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DNA - Barcoding der Fauna Bavaric (BFB)

Das Projekt "DNA - Barcoding der Fauna Bavaric (BFB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zoologische Staatssammlung München durchgeführt. DANN - Barcoding der Fauna Bayerns

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Entwicklungsgenetik (IDG), Forschungsgruppe Molecular Eye Disease durchgeführt. In der Frage niedriger Dosen ionisierender Strahlen besteht dringender Forschungsbedarf sowohl hinsichtlich der Dosis-Wirkungs-Beziehungen als auch hinsichtlich der biologischen Mechanismen. Es wurde deshalb ein Projekt initiiert, bei dem die Wirkungen niedriger Strahlendosen über die gesamte Lebensspanne in Mäusen beiderlei Geschlechts analysiert wird. Die Tiere wurden einmalig im Alter von 10 Wochen mit Dosen zwischen 0 Gy und 0,5 Gy (60Co) bestrahlt; zunächst wurden die Auswirkungen auf das Auge und das Verhalten der Mäuse sowie pathologische Veränderungen betrachtet. Zu 4 Zeitpunkten (4 und 24 Stunden sowie 12 und 18 Monate nach der Bestrahlung) wurden biologische Proben verschiedener Organe, Blut und Plasma gesammelt und eingelagert. Um die Frage der genetischen Empfindlichkeit zu untersuchen, wurden neben Wildtyp-Mäusen auch heterozygote Mutanten einbezogen; die Mutation betrifft Ercc2, ein Gen, das für eine ATP-abhängige DNA-Helikase kodiert, die an der allgemeinen Transkription und DNA Reparatur beteiligt ist. Vielfältige molekulare und 'OMICS'-Analysen einschließlich einer systembiologischen sind Gegenstand dieses Antrags. Das Ziel des Verbundes ist es, ein ganzheitliches Verständnis der Wirkung niedriger Dosen ionisierender Strahlen auf einen Säugetierorganismus zu erhalten. Dazu werden auch cardio-vaskuläre Effekte, pathologische Veränderungen verschiedener Organe wie Augen, Darm, Lungen, Leber, Niere und Milz sowie Untersuchungen am Blut und Plasma untersucht. In diesen Organen werden globale Genexpressionsdaten gewonnen, so dass wir organspezifische Antworten auf ionisierende Strahlung rekonstruieren und auf bekannte Signalwegen abbilden können, um die informativen Knoten des Netzwerkes zu erkennen. Die geplante Studie ist die erste systembiologische Studie, die die ganze Spannbreite der Antworten der Maus auf niedrige Dosen ionisierender Strahlung erfasst und zugleich Hinweise auf genetisch definierte Unterschiede in der Strahlenempfindlichkeit erlaubt.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Universitätsklinikum, Radiologisches Institut durchgeführt. In diesem Projekt soll die strahlen- und neurobiologische Expertise des Darmstädter Kompetenz-Zentrums Strahlenforschung in Zusammenarbeit mit der Uni Erlangen und der GSI Darmstadt zur Untersuchung der biologischen Wirkung geringer Dosen ionisierender Strahlung auf das sich entwickelnde Gehirn eingesetzt werden. Das langfristige Ziel des beantragten Projekts ist einerseits die Verbesserung der Risikoabschätzung für strahleninduzierte neurologische Spätfolgen und zum anderen ein erweitertes Verständnis der molekularen Mechanismen der biologischen Strahlenantwort von neuronalen Stammzellen. Dies ist besonders im Hinblick auf die steigende Anzahl diagnostischer Untersuchungen von Kleinkindern von großer gesellschaftlicher Bedeutung, aber auch notwendige diagnostische Untersuchungen an Schwangeren bedürfen einer kritischen Überprüfung. AP2 bestrahlten Mäuse unterschiedlichen genetischen Hintergrundes (Wildtyp-, ATM-/- und LigIVmut/mut Mäuse) werden in unterschiedliche Embryonalstadien (E8-E15) in utero bzw. postnatalen Entwicklungszeiten mit unterschiedlichen Dosen bestrahlt (10mGy-500mGy). 'Resting state' Aufnahme und funktionelles MRI Experiment mit thermisch nozizeptiver Stimulation sowie mit multimodaler Stimulation. Abschließend wird eine höheraufgelösten Anatomie mittels T1, T2, T2x und DTI. Gruppenstärke von größer als über gleich zu 10 Tieren pro Experimentalgruppe. Funktionelle und anatomische Auswertung nach im Labor etablierten Analyseprozeduren.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eurofins Medigenomix GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist Etablierung der bei anderen Tierarten zur Verbesserung von Zuchtmerkmalen eingesetzten und als zukunftsweisend eingeschätzten genomische Selektion bei der Honigbiene - insbesondere zur Zucht auf Krankheitsresistenz. Hierbei sind die reproduktionsbiologischen und genetischen Besonderheiten dieser Spezies zu berücksichtigen. Neben der Modellentwicklung und des Designs eines alle Selektionsmerkmale abdeckenden SNP-Chips, soll auch die Möglichkeit der praxistauglichen Implementierung in die Bienenzucht erforscht und vorangetrieben werden. Als Grundlage für die genomische Selektion soll in Kooperation mit unserem Projektpartner ein SNP-Chip mit 80.000 bis 120.000 SNPs entwickelt werden, der es erlaubt die Resistenz gegen die Varroamilbe und andere Bienenkrankheiten im Rahmen der genomischen Selektion zu verbessern. Andere Zuchtmerkmale, wie Honigertrag, Sanftmut und Schwarmneigung sind hierbei zu berücksichtigen, da Rückschritte bei diesen Merkmalen von der Imkerschaft nicht in Kauf genommen werden. Allerdings müssen zur Erreichung dieser Ziele im Rahmen des Projekts geeignete Strategien und Methoden entwickelt oder bestehende an die reproduktionsbiologischen Besonderheiten der Honigbiene angepasst werden. Insbesondere ist hier die Integrierung der genomischen Informationen in die am LIB etablierte BLUP-Zuchtwertschätzung zu nennen. Die Identifizierung merkmalsbeeinflussender Regionen soll über SNP-Chip-Analysen Mutations- und Expressionsstudien an Völkern erfolgen, die extreme Merkmalsausprägungen aufweisen. Basierend auf den erzielten Ergebnissen, soll für die Imker anschließend ein wesentlich kleinerer und kostengünstigerer Chip entwickelt werden, der nur die für die Zucht wichtigsten SNPs enthält und damit aus kommerzieller Sicht das Hauptprodukt dieses Vorhabens darstellt.

