Das Projekt "Protozoen in biologischen Kläranlagen - Einfluss auf die Entwicklung und Funktion von Granula zur Nährstoffreduktion in Abwässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. Protozoen sind als wesentliche Elemente von Biofilmen in der Lage, sehr rasch auf Änderungen im Betrieb von biologischen Abwasserreinigungsanlagen zu reagieren. Die ihr Wachstum beeinflussenden Faktoren sind weitgehend ungeklärt. Klassische Populationsanalysen in Kombination mit der Anwendung spezifischer rRNS-gerichteter Sonden und der entsprechenden Hybridisierungstechniken sollen ein möglichst vollständiges Bild der Diversität von Protozoen in den zu untersuchenden Anlagen geben. Die vielfach schwierigen und arbeitsintensiven klassischen Identifizierungsmethoden sollen vermehrt durch In-situ-Sondertechniken ergänzt werden. Sequenzanalysen von rDNS aus isolierten sowie kultivierten Organismen sollen zur Entwicklung weiterer rRNS-gerichteter Oligonukleotidsonden führen. Mit Projektende soll ein Sondensatz zur Verfügung stehen, mit dem schnell und effektiv umfassende Populationsanalysen durchgeführt und Lebenszyklen untersucht werden können. Parallel dazu sollen Labor- und Feldexperimente Aufschluss über die Nahrungsbeziehungen ausgewählter Organismen bzw. Organismengesellschaften geben, um so deren ökologische Bedeutung für Funktion und Betrieb der Kläranlagen bewerten zu können. Ein Hauptaugenmerk gilt dabei Untersuchungen zur Selektivität des Fraßverhaltens gegenüber Mikroorganismen.
Das Projekt "Teilprojekt A 3: Protozoen in biologischen Kläranlagen - Neue Wege zur Identifizierung und zur Untersuchung der funktionellen Bedeutung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. Protozoen sind als wesentliche Elemente von Biofilmen in der Lage, sehr rasch auf Änderungen im Betrieb von biologischen Abwasserreinigungsanlagen zu reagieren. Die ihr Wachstum beeinflussenden Faktoren sind weitgehend ungeklärt. Klassische Populationsanalysen in Kombination mit der Anwendung spezifischer rRNS-gerichteter Sonden und der entsprechenden Hybridisierungstechniken sollen ein möglichst vollständiges Bild der Diversität von Protozoen in den zu untersuchenden Anlagen geben. Die vielfach schwierigen und arbeitsintensiven klassischen Identifizierungsmethoden sollen vermehrt durch in-situ-Sondertechniken ergänzt werden. Sequenzanalysen von rDNS aus isolierten sowie kultivierten Organismen sollen zur Entwicklung weiterer rRNS-gerichteter Oligonukleotidsonden führen. Mit Projektende soll ein Sondensatz zur Verfügung stehen, mit dem schnell und effektiv umfassende Populationsanalysen durchgeführt und Lebenszyklen untersucht werden können. Parallel dazu sollen Labor- und Feldexperimente Aufschluss über die Nahrungsbeziehungen ausgewählter Organismen bzw. Organismengesellschaften geben, um so deren ökologische Bedeutung für Funktion und Betrieb der Kläranlagen bewerten zu können. Ein Hauptaugenmerk gilt dabei Untersuchungen zur Selektivität des Fraßverhaltens gegenüber Mikroorganismen.
