Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenhuth GmbH & Co. KG durchgeführt. Eine ganz wesentliche Motivation des Vorhabens ist die Entwicklung von biotechnologischen Produktionsprozessen in bioelektrochemischen Systemen. Dabei sollen in kontinuierlich betriebenen Fermentern an Elektrodenoberflächen Plattformchemikalien mit hoher Kohlenstoffeffizienz und hohen Raum-Zeit-Ausbeuten produziert werden. Zum rein verfahrenstechnischen Aspekt des Vorhabens hinzu kommt der Einsatz synthetischer Biologie mit einer selektionsbasierten Entwicklung des exoelektrogenen Proteobakteriums Shewanella oneidensis als stabiler Produktionsstamm. Der optimierte Organismus soll in Form elektrisch leitender Biofilme auf Anoden kultiviert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir den Einsatz einer mikrofluidischen Screening Plattform zur Kultivierung von Shewanella oneidensis mit nicht invasiven bildgebenden Verfahren koppeln. CRISPR/Cas genome editing wird genutzt, um die genetische Stabilität das Organismus zu gewährleiten. Die oben skizzierten Arbeiten werden in das Design und den Bau eines skalierbaren Reaktors mit angepasstem Elektrodenmaterial einfließen. Die verwendeten Elektroden sollen ein opti-males Biofilmwachstum fördern und damit auch einen ausreichenden Elektronentransport zwischen Bakterien und Elektrode garantieren. Darüber hinaus soll der Reaktor so gestaltet werden, dass für die Biofilmbildung hydrodynamische Bedingungen gewährleistet werden können, die eine kompakte und komplette Besiedlung der Elektrodenoberfläche ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Technische Mikrobiologie V-7 durchgeführt. Die Motivation für das hier beantragte Vorhaben ist die Entwicklung von biotechnologischen Produktionsprozessen in bioelektrochemischen Systemen. Dabei sollen in kontinuierlich betriebenen Fermentern an Elektrodenoberflächen Plattformchemikalien mit hoher Kohlenstoffeffizienz und hohen Raum-Zeit-Ausbeuten produziert werden. Zum rein verfahrenstechnischen Aspekt des Vorhabens hinzu kommt der Einsatz synthetischer Biologie mit einer selektionsbasierten Entwicklung des exoelektrogenen Proteobakteriums Shewanella oneidensis als stabiler Produktionsstamm. Der optimierte Organismus soll in Form elektrisch leitender Biofilme auf Anoden kultiviert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir den Einsatz einer mikrofluidischen Screening Plattform zur Kultivierung von Shewanella oneidensis mit nicht invasiven bildgebenden Verfahren koppeln. CRISPR/Cas genome editing wird genutzt, um die genetische Stabilität das Organismus zu gewährleisten. Die oben skizzierten Arbeiten werden in das Design und den Bau eines skalierbaren Reaktors mit angepasstem Elektrodenmaterial einfließen. Die verwendeten Elektroden sollen ein optimales Biofilmwachstum fördern und damit auch einen ausreichenden Elektronentransport zwischen Bakterien und Elektrode garantieren. Darüber hinaus soll der Reaktor so gestaltet werden, dass für die Biofilmbildung hydrodynamische Bedingungen gewährleistet werden können, die eine kompakte und komplette Besiedlung der Elektrodenoberfläche ermöglichen. Diese beiden genannten Eigenschaften sind eine Voraussetzung für hohe Umsatzraten in Biofilmreaktoren.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Engler-Bunte-Institut, Lehrstuhl für Wasserchemie und Wassertechnologie durchgeführt. Die Motivation für das hier beantragte Vorhaben ist die Entwicklung von biotechnologischen Produktionsprozessen in bioelektrochemischen Systemen. Dabei sollen in kontinuierlich betriebenen Fermentern an Elektrodenoberflächen Plattformchemikalien mit hoher Kohlenstoffeffizienz und hohen Raum-Zeit-Ausbeuten produziert werden. Zum rein verfahrenstechnischen Aspekt des Vorhabens hinzu kommt der Einsatz synthetischer Biologie mit einer selektionsbasierten Entwicklung des exoelektrogenen Proteobakteriums Shewanella oneidensis als stabiler Produktionsstamm. Der optimierte Organismus soll in Form elektrisch leitender Biofilme auf Anoden kultiviert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir den Einsatz einer mikrofluidischen Screening Plattform zur Kultivierung von Shewanella oneidensis mit nicht invasiven bildgebenden Verfahren koppeln. CRISPR/Cas genome editing wird genutzt, um die genetische Stabilität das Organismus zu gewährleisten. Die oben skizzierten Arbeiten werden in das Design und den Bau eines skalierbaren Reaktors mit angepasstem Elektrodenmaterial einfließen. Die verwendeten Elektroden sollen ein optimales Biofilmwachstum fördern und damit auch einen ausreichenden Elektronentransport zwischen Bakterien und Elektrode garantieren. Darüber hinaus soll der Reaktor so gestaltet werden, dass für die Biofilmbildung hydrodynamische Bedingungen gewährleistet werden können, die eine kompakte und komplette Besiedlung der Elektrodenoberfläche ermöglichen. Diese beiden genannten Eigenschaften sind eine Voraussetzung für hohe Umsatzraten in Biofilmreaktoren.
