYN) is assumed to depend on nitrogen availability, this study investigated the impact of nitrogen availability on intra- and extracellular CYN and deoxy-CYN (D-CYN) contents in three Aphanizomenon strains from temperate waters. Nitrogen deficient (-N) cultures showed a prolonged growth phase and intracellular toxin accumulation by a factor of 2-6. In contrast, cultures with additional nitrate supply (+N) did not accumulate CYN within the cells. Instead, the maximum conceivable CYN release estimated for dead cells (identified by SYTOX® Green staining) was much lower than the concentrations of dissolved CYN actually observed, suggesting these cultures actively release CYN from intact cells. Furthermore, we found remarkably altered proportions of CYN to D-CYN: as batch cultures grew, the proportion of D-CYN increased by up to 40% in +N medium, whereas D-CYN remained constant or decreased slightly in -N medium. Since +N cultures showed similar toxin patterns as -P cultures with increased extracellular CYNs and higher proportion of D-CYN we conclude that nitrogen limitation may affect the way the cells economize resources, especially the yield from phosphorus pools, and that this has an impact on CYN production and release. For water management, these result imply that nutrient availability not only determines the abundance of potentially CYN-producing cyanobacteria, but also the amount of extracellular CYNs (challenging drinking-water treatment) as well as the ratio of D-CYN to CYN (affecting toxicity).<BR>Quelle: http://www.mdpi.com/
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 46 |
| Land | 7 |
| Wissenschaft | 14 |
| Zivilgesellschaft | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 45 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 45 |
| Language | Count |
|---|---|
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 37 |
| Webseite | 9 |
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| Boden | 23 |
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