Das Projekt "Untersuchungen zur Genetik der Resistenz aus der Sonnenblumenwildart H. argophyllus gegen den Falschen Mehltau (Plasmopara halstedii)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Der Anbau der Sonnenblume nimmt weltweit und auch in Europa weiterhin zu. Dabei kommt es jedoch durch verschiedene Krankheitserreger zu deutlichen Ertragseinbußen. Der Falsche Mehltau, hervorgerufen durch Plasmopara halstedii gehört neben der Korb- und Stängelfäule (Sclerotinia sclerotiorum) und dem Befall durch Phomopsis helianthii zu den wichtigsten Krankheiten der Sonnenblume. Hauptziel des Projektes ist es, die genetische Feinstruktur des Resistenzgens PIArgaus der Wildart Helianthus argophyllus aufzuklären und molekulare Marker für die markergestützte Selektion in Zuchtprogrammen bereitzustellen. Da diese bereits in die Kultursonnenblume eingeführte Resistenz sich bisher gegen alle bekannten Rassen von P. halstedii als wirksam zeigte, ist sie auch für züchterische Zwecke interessant. Neben der züchterischen Relevanz dieses Resistenzgens ist die Feinstruktur des PIArgLocus von Interesse. Es soll geklärt werden, ob es sich beim PIArg Locus um ein einzelnes Resistenz handelt, oder aber um ein Cluster von eng gekoppelten Resistenzgenen. Zu diesem Zweck erfolgt die Erstellung und Charakterisierung einer genetisch hochauflösenden Kartierungspopulation, die eine Feinkartierung des Resistenzlocus erlaubt. Als zusätzliche Quelle für molekulare Marker sollen Resistenzgenanaloge (RGAs) identifiziert und im Bereich von PIArg kartiert werden. Stand der Arbeiten: Durch eine Bulked Segregant Analyse (BSA) wurden SSR-Marker identifiziert, die zum Resistenzgen PlArg gekoppelt sind. PlArg wurde auf Kopplungsgruppe 1 kartiert. Mit Hilfe von degenerierten Primern wurden RGA-Sequenzen kloniert und sequenziert.
Das Projekt "Biologischer Abbau technisch relevanter Polymere und synthetischer Polymere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Polymere stellen eine sehr umfangreiche Gruppe chemischer Verbindungen dar, die verschiedenen Stoffklassen angehoeren. Sie kommen in aussergewoehnlich grossen Mengen in unserer Biosphaere vor. Es handelt sich dabei um Substanzen, die aus solchen Molekuelen aufgebaut sind, in denen eine Art oder mehrere Arten von Atomen oder Atomgruppierungen wiederholt aneinandergereiht sind. Polymere sind auch Hauptbestandteil der Kunststoffe. Hierbei handelt es sich um Materialien, deren wesentliche Bestandteile aus makromolekularen organischen Verbindungen bestehen, die synthetisch oder durch Abwandeln von Naturprodukten oder durch biotechnologische Produktion entstehen. Der Abbau von Polymeren in Kunststoffen sowie von natuerlichen und synthetischen Kautschuken durch Bakterien und Pilze ist auf biochemischer und molekularer Ebene bisher wenig erforscht worden. Ein Verstaendnis der ablaufenden Vorgaenge koennte dazu beitragen, biotechnologische Verfahren zu entwickeln, solche polymeren Werkstoffe und Verpackungsmaterialien zu entsorgen oder in wiederverwertbare Substanzen zu ueberfuehren. Fuer wasserloesliche, technisch relevante Polymere ist die Kenntnis und ein Verstaendnis des Abbaus besonders wichtig, weil diese meist nicht rezyklisiert oder deponiert werden koennen. Darueber hinaus tragen Kenntnisse ueber die biologischen Abbaumechanismen dazu bei, polymere Materialien zu entwickeln, die gegenueber einem Abbau inert sind und die fuer besonders langlebige Anwendungen geeignet sind. Die am Abbau von aus Biosynthesen hervorgegangenen Polyamide, Poly(aepfelsaeure) und Naturkautschuk beteiligten Proteine sollen charakterisiert und deren Strukturgene kloniert werden. Daneben zielen Untersuchungen auch auf die Aufklaerung des mikrobiellen Abbaus synthetischer Polymere wie zB Polyethylenglykol, Polyvinylalkohol oder Polyacrylsaeure sowie synthetischer Kautschuk ab.