Das Projekt "Wolbachia in Rhagoletis cerasi" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. In Kreuzungsversuchen verschiedener Populationen der Kirschfruchtfliege Rhagoletis cerasi wurden unidirektionale Inkompatibilitaeten entdeckt. Paarungen von Weibchen noerdlicher mit Maennchen suedlicher Herkuenfte hatten im Vergleich zu den reziproken Varianten keine Nachkommen. Mit Hilfe der PCR Technik wurden in allen untersuchten mitteleuropaeischen Individuen Wolbachia gefunden. Das Proteobakterium Wolbachia kann cytoplasmatische Inkompatibilitaet verursachen, wenn Insekten mit unterschiedlichen Infektionsstatus gekreuzt werden. In allen suedwestlichen R.cerasi Populationen konnten anhand von Sequenzanalysen und RFLP Infektionen mit zwei unterschiedlichen Wolbachia Staemmen festgestellt werden. Nordoestliche Herkuenfte hingegen wiesen nur eine Infektion mit einem der beiden gefundenen Staemme auf. In diesem Projekt soll der Typus der cytoplasmischen Inkompatibilitaet von Wolbachia in R.cerasi charakterisiert werden. Die derzeitige Verbreitung der beiden Wolbachia Staemme in Europa, soll festgestellt werden, um danach zwei Transekte durch die Imkompatibilitaetszone legen zu koennen. Kreuzungsexperimente sollen die Staerke der cytoplasmischen Inkompatibilitaet, die Transmissionsrate und die Segregation beider Wolbachiastaemme zeigen. Schliesslich soll Wolbachia von R.cerasi anhand von Transinfektionsversuchen mit einem nah verwandten Wolbachia Stamm aus Drosophila simulans von Coffs Harbour verglichen werden.
Das Projekt "Charakterisierung der cytoplasmatischen Inkompatibilitätstypen von Wolbachia in einfach- und doppelinfizierter Rhagoletis cerasi (Diptera, Tephritidae)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. In Kreuzungsversuchen verschiedener Populationen der Kirschfruchtfliege Rhagoletis cerasi wurden unidirektionale Inkompatibilitäten entdeckt. Paarungen von Weibchen nördlicher mit Männchen südlicher Herkünfte hatten im Vergleich zu den reziproken Varianten keine Nachkommen. Mit Hilfe der PCR Technik wurden in allen untersuchten mitteleuropäischen Individuen Wolbachia gefunden. Das Proteobakterium Wolbachia kann cytoplasmatische Inkompatibilität verursachen, wenn Insekten mit unterschiedlichem Infektionsstatus gekreuzt werden. In allen südwestlichen R. cerasi Populationen konnten anhand von Sequenzanalysen und RFLP Infektionen mit zwei unterschiedlichen Wolbachia Stämmen festgestellt werden. Nordöstliche Herkünfte hingegen wiesen nur eine Infektion mit einem der beiden gefundenen Stämme auf. In diesem Projekt soll der Typus der cytoplasmischen Inkompatibilität von Wolbachia in R. cerasi charakterisiert werden. Die derzeitige Verbreitung der beiden Wolbachia Stämme in Europa soll festgestellt werden, um danach zwei Transekte durch die Inkompatibilitätszone legen zu können. Kreuzungsexperimente sollen die Stärke der cytoplasmischen Inkompatibilität, die Transmissionsrate und die Segregation beider Wolbachiastämme zeigen. Schließlich soll Wolbachia von R. cerasi anhand von Transinfektionsversuchen mit einem nah verwandten Wolbachia Stamm aus Drosophila simulans von Coffs Harbour verglichen werden.