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Found 34 results.

Nutzung von CO2 und H2 zur fermentativen Gewinnung flüssiger und gasförmiger Energieträger

Die 20-20-20 Ziele der EU sehen eine verstärke Nutzung der Regenerativen Energien in Europa vor. Die größten Potentiale werden im Bereich der Wind- und Solarenergie gesehen, jedoch können diese keine konstante Energiebereitstellung leisten. Kurzfristige Stromspitzen entgegen dem Strombedarf reduzieren die Wirtschaftlichkeit der Energiebereitstellung sowie die Stabilität der Stromnetze. Entsprechende Kapazitäten an Überschussstrom können über den Weg der Elektrolyse in Wasserstoff konvertiert und somit auf diese Weise speicherbar gemacht werden. Derartige Möglichkeiten sowie auch die H2-Nutzungspfade sind zwar technisch machbar, jedoch nach ökonomischen und energetischen Gesichtspunkten nicht realistisch. Ziel des Projektes Hydrofinery ist die mikrobiologische Verwertung von H2 und CO2 zu gasförmigen und flüssigen Energieträgern. Darüber hinaus soll auch eine alternative Speichermöglichkeit von H2 bzw. CO2 über das Intermediat Acetat in Aussicht gestellt werden. Aufbauend auf einer Literaturrecherche (TLR1) wird ein detailliertes Versuchssetup erstellt (TLR2), dass in einem umfangreichen Screening (TLR3) mündet, wo gezielt homoacetogene Mikroorganismen, Clostridien und methanogene Archaeen selektiert und ihre Stoffwechselvarianten nach verschiedenen Gesichtspunkten wie bspw. Biomassekinetik, Umsatzraten und Produkthemmung ausgelotet werden. Die Prozesskaskade besteht im Wesentlichen aus 2 Stufen. In der ersten Stufe werden mittels homoacetogenen Mikrooganismen H2 und CO2 zu Acetat, einem speicherbaren Intermediat, umgesetzt. In der zweiten Stufe werden 2 fermentative Folgeprozesse in Betracht gezogen. Einerseits kann ein gasförmiger Energieträger, Biomethan, durch die Umsetzung von Acetat durch acetoklastische Archaeen gebildet werden. Andererseits können flüssige Energieträger, in erster Linie Biobutanol, Bioethanol und Bioaceton, durch den ABE-Prozeß (Clostridien) hergestellt werden. Alternativ wird auch eine direkte Verwertung von H2 und CO2 zu Biomethan durch hydrogenotrophe Mikroorganismen eingehend beleuchtet. Das Projekt ist durchzogen mit vielen innovativen Elementen, wobei die größten Herausforderungen im Bereich der Mikroorganismen-Immobilisierung zur technischen Lösung der Produkthemmung sowie der Auslotung einzelner Stoffwechselvarianten der untersuchten Mikroorganismengruppen gesehen werden.

Nachweis von Baculoviren im Freiland und in Nichtzielorganismen: Entwicklung von Protokollen zur Risikoabschaetzung neuer Biotechnologien

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.

Symposium zur Problematik der Freilassung von gentechnisch veraenderten Organismen

Epigenetische Inaktivierung von Transgenen in Pflanzen

In das Gebiet der Epigenetik fallen potentiell reversible Änderungen von Genexpression, denen keine Änderung in der Nukleotidsequenz zu Grunde liegen. Epigenetische Kontrollen von Genexpression sind für die normale Entwicklung von Pflanzen und Tieren essentiell. In einigen Fällen kann die Beeinträchtigung von diesen Kontrollen zu Krankheiten beim Menschen beitragen. Unsere Gruppe war die erste, die über eine neuartige Form der epigenetischen Inaktivierung von Genen berichtete, die durch Wechselwirkung zwischen homologen Nukleinsäuren in somatischen Zellen hervorgerufen wird. Verschiedene Varianten dieses Typs von Geninaktivierung wurde in der Folge in verschiedenen Organismen identifiziert und werden nun intensiv von vielen Gruppen weltweit studiert. Geninaktivierung, die auf dem Erkennen von Nukleinsäure-Komplementarität beruht scheinen Abwehrmechanismen zu parasitären Sequenzen, wie Transposons, Viren und Viroide zu reflektieren. Diese Abwehrmechanismen wurden anscheinend während der Evolution für die Etablierung von epigenetischen Kontrollmechanismen verwendet und sind daher für die Evolution von Pflanzen und Tieren von großer Bedeutung. Ungewollte epigenetische Inaktivierung von Transgenen in gentechnisch modifizierte Pflanzen ist ein Problem der Pflanzengentechnologie. Um die Umstände für stabile Genexpression in transgenen Pflanzen zu charakterisieren haben wir die bis jetzt vollständigste molekulare und cytogenetische Analyse einer Vielzahl von genetisch sehr gut charakterisierten Transgenen Tabakpflanzen durchgeführt. Diese Arbeiten haben zur Identifizierung von verschiedenen neuen pflanzlichen repetetiven DNA Sequenzen geführt, unter anderem auch zur Entdeckung von Sequenzen eines unbekannten Pflanzenvirus. Diese Untersuchung ist die erste ihrer Art, die die häufige Integration von viraler DNA in ein Pflanzengenom aufzeigt, und somit den Beitrag solcher Sequenzen für die Evolution von Pflanzen beweist.

