Das Projekt "Isotopic and Proteomic approaches to Dehalococcoides physiology (ISPADEHAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Isotopenbiogeochemie durchgeführt. Objective: We apply for a Marie Curie Intra-European Fellowship for Dr. Ernest Marco-Urrea from Barcelona, Spain, to the group of Dr. Lorenz Adrian at the Helmholtz-Center in Leipzig, Germany. The fellowship will allow Dr. Marco-Urrea a significant expansion of his research experience which currently is focused in the aerobic degradation of halogenated ethenes by white-rot fungi. Dr. Marco-Urrea has published four referenced papers on this topic and has acquired research experience in the USA, but the next step in his career is clearly the widening of his thematic focus and of his methodological capacities in a European context. Both will be provided by the host. Dr. Marco-Urrea will continue to investigate microbial biodegradation of halogenated compounds. However, he will cultivate and perform biochemical test consistently under anaerobic conditions; he will work with halogenated aromatics rather than with aliphatics; and he will work with bacteria rather than with fungi. He will expand his already wide spectrum of techniques to the quantitative analysis of stable isotopes and to proteomic approaches. The project will complement the work that is planned in the group of Dr. Adrian on Dehalococcoides-like Chloroflexi. Dr. Marco-Urrea's main task will be the investigation of the physiological and biochemical characteristics of strain CBDB1 in an isotopic and proteomic context. Strain CBDB1 is a remarkable organism that can transform highly chlorinated dioxins, biphenyls, phenols and benzenes. It is also unique in terms of physiology, morphology and biochemistry, and its genome is fully sequenced. After an initial training phase in which isotope fractionation during growth with perchloroethene will be investigated, Dr. Marco-Urrea will use biochemical and isotopic methods to identify water-soluble electron acceptors for strain CBDB1. In a third phase, an initial proteome map under standard conditions and with alternative electron acceptors will be determined.
Das Projekt "Proteinexpression- und Proteindifferenzanalyse zum Nachweis von Biomarkern der Krebsentstehung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Berufsgenossenschaftliches Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin durchgeführt. Anlass/Ziel: Nach der Entschlüsselung der menschlichen Erbinformation zu Beginn des Jahres 2001 fokussiert sich innerhalb der letzten 2 Jahre das Interesse der Forschung im Bereich der Biomarker des Effekts zunehmend auf die Genprodukte (Proteine). Dies ist begründet in der Tatsache, dass Krebs das Resultat der Fehlexpression und Fehlfunktionen von Proteinen auf zellulärer Ebene ist. Die Untersuchung der Proteinexpression und -aktivität ist innerhalb der letzten Jahre zu einer eigenständigen Disziplin - der Proteomik geworden. Sie wird vor allem bei der Früherkennung von Tumoren und zur Untersuchung der mechanistischen Zusammenhänge bei der Krebsentstehung zunehmend an Bedeutung gewinnen. Ziel ist die Etablierung analytischer Methoden zum Nachweis der Proteinexpression in Geweben und Körperflüssigkeiten des Menschen zur Früherkennung von Tumoren bzw. nach Exposition gegenüber kanzerogenen Verbindungen am Arbeitsplatz und über die Umwelt. Dabei soll der Schwerpunkt des Projektes auf der Bestimmung von Expressions-Differenz-Analysen, d.h., der vergleichenden Untersuchung des Proteoms zwischen zwei Gruppen (z.B. gesund vs. krank oder exponiert vs. nicht exponiert) liegen. Methodik: Entwicklung von Methoden auf Grundlage der Zweidimensionalen Polyakrylamid-Gelelektrophorese (2D-PAGE), der Massenspektrometrie (MS) und der Proteinchip-Technologie. Generierung reproduzierbarer Proteinprofile aus unterschiedlichen Matrizes.
