Das Projekt "Rationelle Zusammenstellung kataboler Segmente, um bessere bakterielle Biokatalysatoren zum Abbau von Chlor- und Nitroaromaten zu erhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. This research project will attempt to characterize useful elements for the biological elimination of chloro- and nitrotoluenes and to identify bottlenecks which prevent the degradation for the recalcitrant compounds, followed by a selective manipulation of key genes to overcome the bottlenecks. The optimization will give rise to a set of catabolic segments which can be rationally combined to develop biocatalysts with new degradative capabilities and optimized performance. Analysis of biocatalyst performance and results of validation experiments will lead to further optimization procedures. The strategy will be applied to develop biocatalysts for predictable degradation of 2- and 3-nitro-, 2-chloro- as well as dichlorotoluenes, to the optimization of performance of 4-nitrotoluene degraders and to the assessment of this strategy for a variety of analogous compounds using the catabolic elements. The catabolic elements evolved in this project will be eventually used as a basis to improve further biocatalysts and the variety of tools developed in this project will be of general applicability in the generation of predictable biocatalysts. The overall project is broken down into three different work packages: 1) analysis of catabolic segments, the assessment of their usefulness for optimization procedures and the identification of critical steps. 2) the improvement and eventual optimization of isolated catabolic elements, and 3) testing the efficacy of the new biodegraders.
Das Projekt "Verbesserung der katabolischen Eigenschaften Aromaten verwertender Mikroorganismen zum Abbau chlorierter Analoga durch den Transfer von Genen, die fuer Chlorbrenzcatechin umsetzende Enzyme kodieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Eine Vielzahl von Chloraromaten wird biologisch nur schwer abgebaut. Eine grundsaetzliche Strategie zur Entwicklung von Mikroorganismen, die Chloraromaten mineralisieren koennen, ist die Kombination von Segmenten von Abbauwegen a) zum Umsatz von Chloraromaten in Chlorbrenzcatechine als zentrale Zwischenprodukte und b) zur Mineralisierung von Chlorbrenzcatechinen, die in der Regel nicht simultan in Mikroorganismen vorkommen. Dieses gilt z.B. fuer Acinetobacter junii, ein Stamm, der Chloroguaiacole umsetzt, jedoch aufgrund des Fehlens einer Abbausequenz fuer Chlorbrenzcatechine diese nicht mineralisieren kann. Die Anhaeufung von Chlorbrenzcatechinen aus Chlorguaiacolen hemmt wiederum die O-demethylierende Aktivitaet des Stammes. Aehnlich unvollstaendige Abbauwege existieren z.B. im Toluol abbauenden Organismus Pseudomonas putida F1, welcher Brenzcatechin meta-Weg verstoffwechselt, ein Abbauweg, der mit dem Umsatz von Chlorbrenzcatechinen nicht kompatibel ist. Das Ziel der Zusammenarbeit ist, die fuer Enzyme des Chlorbrenzcatechinabbaus codierenden Gene in Acinetobacter junii zu uebertragen, entweder durch Plasmidtransfer oder durch Transfer klonierter Gene. Andererseits sollen Chlorbrenzcatechin-Genkassetten entwickelt werden, die in eine Vielzahl von Empfaengern uebertragen werden koennen. Diese sollen zunaechst genutzt werden, um hochstabile Chlorbenzol mineralisierende Derivate des Stammes Pseudomonas putida F1 zu erhalten. Engpaesse verschiedener Abbauwege sollen aufgeklaert und nach komplementaeren Abbausequenzen gesucht werden.
Das Projekt "Extraktiver Membranbioreaktor zur Entgiftung von Abfaellen der Chemieindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Ziel: Entwicklung von biotechnologischen Verfahren zum Schadstoffabbau in direkt an die Synthesestufen angeschlossener Technik. Aufgaben: - Entwicklung von Biokatalysatoren zur Biodegradation von toxischen organischen Molekuelen. - Entwicklung von Membranen zur waessrigen Extraktion von toxischen organischen Molekuelen. - Untersuchung des Verhaltens membranbeschichteter Biofilme. - Anwendung der entwickelten Verfahren an industriellen Anlagen.
Das Projekt "Teilprojekt: Genetische Untersuchungen und gezielte Verbesserungen von dioxinabbauenden Mikroorganismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Verbesserungen dibenzofuran- und -dioxinabbauender Bakterienstaemme mit dem Ziel der Mineralisierung chlorierter Dioxine und Furane. Ergebnis: Einige niedrig chlorierte Furane koennen gut abgebaut werden.