Pure and modified humic substances exert mild stress and affect Caenorhabditis elegans life-span

Das Projekt "Pure and modified humic substances exert mild stress and affect Caenorhabditis elegans life-span" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Gewässerökologie durchgeführt. In Bodenlösungen stellen Huminstoffe (HS) den größten Anteil organischen Kohlenstoffs. Sie werden von Organismen aufgenommen und rufen oxidativen Stress und Stress-Abwehr-Reaktionen hervor. Mit dem Nematoden Caenorhabditis elegans konnten wir zeigen, dass ein solcher Stress in einigen, aber nicht allen Fällen zu einer Lebensverlängerung führte. Als effektive Strukturen werden Polyphenolen vermutet. In diesem Projekt soll C. elegans gegenüber steigenden Konzentrationen von natürlichen und gezielt modifizierten HS exponiert werden. Modifikationen: steigende Konzentrationen an Polyphenolen oder Chinonen; Testparameter: Lebensspanne, Nachkommenzahl, Körperlänge, Lipidgehalt, Regulation bestimmter Stress- und Uhren-Gene. Durch limitierte Futtergaben wird zusätzlich kalorische Restriktion getestet. Um gefundene Ergebnisse abzusichern, werden signifikant induzierte Gene über RNA-Interferenz ausgeschaltet oder es wird mit einschlägigen verfügbaren Mutanten gearbeitet. Für signifikant reprimierte Gene wird ein homologes Überexpressionssystem gewählt. Mit diesen Tieren werden die Expositionsszenarien wiederholt. Um eine mögliche Allgemeingültigkeit der Befunde an C. elegans herauszufinden, soll in einem tschechischen Parallelprojekt die Hefe Saccharomyces cerevisiae getestet werden.

