Das Projekt "Die Rolle des Genaustausches in der biologischen Sicherheit und fuer die Variabilitaet in Streptomyces" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Lehrbereich Genetik durchgeführt. Die Boden-Bakterien Streptomyces sind industriell sehr wichtig, weil sie viele Antibiotika und andere Sekundaerstoffwechselprodukte produzieren. Die meisten Streptomyces haben Konjugationssysteme, durch die Plasmid- und Chromosomgene ausgetauscht werden. Wir wollen realistische Grenzen fuer die Risiken der Verbreitung neuer fremder DNA Sequenzen in Streptomyces bestimmen. Dazu werden wir a) die Rolle des natuerlichen Genaustausches in der Evolution untersuchen, b) den Genaustausch in Modellsystemen analysieren und c) die Haeufigkeit der Fremd-DNA-Aufnahme und -Vermehrung im Boden bestimmen. Neue Methoden fuer die direkte Quantifizierung der Menge fremden DNA und spezifischer Mikroorganismen im Boden sollen entwickelt werden. Diese Daten sind wichtig fuer die biologische Sicherheit aller gentechnologischen Verfahren, nicht nur mit Streptomyces.
Das Projekt "Einfluss von oekologischen Bedingungen auf die Denitrifikation von Streptomyceten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Angewandte Mikrobiologie, Professur für Mikrobiologie der Recycling-Prozesse durchgeführt. Bestimmte Staemme von Streptomyces spp. bilden unter aeroben Bedingungen Lachgas und N2 (Denitrifikation). In Modellversuchen mit Boeden unter Standardbedingungen wird der Einfluss verschiedener oekologischer Bedingungen auf die Intensitaet der Denitrifikation insbesondere auf die N2O-Freisetzung untersucht.
Das Projekt "Proteinphosphorylierung und Sekundaermetabolit-Biosynthese in Streptomyceten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADW - Zentralinstitut für Mikrobiologie und Experimentelle Therapie durchgeführt. Es ist das Ziel des Vorhabens, in antibiotikabildenden Streptomycetenkulturen Zusammenhaenge zwischen der intrazellularen Proteinphosphorylierung und dem Eintritt der Antibiotikabildung nachzuweisen. Aus Kulturen von Streptomyces noursei, kultiviert unter Einsatz von radioaktiven Phosphat, wird Zellmaterial entnommen, die Zellen mit Ultraschall zerstoert und die intrazellularen Proteine eindimensional bzw zweidimensional aufgetrennt, um markierte bzw phosphorylierte Proteine zu erkennen. Durch Hydrolyse der Proteine werden die Art der phosphorylierten Aminosaeuren nachgewiesen. Proteinphosphorylierende- bzw dephosphorylierende Enzyme sind nachzuweisen. Weiterhin ist zu untersuchen, ob die von uns bereits frueher als Effektoren der Antibiotika-Biosynthese gefundenen Phosphataseinhibitoren sowie auftreten von Phosphatlimitation Einfluss auf die Proteinphosphorylierung hat.
Das Projekt "Populationsdynamik von mikrobiellen Endophyten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Österreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH durchgeführt. Bakterielle Endophyten besiedeln den interzellulären Raum von Pflanzen ohne der Pflanze Schaden zuzufügen. Es wurde berichtet, dass Endophyten das Wachstum von Pflanzen sowie deren Gesundheit verbessern können, allerdings ist nur wenig über die Diversität von Endophyten und ihre Reaktionen auf Pflanzenstress bekannt. Die meisten Studien untersuchen Endophyten, die auf herkömmlichen Nährmedien isoliert wurden. Die meisten Bakterien (ca. 99Prozent) sind jedoch nicht über Kultivierung zugänglich. Daher kamen in diesem Projekt kultivierungsunabhängige Methoden, die auf der Verwendung von phylogenetischen Markern beruhen, zur Anwendung. Das Ziel dieses Projektes war es zu untersuchen, welche bakteriellen Gruppen Kartoffelpflanzen endophytisch besiedeln können, und ob Endophyten auf Pflanzenstress, zB. bedingt durch die Anwesenheit eines Phytopathogens, reagieren. Versuche wurden durchgeführt um die Endophytenpopulationen von Kartoffelpflanzen, die unter Lichtmangel litten, mit denen von gesunden, robusten Pflanzen zu vergleichen. Im allgemeinen waren die Stengel, Wurzeln und Knollen von einer Vielzahl von bakteriellen Spezies und Stämmen besiedelt, die zu sehr unterschiedlichen phylogenetischen Gruppen zugeordnet werden konnten. Gesunde und gestresste Pflanzen wurden von ähnlichen Bakterien besiedelt, jedoch zeigten die Endophyten der robusten Pflanzen eine deutlich höhere Diversität. Es wurden einige Bakterien gefunden, die nur spezifische Gewebe bzw. Pflanzensorten besiedelten. Zusätzlich deuteten unsere Ergebnisse darauf hin, dass Verwandte von Streptomyces scabies an der hohen Toleranz der Kartoffelsorte Mehlige Mühlviertler gegenüber Kartoffelschorf beteiligt sein könnten. Um die Reaktion von Endophytenpopulationen auf Invasion eines Phytopathogens zu analysieren, wurden zwei Kartoffelsorten mit dem Schwarzbeinigkeit verursachenden Bakterium Erwinia carotovora ssp. atroseptica infiziert. Die infizierten Pflanzen wurden vom Pathogen besiedelt, es zeigten sich jedoch nur wenige Krankheitssymptome. Es wurden die Endophytenpopulationen der infizierten und Kontrollpflanzen untersucht, und unsere Ergebnisse ergaben, dass die infizierten Pflanzen von einer deutlich diverseren Endophytenpopulation besiedelt wurden als die Kontrollpflanzen. Die Aktivität der untersuchten Bakterien wurde sowohl vom Phytopathogen als auch von dem Pflanzengenotyp beeinflußt. Parallel zur kultivierungsunabhängigen Analyse wurden Endophyten isoliert und auf antagonistische Aktivitäten gegenüber dem Pflanzenpathogen Erwinia carotovora ssp. atroseptica untersucht. Ein sehr hoher Prozentsatz (38Prozent) konnte Gewebekulturpflanzen vor dem Ausbruch der Krankheit schützen. Weiters wurden endophytische Pseudomonaden untersucht, die oft in Assoziation mit Pflanzen zu finden sind. Kartoffelpflanzen wurden von einer sehr diversen Pseudomonas Gemeinschaft besiedelt, die ebenso vom Pflanzenpathogen beeinflußt wurden. Ergebnisse dieses Projekts deuteten darauf hin, dass ?akterien, die den