Das Projekt "Wälder und Forstwirtschaft Deutschlands im Globalen Wandel: Strategie für eine integrierte Wirkungsanalyse und Bewertung - Teilprojekt 4: Genetische Anpassungsfaehigkeit der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Institut für Forstgenetik durchgeführt. Ziel ist es, Aussagen über Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit von europäischen Fichten- und Buchenpopulationen hinsichtlich der prognostizierten Klimaänderungen zu treffen. Angepasstheit als Zustand und Anpassungsfähigkeit als Potential von Waldbaumpopulationen gründen sich auf deren genetischer Ausstattung. Folgende Teilziele sollen im Verlauf des Teilprojektes 4 erreicht werden: - Teilziel 1: Integration der genetisch determinierten individuellen Variation in die Wachstums- und Sukzessionsmodelle des Verbundprojekts (Teilprojekt 1/2, Teilprojekt 3). - Teilziele 2: Verbesserung der Kenntnisse übe die Angepasstheit der Baumpopulationen an bestimmte klimatische Bedingungen, insbesondre im Hinblick auf eine Verschiebung von Vegetationszonen. Teilziel 3: Abschätzung der möglichen Genverarmung und damit der Reduzierung von adaptiven genetischen Potentialen bei den zu erwartenden Verschiebungen der Vegetationszonen. - Teilziel 4: Einschätzung und Charakterisierung der regulatorischen und evolutionären Anpassungsfähigkeit der Baumpopulationen in den klimatischen Schlüsselregionen und Aussagen über die Bestandssicherheit.
Das Projekt "Chloramphenicol-Biosynthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Biochemie durchgeführt. Die Gene der Chloramphenicol-Biosynthese sollen kloniert und charakterisiert werden. Das chlorierende Enzym aus der Chloramphenicol-Biosynthese soll isoliert und charakterisiert werden.
Das Projekt "Fettalkohole durch Bioreduktion von Fettsaeuren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel KGaA durchgeführt. Fettalkohole sind bedeutende Grundchemikalien der Fettchemie. Auch Lebewesen bilden Fettalkohole durch Reduktion der Fettsaeure-CoA-Ester. Aus Kostengruenden ist eine Bioreduktion von Fettsaeuren zu Fettalkoholen durch Fermentation wenig aussichtsreich. Chancen koennte dagegen die Biotransformation im Bioreaktor besitzen. Wegen der mehrstufigen Reaktionsfolge (ATP-abhaengige Bildung des CoA-Esters, 2stufige pyridinnukleotid-abhaengige Reduktion des CoA-Esters ueber den Aldehyd zum Alkohol) bietet nur der Einsatz immobilisierter Zellen Aussichten auf Erfolg. Das Projekt ist risikoreich. In einem 2jaehrigen Vorprojekt soll versucht werden, a) in verschiedenen Organismen geeignete Acyl-CoA-Reduktasen nachzuweisen b) ein Clonierungssystem fuer fett-transformierende Hefen zu entwicklen c) die bestgeeignete Acyl-CoA-Reduktase eines Spender-Organismus in fett-transformierenden Hefen zu clonieren.
Das Projekt "Produktion von Polyhydroxyfettsaeuren (PHF) in Nutzpflanzen: Klonierung und Charakterisierung neuer PHF-Gene aus Bakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Ziel der Untersuchungen ist die Bereitstellung und Charakterisierung von Genen fuer die Biosynthese von thermoplastisch verformbaren und biologisch abbaubaren Polyestern aus Bakterien fuer die Produktion dieser Polyester in transgenen einheimischen Nutzpflanzen.
Das Projekt "Struktur und Funktion nitrifizierender Bakterienpopulationen an aerob/anaeroben Grenzschichten in Seen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Limnologie durchgeführt. In eutrophen Seen findet sich die hoechste Abundanz nitrifizierender Bakterien unter 'atypischen' Bedingungen: Bei niedrigen O2-Konzentrationen an aerob/anaeroben Grenzschichten im Sommer sowie bei niedrigen Temperaturen im Winter. Es wird deshalb vermutet, dass unter diesen Bedingungen andere als die bisher bekannten nitrifizierenden Bakterien vorkommen, und dass es jahreszeitliche und raeumliche Unterschiede in der Populationszusammensetzung gibt. Zur Untersuchung der phylogenetischen Struktur sollen durch PCR mit gruppenspezifischen Primern 16S RNA codierende DNA-Stuecke aus Biomasseextrakten amplifiziert und durch Hybridisierung, Restriktionsverdau (RFLP), denaturierende Gradientengelelektrophorese (DGGE) sowie Klonierung und Sequenzierung charakterisiert werden. Zur Untersuchung der Funktion soll durch PCR und DGGE die Verbreitung und die Expression des Gens der Ammonium-monooxygenase in Seeprohen analysiert werden. Ausserdem sind die Messung von Nitrifikationsraten 'in situ', sowie im Labor durch Inkubation bei verschiedenen Temperaturen, O2- und NH3-Konzentrationen geplant. In gezielt manipulierbaren Gradientensystemen im Labor sollen standortaehnliche Bedingungen simuliert werden. Dadurch soll einerseits die Funktion der Nitrifikation an Grenzschichten fuer die NUmsetzungen im System ermittelt und andererseits die Bedingungen fuer die Entwicklung angepasster Populationen simuliert werden.