Das Projekt "Laserreinigung von historischen Glasmalereien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Werkstoffwissenschaften durchgeführt. Eine mikrobielle Besiedlung und biogene Zerstoerung von Gebaeuden und historischen Objekten ist ein weitverbreitetes Phaenomen. Ueber die Zusammensetzung dieser Mikroflora bzw. ueber die verschiedenen Korrosionsmechanismen ist wenig bekannt. Die Mikroben, die die Faehigkeit besitzen in diesen Habitat zu leben, muessen an sehr naehrstoffarme und trockene Bedingungen adaptiert sein. Fuer die Erhaltung von historischen Glasscheiben ist es wichtig eine Reinigungsmethode zu entwickeln, die zu einer optimalen Restaurierung dieser Glaeser fuehrt. Mit Hilfe von Laserstrahlen sollen die mikrobiellen Biofilme abgetragen werden. Wichtig ist hierbei, dass eine vollstaendige Abloesung der Oberflaechenablagerung stattfindet bzw. durch den Reinigungsprozess keine erkennbaren Schaeden auftreten. Im Rahmen dieses Projektes werden historische Glasscheiben von 4 verschiedenen Standorten mit unterschiedlichem Alter (30-500 Jahren) untersucht. Parallel dazu werden Glassensoren, welche mit Biofilmsuspensionen der historischen Glaeser inkubiert worden sind, analysiert. Die mikrobielle Gemeinschaft wird in situ mit fluoreszierenden Nucleinsaeurefarbstoffen bzw. durch die Anwendung der In-situ-Hybridisierung mit fluoreszierenden rRNS gerichteten Oligonucleotidsonden charakterisiert. Alle Proben werden mit dem Konfokalen Laserscanning Mikroskop untersucht. Die Auswertung der Oberflaechenbesiedlung erfolgt durch qualitative Beschreibungen der Mikroflora und quantitativen Messungen der Biovolumen und Biofilmdicken. Glassensoren mit Biofilmbewuchs werden mit einem Excimer-Laser unter Verwendung verschiedener Energiedichten und Frequenzen behandelt. Der Reinigungseffekt wird durch den mikroskopischen Vergleich des Biofilmbewuchs vor und nach der Laserreinigung bestimmt.
Das Projekt "Transportverhalten von Mikroorganismen in der ungesaettigten Bodenzone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement, Institut für Landeskultur durchgeführt. Mit dem Forschungsprojekt wird das Ziel verfolgt, grundlegende Kenntnisse ueber das Transportverhalten von Mikroorganismen in der ungesaettigten Bodenzone zu erarbeiten. Dabei sollen die Mikroorganismen durch Nukleinsaeurehybridisierung mit rRNS-gerichteten Oligonukleotidsonden detektiert werden. Bodensaeulen definierter Zusammensetzung sollen als Modellhabitate eingesetzt werden, wobei sowohl Organismen der autochthonen Bodenflora als auch inokulierte Bakterienpopulationen studiert werden sollen. Die Verteilung der eingebrachten Organismen wird durch Southern-blot-Hybridisierung nach PCR-Amplifikation von 16S rDNS und in situ-Einzelzell-Hybridisierung analysiert. Dabei sollen Ausmass und Geschwindigkeit von Migrationsphaenomenen in Abhaengigkeit vom Boden, der Infiltrationsrate und der Zeit untersucht werden. Ein zusaetzliches Ziel besteht in der Erfassung einer moeglichen Stabilitaet von raeumlichen Verbreitungsmustern bestimmter Populationen ueber laengere Zeit. Die Verbreitung inokulierter Indikatororganismen in Abhaengigkeit von der Porenwasserfliessgeschwindigkeit in der ungesaettigten Zone soll ebenfalls Gegenstand der Analysen sein. Aufbauend auf diesen Laborsaeulenversuchen sollen die verschiedenen Durchbruchskurven in Modellstudien mit einem eindimensionalen Konvektions-Dispersionsmodell verglichen und zur Ableitung von Diffusions-Dispersionskoeffizienten fuer den Transport von Mikroorganismen im ungesaettigten Boden herangezogen werden. Des weiteren sollen die Modellbetrachtungen zur Berechnung verschiedener Klima- und Bodenfeuchteszenarien dienen.