Das Projekt "Leitantrag; Vorhaben: (Meta)proteomik an marinen Modellbakterien und Modellstandorten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Pharmazie durchgeführt. Ziele: Gegenstand des Verbundprojektes MIMAS ist die Entwicklung und Erprobung eines neuen Spektrums genombasierter Methoden, um die Stoffwechselleistung mariner mikrobieller Lebensgemeinschaften zu erfassen und wichtige metabolische Prozesse zu quantifizieren. Ziel ist ein vertieftes Verständnis der Rolle von Mikroorganismen in marinen Stoffkreisläufen. Damit können die Auswirkungen globaler Klima- und Umweltveränderungen auf entscheidende mikrobiell gesteuerte Prozesse (biologische Pumpe, Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf) besser vorhergesagt werden. Die Methodenentwicklung erfolgt durch die Universitäten Greifswald (Proteomik) und die Jacobs-Universität Bremen (Transkriptomik). Die in situ-Untersuchungen werden an zwei Modellstandorten (Helgoland Kabeltonne, MPI Bremen) und Gotlandtief (IO Warnemünde) durchgeführt. Die biochemischen Analysen sowie die erforderlichen Bioinformatikarbeiten und die Sequenzierungen erfolgen zentral am IMAB in Greifswald. Der Verbund führt die wesentliche nationale Expertise auf dem Gebiet der marinen Genomforschung zusammen.
Das Projekt "Analyse des Kohlenstoffflusses in mikrobiellen Kulturen, die Benzol und andere Kohlenwasserstoffe unter anaeroben und sulfat-reduzierenden Bedingungen abbauen mit einem funktionellen in-situ Proteomik Ansatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Proteomik durchgeführt.
Das Projekt "Vorhaben: Diversität und Funktion von freilebenden und symbiontischen mikrobiellen Gemeinschaften an Hydrothermalquellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie durchgeführt. Hydrothermalsysteme an vulkanischen Inselbögen unterscheiden sich von denen an mittelozeanischen Rücken durch ihre stark magmatisch geprägten heißen Fluide und hydrothermale Plumes, die aufgrund der oft geringen Wassertiefen bis in die photische Zone hineinreichen. Ziel unseres Vorhabens ist es, die in diesen Hydrothermalsystemen bisher kaum untersuchten Gemeinschaften freilebender und symbiontischer Mikroorganismen sowie deren wirbellose Wirtsorganismen zu untersuchen, die mit hydrothermalen Fluiden, Festphase und der hydrothermalen Plume assoziiert sind. Schwerpunkte liegen auf Untersuchungen der mikrobiellen Diversität und mikrobiellen Stoffwechsel- und Entgiftungsprozesse im Zusammenhang mit saurem pH, hohen Gehalten vulkanischer Gase, Schwefel und toxischer Schwermetalle, sowie unterschiedlichem Einfluss von phototrophem Kohlenstoff. Hydrothermale Organismen werden mit der CTD/Rosette aus der hydrothermalen Plume und an den Hydrothermalquellen mit dem ROV gesammelt (diffuse Fluide, Feststoffe, symbiontische Wirbellose). Die Probenorte werden anhand ihrer in situ mit dem Massenspektrometer bestimmten geochemischen Signatur ausgewählt und mit den Beprobungen für chemische Laboranalysen koordiniert. Arbeiten an Bord konzentrieren sich auf Inkubationsexperimente, Kultivierungen und Vorbereitungen für molekulare und isotopische Analysen. Untersuchungen im Heimatlabor umfassen Diversitätsanalysen anhand von phylogenetischen Markern und Fluoreszenzhybridisierungen, meta-genomische, -transcriptomische, -proteomische und metabolomische Analysen, sowie isotopische Untersuchungen auf Einzelzell-Niveau.
Das Projekt "Molekulare Artbestimmung von Vektoren und Erregern - Gnitzen/Blauzungenvirus (Blauzungenvirus)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Proteomik durchgeführt.
Das Projekt "BIOGEN: für Biokontrolle relevante Gene" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (E166) durchgeführt. Mykoparasitische Arten des Bodenpilzes Trichoderma werden als Biokontroll-Agentien gegen diverse pflanzenpathogene Pilze in der Landwirtschaft eingesetzt. Obwohl mehr als 50 verschiedene Produkte die Trichoderma enthalten am Markt sind, ist nur sehr wenig über die Mechanismen und die beteiligten Gene bekannt, die es diesem Pilz erlauben Schadpilze zu antagonisieren. Ziel des vorliegenden Projektes ist es nun am Mykoparasitismus beteiligte und vom lebenden Wirtspilz spezifisch induzierte Gene bzw. Proteine zu identifizieren. Zu diesem Zweck sollen Genom-weite Expressionsprofile erstellt und durch eine Proteomik-basierte Herangehensweise ergänzt werden. Durch die Verwendung von Mutanten mit veränderten mykoparasitischen Eigenschaften als Werkzeuge, sollen nicht nur Informationen über die beteiligten Gene sondern auch die während des Mykoparasitismus ablaufenden molekularen Prozesse gewonnen werden.