Beiträge zur Ökologie der Flussperlmuschel in Bayern

Das Projekt "Beiträge zur Ökologie der Flussperlmuschel in Bayern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie durchgeführt. Erforschung der genetischen Differenzierung der Flussperlmuschel (FPM) in Ostbayern und Analyse der Jungmuschelhabitate anhand der Eigenschaften des Gewässergrundes. Analyse des Einflusses unterschiedlicher wasserbaulicher Maßnahmen auf die Jungmuschelhabitate und Entwicklung von Methoden, die Verhältnisse für Jungmuschelhabitate im Gewässerbett so zu verbessern, dass natürliche Ansiedlung von Muschellarven wieder möglich wird.

Lokalisierung der Laichgebiete und Monitoring der Verbreitung des Flussneunauges (Lampetra fluviatilis) in Sachsen

Das Projekt "Lokalisierung der Laichgebiete und Monitoring der Verbreitung des Flussneunauges (Lampetra fluviatilis) in Sachsen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: Um den Berichtspflichten gegenüber der EU gemäß FFH nachzukommen, sollte im Rahmen des Projektes eine erste Statuserfassung zur Flussneunaugen-Verbreitung in 16 ausgewählten Elbnebengewässern Sachsens durchgeführt werden. Zudem sollte versucht werden, durch ein Monitoring der Querder-Vorkommen (Neunaugen-Larven) sowohl potenzielle Laichplätze zu kartieren als auch genetische Proben für eine artspezifische Differenzierung zu gewinnen. Material und Methoden: Von März - Mai 2015 erfolgten hierzu mündungsnahe Reusen- sowie Elektrobefischungen jeweils unterhalb der ersten unüberwindbaren Querverbauungen. An potenziellen Querder- Habitaten kam die standardisierte BfN-Methodenvorgabe (BfN 2011) zum Einsatz. Alle positiven Querder-Funde wurden mittels GIS in Anlehnung an SCHÜTZ (2010) verortet. Entnommene genetische Proben zur Unterscheidung von Bach- und Flussneunaugen (Vergleichsmaterial: Stepenitz und gewässerspezifische Proben) wurden durch ein externes Labor (Eurofins Medigenomix GmbH) gemäß MATEUS u. a. (2013) und GAIGHER u. a. (2013) analysiert. Ergebnisse: Im Rahmen der Untersuchungen konnten in den 16 Untersuchungsgewässern weder adulte aufsteigende Flussneunaugen gefangen noch Laichplätze oder ablaichende Flussneunaugen erfasst werden. Insgesamt wurden aber in acht der 16 Untersuchungsgewässer über 250 Neunaugenlarven nachgewiesen und lokalisiert. Durch sehr geringen Frühjahrsabflüsse waren die Untersuchungsbedingungen zwar optimal, jedoch die Aufstiegsbedingungen für die anadromen Flussneunaugen und andere wandernde Fischarten sehr ungünstig. Historische Belege zeigten, dass Flussneunaugen früher bis in die obere Elbe verbreitet waren. Nach einem Bestandsanstieg ab Ende der 1990er Jahre ist derzeit in Geesthacht wieder eine Abnahme der Flussneunaugen-Aufstiegszahlen zu verzeichnen (HUFGARD u. a. 2013), weshalb in der oberen Elbe bislang auch nur Einzelindividuen beobachtet wurden (FÜLLNER u. a. 2005). Aufgrund des geringen Probenumfangs konnte keine eindeutige genetische Unterscheidung von Bach- und Flussneunaugen herausgearbeitet werden. Somit konnten auch nicht die erfassten, äußerlich nicht unterscheidbaren Querder artspezifisch zugeordnet werden.

