Das Projekt "Teilprojekt 1: Mikrobielle Biodiversität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e.V., Hans-Knöll-Institut, Abteilung Zell- und Molekularbiologie durchgeführt. Das Vorhabensziel betrifft die Aufklärung der mikrobiellen Diversität in Fisch und Meeresfrüchten (Muscheln, Krebstiere) unter verschmutzten Bedingungen in der Jakarta Bay. Die mikrobielle Diversität umfasst Bakterien, Pilze, Protisten und andere Mikroorganismen in einer für die Fischerei wichtigen, nicht-migrierenden Fischart, einer Krustentier Spezies und einer relevanten Muschelart und entsprechenden Kontrollen (z. Bsp.: Wasserproben in verschmutzten und sauberen Meeresregionen). Ein gegenwärtig wichtiger Aspekt ist dabei zu zeigen, ob innerhalb des Core-Microbioms/Metagenoms pathogene Mikroben gefunden werden, und wo diese Mikroben taxonomisch zugeordnet werden können (OTUs). Ein weiteres Projektziel betrifft die Ausbildung, Erfahrungsaustauch (wissenschaftlich, technisch und wirtschaftlich) und Verbreitung relevanter Resultate durch Publikationen, Datenbanken, Vorträge, etc. Die Arbeitsplanung solch komplexer Zielstellungen beinhaltet mehrere relevante Komponenten. Das erste Einsammeln von geeigneten Proben ist bereits zu Beginn des Projekts geplant (deutsche und indonesischen Partner). Die Tiere sollen aus verschiedenen Regionen der Jakarta Bay gesammelt werden. Nach Eintreffen der Proben, werden Nukleinsäuren isoliert, amplifiziert und mittels modernsten Sequenziertechnologien sequenziert und analysiert. Die in silico Analysen der Sequenzdaten in Hinsicht Mikrobiom, Metagenom, Pathogenanalysen sind sehr aufwendig und werden bis Ende der Projektzeit andauern.
Das Projekt "Marine Microbial Biodiversity, Bioinformatics and Biotechnology (MICRO B3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jacobs University Bremen gGmbH, University Development - Research Grants & IPR durchgeführt. Micro B3 will develop innovative bioinformatic approaches and a legal framework to make large-scale data on marine viral, bacteria; archaeal and protists genomes and metagenomes accessible for marine ecosystems biology and to define new targets for biotechnological applications. Micro B3 will build upon a highly interdisciplinary consortium of 32 academic and industrial partners comprising world-leading experts in bioinformatics, computer science, biology, ecology, oceanography, bioprospecting and biotechnology, as well as legal aspects. icro B3 is based on a strong user- and data basis from ongoing European sampling campaigns to long-term ecological research sites. For the first time a strong link between oceanographic and molecular microbial research will be established to integrate global marine data with research on microbial biodiversity and functions. The Micro B3 Information System will provide innovative open source software for data-processing, -integration, -visualisation, and -accessibility. Interoperability will be the key for seamless data transfer of sequence and contextual data to public repositories. Micro B3 will allow taking full advantage of current sequencing technologies to efficiently exploit large-scale sequence data in an environmental context. Micro B3 will create integrated knowledge to inform marine ecosystems biology and modelling. Moreover, it will facilitate detecting candidate genes to be explored by targeted laboratory experiments for biotechnology and for assigning potential functions to unknown genes. Micro B3 will develop clear IP agreements for the protection and sustainable use of pre-competitive microbial genetic resources and their exploitation in high potential commercial applications. To underline the translational character of Micro B3, outreach and training activities for diverse stakeholders are planned as well as an Ocean Sampling Day to transparently make project results accessible and gain valuable user feedback.
Das Projekt "Steuerfaktoren mikrobieller Biopolymerabbauer in landwirtschaftlichen Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie durchgeführt. Die Biopolymere Zellulose und Chitin in Pflanzen, Pilzen und Arthropoden sind Bestandteile der organischen Substanz in landwirtschaftlichen Böden und stellen wichtige Kohlenstoffquellen für mikrobielle Gemeinschaften im Boden dar. Bodenaggregate belüfteter Böden kreieren natürliche Grenzflächen zwischen oxischen Bedingungen außerhalb und sauerstoff-limitierten innerhalb. Diese biogeochemischen Grenzflächen führen zu einer sehr heterogenen und dynamischen Sauerstoffverteilung auf der Millimeterskala. Die Effekte und Mechanismen der Toxizität von Herbiziden auf biopolymer-abbauende Mikroorganismen in einer solch stark kompartimentalisierten Umwelt sind nicht bekannt. Das Projekt stellt eine Fortsetzung eines laufenden Projektes im Schwerpunkt Programm 1315 'Biogeochemical Interfaces in Soil' dar. Das vorgegangene Projekt hat bislang Prokaryoten identifiziert, die unter oxischen oder anoxischen Bedingungen am Zelluloseabbau beteiligt sind und nachgewiesen, dass die Herbizide Bentazon und MCPA mikrobielle Prozesse beim Bioploymerabbau inhibieren. Das beantragte Projekt wird (1) chitinabbauende Prokaryoten, Pilze und Protisten, die in oxischen und anoxischen Mikrozonen aktiv sind, identifizieren, (II) die Toleranz von zellulolytischen und chitinolytischen Taxa hinsichtlich Bentazon und MCPA bestimmen, (III) wichtige Chitin-Abbauer charakterisieren und (IV) die Verteilung von Sauerstoff im Boden beim Biopolymerabbau quantifizieren. Zentrale Methoden werden SIP, 16S rRNA-, 18S rRNA- und Chitinase-Gen-Analysen, HPLC, GC und Sauerstoffdetektion mittels Fluoreszenzfarbstoffen sein.