Das Projekt "MALDI Flugzeitmassenspektrometrie intakter Fusarien - Multidisziplinäre Detektion und Beurteilung einheimischer Fusarien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für chemische Technologien und Analytik (E164) durchgeführt. Unterschiedlich virulente bzw. toxin-produzierende Pilsstämme sollen mittels MALDI Flugzeitmassenspektrometrie charakterisiert und ihr Proteinmuster ermittelt werden. Derartige erfolgreiche Analysen mit chrakteristischen und statistisch abgesicherten Proteinmustern sollen das große Potential der MALDI MS im Zusammenspiel mit den anderen Methoden als neuartiges Chemotaxonomieinstrument für Fusarium spp. dokumentieren. Weiters soll diese MS-basiernde Strategie aufgrund der Schnelligkeit der Analysenmethode als Screening-Methode für mykotoxinproduzierende Fusarien in Getreidesorten etabliert werden. Die Entwicklung der Strategie sollte als Ziel die Etablierung einer Alternative zu den mikrobiologischen und molekularbiologischen Methoden haben und präzise Voraussagen über das Gefährdungspotential von Pilsisolaten/populationen ermöglichen.
Das Projekt "Signaltransduktion der Nitratverwertung in Pilzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Institut für Angewandte Genetik und Zellbiologie durchgeführt. Projektziel: Das Projekt zielt darauf ab, unser Verständnis der molekularen Regulationsmechanismen für die Nitratverwertung zu verbessern. Nitrat wird in der Landwirtschaft umfassend als Dünger eingesetzt, iwas bekanntermassen aber mit Gesundheitsgefährdungen verbunden ist. Das verbesserte Verständnis der Regulationsmechanismen hat auch das Potential die Effizienz der mehr als 100 Millionen Tonnen von Stickstoffdüngern, die jährlich weltweit ausgebracht werden, zu erhöhen. Beschreibung: Der Bodenpilz Aspergillus nidulans hat sich mittlerweile als eines der am weitesten fortgeschrittenen Modellsysteme für die Untersuchung der Stickstoffverwertung etabliert und ausführliche Kenntnisse über die wichtigsten molekularen Regulatoren dieses Prozesses sind erarbeitet worden. In dem vorliegenden Projekt werden die zellulären Vorgänge untersucht werden, die notwendig sind, um dem Pilz die An- oder Abwesenheit von Nitrat in seiner Umwelt zu signalisieren und diese Information von der Zelloberfläche an den Zellkern weiterzuleiten. In den drei Teilprojekten werden verschiedene Methoden zur Anwendung kommen, die die Charakterisierung solcher Signalvorgänge erlauben. Zum einen wird duch die Mutagenese von speziell konstruierten Aspergillus Stämmen versucht, Mutanten in einem der Signaltransduktionswege zu finden. Zum zweiten werden durch die Anwendung der neuen 'microarray Technologie die Änderung der Genexpression aller Aspergillus Gene in Reaktion auf den Nitrat Stimulus untersucht. Gene, die eine starke Reaktion zeigen werden anschliessend weiter charakterisiert. Im dritten Projektteil wird die zelluläre Antwort auf den Nitratstimulus auf Proteinebene untersucht. Dies geschieht mit Hilfe der ebenfalls neuen sogenannten 'Proteome Techniken, die, beginnend mit einer Auftrennung des Gesamtproteinextraktes in 2 Dimensionen, die spezifische An- oder Abwesenheit bzw. spezifische Veränderungen bestimmter Proteine nachweisen können. So identifizierte Proteine werden im Anschluss durch Massenspektrometrie und Bioinformatik analysiert und identifiziert um dann weiter charakterisiert zu werden. Zusammen sollten die drei Projektteile neue Mechanismen der Nitrat Signalübertragung identifizieren und durch die genetische Konservierung mancher dieser Prozesse zwischen Pilzen und Pflanzen auch als Leitlinie für Signalübertragungs Studien in Pflanzen dienen.
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