Präparateentwicklung und Praxistest zu einem patentierten Verfahren der biologischen Regulation der Verticillium-Welke an Erdbeere, Teilprojekt 1

Im Rahmen des Projektes sollen für bereits patentierte apathogene Verticillium-Stämme kleintechnische Produktionsverfahren und Formulierungen entwickelt werden, welche für einen Praxiseinsatz in der Erdbeerproduktion geeignet sind. Die Produktmuster werden in Gewächshaus- und Freilandversuchen auf ihre Wirksamkeit gegen die Erreger der Verticillium-Welke bei Erdbeeren geprüft. Verschiedene Applikationszeitpunkte, -methoden und -dosierungen sollen unter künstlich infizierten und praktischen Befallsbedingungen auf ihre Effektivität und Integrationsfähigkeit in normale Produktionsabläufe überprüft werden.

Präparateentwicklung und Praxistest zu einem patentierten Verfahren der biologischen Regulation der Verticillium-Welke an Erdbeere, Teilprojekt 2

A novel tool to trace fire-derived organic matter deposition in a high-resolution sedimentary record of the past 250 years

Black carbon (BC) residues from the incomplete combustion of vegetation and fossil fuels are ubiquitous in soil, sediment and water. Due to its stability, BC is an important component of the slow cycling global carbon pool. Analysis of BC in environmental matrices such as soils and sediments is complicated by its diverse nature. Sediments are the quantitatively most important sink in the global black carbon cycle and represent archives of BC deposition on local and regional scales, but the identification and apportionment of the BC sources (fossil fuel combustion versus vegetation fires) remain unclear to date. Benzene polycarboxylic acids (BPCA) are molecular markers specific for BC and are used to measure quantity and quality of BC. The method provides information about the degree of condensation and allows characterization of different forms of BC (e.g. charcoal, soot). Recent advances in BPCA analysis improved the method in terms of sample preparation and made analyses faster and more accurate. Compound specific radiocarbon (14C) dating is a powerful tool in geochemistry and archaeological sciences to trace the fate of specific molecules in soils and sediments. Up to now, 14C measurements are inaccurate for BC, as established methods measure 14C contents of oxidation resistant bulk carbon. In the proposed research project, I will follow a novel approach for BPCA separation with subsequent determination of its 14C contents. This technique will allow to precisely estimate the apportionment of sources of BC found in sediments and the age of black carbon in soils. In this project I will take advantage of an existing set of well-dated lake sediment samples. These sediment cores feature undisturbed lamination, thus providing a high-resolution record of BC depositions over more than two centuries. Analyzing this unique sample set, the qualitative and quantitative information yielded by the BPCA method and the novel approach for radiocarbon dating of BC molecular markers will be used to construct a historical record of black carbon emissions. The data will be used to apportion the measured BC concentrations to either fossil fuel or biomass burning since pre-industrial times and to identify the type of BC being preferentially preserved in aquatic sediments. The outcome of the project will help to elucidate the environmental fate of BC and will be an important contribution to the accurate calculation of a global BC budget.

Individuelle Strahlenempfindlichkeit und genomische Instabilität, Implikationen für Strahlensensitivität und Krebsrisiko

Individuelle Strahlenempfindlichkeit und genomische Instabilität, Die Funktion von zellulären Pathways im Verlauf des Auftretens einer genetischen Instabilität von bestrahltem Gewebe

Die Funktion von zellulären Pathways, die die DNA-Reparatur und DNA-Stabilität regulieren, wird im Verlauf des Auftretens einer genetischen Instabilität von bestrahltem Gewebe untersucht. Speziell werden wir uns auf die Retinoblastom- und Brca1/FancA Signalwege konzentrieren. Diese experimentellen Untersuchungen werden komplementiert durch epidemiologische Studien an Strahlen-assoziierten Mammatumoren aus einer schwedischen Kohorte sekundärer Krebsfälle nach Strahlentherapie und aus einem Kollektiv weiblicher Tschernobyl-Liquidatoren. Mathematische Modelle sollen entwickelt werden, um aus dem dabei gewonnen Daten Vorhersagen zur Rolle einer induzierten genomischen Instabilität bei der Strahlen-karzinogenere zu treffen.

Individuelle Strahlenempfindlichkeit und genomische Instabilität, Machbarkeit einer Studie zum strahlenbedingten Risiko von Herz-/Kreislauferkrankungen auf Basis des KORA-Patientenkollektives

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