Das Projekt "Hochaufloesende automatische Identifizierung von Mikroorganismen (Fortsetzungsantrag)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Eine multidisziplinaere Arbeitsgruppe aus 12 verschiedenen Forschungslaboratorien entwickeln verschiedene Verfahren zur schnellen Identifizierung von Mikroorganismen am Bsp. der Gruppe der Coryneforme Bakterien. Als analyisches Instrumentarium werden Techniken aus der molekularen Genetik, Immunologie und analytischen Chemie eingesetzt, um Nukleinsaeuren, Proteine, Lipide, komplexe makromolekulare Profile und Antigene zu analysieren. Die Ergebnisse der einzelnen Methoden werden verglichen und hinsichtlich ihrer Moeglichkeiten der Bakterienidentifikation, -detektion und -quantifizierung evaluiert. Darueberhinaus dienen diese Methoden der schnellen strukturellen und funktionellen Charakterisierung verschiedener Bakteriengemeinschaften an natuerlichen oder kontaminierten Standorten, um zukuenftige Sanierungsmassnahmen bzw. Eingriffe im Oekosystem besser abzuschaetzen und zu anaylsieren. Ergebnisse: 1.) Erstellung von 16S rRNA Gensequenz Datenbanken zur phylogenetischen Analyse der Coryneformen Bakterien. 2.) Neueinteilung der Coryneformen Bakterien aufgrund ihrer Lipide. 3.) Entwicklung von gattungsspezifischen und artspezifischen Antikoerpern zur schnellen Identifizierung der Coryneformen Bakterien.
Das Projekt "Hochaufloesende automatische Identifizierung von Mikroorganismen (Erstantrag)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Eine multidisziplinaere Arbeitsgruppe aus 10 verschiedenen Forschungslaboratorien entwickeln verschiedene Verfahren zur schnellen Identifizierung von Mikroorganismen am Bsp. der Gruppe der Pseudomonaden. Als analytisches Instrumentar werden Techniken aus der molekularen Genetik , Immunologie und analytischen Chemie eingesetzt, um Nukleinsaeuren, Proteine, Lipide, komplexe makromolekulare Profile und Antigene zu analysieren. Die Ergebnisse der einzelnen Methoden werden verglichen und hinsichtlich ihrer Moeglichkeiten der Bakterienidentifikation, -detektion und -quantifizierung evaluiert. Darueberhinaus dienen diese Methoden der schnellen strukturellen und funktionellen Charakterisierung verschiedener Bakteriengemeinschaften an natuerlichen oder kontaminierten Standorten 1.) Erstellung von 16S rRNA Gensequenz Datenbanken zur phylogenetischen Analyse von Pseudomonaden. 2.) Neueinteilung der Pseudomonaden aufgrund ihrer unterschiedlichen polaren Lipide 3.) Entwicklung von gattungsspezifischen und artspezifische Antikoerpern zur schnellen Identifizierung von Pseudomonaden. 4.) Identifizierung von Pseudomonaden aufgrund ihrer niedermolekularen RNA-Profile.
Das Projekt "Identifizierung und molekulare Analyse der Diversität und Populationsstruktur von denitrifizierenden Bakterien in Abwasserreinigungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. Die im Rahmen dieses Projektes durchzuführenden Untersuchungen zu bakteriellen Populationsstrukturen sind eine wichtige Grundlage für die anderen Teilprojekte. Es handelt sich hierbei zum Teil um sehr arbeits- und zeitaufwendige Routinearbeiten. Im Gegensatz zu den Nitrifikanten, bei denen physiologische Eigenschaften und die Zugehörigkeit zu phylogenetischen Taxa korrelieren und zu deren Nachweis bereits ein umfangreicher Satz gruppenspezifischer, rRNS-gerichteter Oligonukleotidsonden vorliegt, handelt es sich bei den Denitrifikanten um eine phylogenetisch äußerst heterogene Gruppe. Mit Hilfe molekularbiologischer Techniken sollen erstmals grundlegende, strukturelle und physiologische Eigenschaften von Denitrifikanten aus Abwasserreinigungsanlagen kultivierungsabhängig untersucht werden. Die so gewonnenen Kenntnisse bilden die Grundlage für eine zielgerichtete Optimierung von Leistung und Stabilität denitrifizierender Anlagen.
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