Das Projekt "Gentechnische Untersuchung des mikrobiellen Abbaus von Phenolen und Chlorphenolen unter thermophilen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. Die Abbauwege und regulatorischen Mechanismen des Stoffwechsels von Phenolen und Chlorphenolen unter mesophilen Bedingungen sind umfassend studiert worden. Im Vergleich dazu ist relativ wenig Information ueber die Genetik der Abbauwege in thermophilen Mikroorganismen vorhanden. Die Untersuchung der Abbauwege auf molekularbiologischer Ebene erweitert unser grundlegendes Wissen ueber die thermophilen Mikroorganismen und koennte die Optimierung eines Reinigungsprozesses foerdern. Beim Screening mehrerer Wasser- und Bodenproben sind neun Gram positive thermophile Phenolabbauer isoliert worden. Die Stammdifferenzierungsmethoden wie chromosomale Restriktionsmuster, Proteinmuster, Ribotyping, Antibiotikaresistenz usw. sind fuer alle neun Isolate durchgefuehrt worden, um die Zahl der verschiedenen Staemme zu bestimmen. Trotz zahlreicher Isolierungsversuche wurden keine Plasmide detektiert. Die Gesamt-DNA eines Stammes wurde isoliert und durch DNA-Hybridisierung und Genbank-Screening auf das Catechol-2,3-dioxygenase Gen hin untersucht. Parallel dazu wird zur Zeit versucht, den gesamten Phenolabbauweg in einen Cosmidvektor zu klonieren. Ziele des Projektes sind die Isolierung und Charakterisierung der fuer den Phenolabbau codierenden DNA Sequenzen und deren Expression in E. coli. Dies wuerde die Konstruktion von thermophilen Mikroorganismen, die ueber verschiedene Abbauwege fuer umweltrelevante Schadstoffe verfuegen, ermoeglichen.
Das Projekt "Molekulare Entwicklungsbiologie des Auges" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Säugetiergenetik durchgeführt. Ausgehend von den vorhandenen Katarakt-Mutanten bei Maus, Hamster und Ratte wird die Entwicklung der Augenlinse untersucht. Ausgewaehlte Mutanten werden morphologisch waehrend der Embryonalentwicklung untersucht und die verantwortlichen Gene kloniert. Unter den verschiedenen Mutanten werden solche gezielt gesucht, die Veraenderungen an ueberwiegend in der Linse exprimierten Genen aufweisen. Die Ergebnisse der Untersuchungen an unseren Tiermodellen werden auf humangenetische Fragestellungen uebertragen. Einzelprojekte: - Positionsklonierung des Cat 3-Gens der Maus (Zusatzfoerderung d. DFG) - Molekulare Analyse von Sl-Mutanten der Maus. - Wirkt alpha-A-Kristallin als Transkriptionsfaktor am Promotor der gamma-Kristalline? Molekulare Charakterisierung von Cat 2/ gamma-Kristallin Mutanten der Maus.
Das Projekt "Teilprojekt: Molekularbiologie und Aufbau des Proteinreaktors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Fachbereich Biologie, Institut für Biochemie und Molekularbiologie durchgeführt. Mit diesem Forschungsvorhaben soll die praeparative zellfreie Proteinbiosynthese (Proteinbioreaktor) entwickelt werden, sowie dass diese in der biochemischen Forschung und in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt werden kann. Es gliedert sich in drei Schwerpunktbereiche, die zusammen ein leistungsfaehiges Werkzeug fuer die biochemische Forschung darstellen : 1. Konkurrenzfaehige Herstellung hochaktiver, natuerlicher Proteine im praeparativen Labor-Massstab (Milligramm-Mengen) im Vergleich zur in-vivo Expression von Proteinen 2. Methodenentwicklung zur praeparativen Synthese von Proteinen mit gezielt eingefuehrten beliebigen natuerlichen, modifizierten (unnatuerlichen) und Isotopen-markierten Aminosaeuren. 3. Die Kombination des in vitro-Systems mit der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR), um die benoetigten Matritzen (mRNAs) in den benoetigten Mengen unter Ausschluss von Klonierungen herzustellen, um schnell und einfach verschiedene Mutationen einzufuehren und um molekulare Evolutionsstudien durchzufuehren.
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