Wanderkorridore für Wildtiere in Baden-Württemberg

Das Projekt "Wanderkorridore für Wildtiere in Baden-Württemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Wildtiere nutzen große Landschaftsräume als Lebensraum: einzelne Tiere benötigen Areale von mehreren hundert Hektar, Sub- und Metapopulationen besiedeln mehrere 10.000 bis 100.000 Hektar. In der Kulturlandschaft finden sich je nach Ausstattung und Nutzungsintensität unterschiedliche Dichten vorkommender Wildarten. Im Idealfall besteht zwischen diesen Teilräumen ein regelmäßiger Austausch von Individuen. Die Austausch-Intensität hängt von landschaftsökologischen Gegebenheiten (Klima, Wald, Landwirtschaft, Straßen, Siedlung etc.) , von anthropogenen Einflüssen (Jagddruck, Fütterung, Störung) und dem dichte- und verhaltensabhängigen Dispersionsdruck der jeweiligen Tierart ab. Auf landschaftsökologischer Ebene stellt sich daraus abgeleitet die Frage, in welchen Bereichen überregional bedeutsame Wanderkorridore für Wildtiere noch vorhanden sind, wo diese zu sichern oder wiederherzustellen sind. Dies spielt nicht zuletzt bei Fragen des Biotopverbundes, des genetischen Austauschs und der Verkehrs- und Raumplanung eine zunehmende Rolle. Zunächst wurde Modell auf kleiner Maßstabsebene zum Potential für großräumige Wildtierbewegungen in Baden-Württemberg als Grundlage für weitere Untersuchungen und großräumigen Orientierung entwickelt (Müller, U., Strein., M., Suchant, R. 2003: Wildtierkorridore in Baden-Württemberg, Berichte FFF). In einer zweiten Phase begleitet die FVA auf wissenschaftlicher Ebene die Integration der Modellergebnisse bei der Verkehrs-, Landnutzungs- und Raumplanung. Im Rahmen von Diplomarbeiten begleitet die FVA die wissenschaftliche Transformation in einen planungsrelevanten Maßstab an prioritären Abschnitten von Korridoren. Bestandteil der Arbeiten ist auch die stetige Weiterentwicklung plausibler Methoden zur Identifizierung von Korridoren auf lokaler Ebene sowie die weitere Validierung und Verbesserung der Modellierung.

Quantifizierung der Methanemissionen bei Rindern mit Hilfe des fäkalen Biomarkers Archaeol (MethanA)

Das Projekt "Quantifizierung der Methanemissionen bei Rindern mit Hilfe des fäkalen Biomarkers Archaeol (MethanA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Tierzucht und Tierhaltung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Evaluierung einer indirekten Methode zur Bestimmung der Methanproduktion über Archaeol im Kot von Rindern. Bei Archaeol handelt es sich um ein Membranlipid, welches sich in der Zellmembran der meisten Archaeen nachweisen lässt. Zu den Archaeen zählen auch die methanogenen Mikroorganismen im Vormagensystem von Wiederkäuern, weshalb der fäkale Archaeolgehalt mit der Ausscheidung von Methan in Beziehung steht und einen interessanten Umweltindikator darstellt. Zunächst soll die Beziehung zwischen Archaeolkonzentration und Methanproduktion überprüft werden. Hierfür kann auf eingelagerte Kotproben und Methanmessungen aus vorangegangenen Dummerstorfer Respirationskammerversuchen zurückgegriffen werden. Anschließend sollen Kotproben von Tieren der Karkendamm-Herde gesammelt und analysiert werden. Bei wiederholter Beprobung wäre es so möglich, erstmals Wiederholbarkeiten für die tierindividuelle Archaeolausscheidung unter Praxisbedingungen im Liegeboxen-Laufstall zu schätzen und Umweltfaktoren mit einem Effekt auf die Archaeolkonzentration im Kot zu identifizieren. Dies würde erste Hinweise darauf liefern, inwieweit die Archaeol- bzw. Methanausscheidung erblich bedingt ist. Des Weiteren ist geplant, Korrelationen zwischen der Archaeolausscheidung als Indikator für den Methanausstoß und anderen züchterisch bedeutsamen Merkmalen zu schätzen, um so den Handlungsspielraum für tierzüchterische Maßnahmen zur Emissionsminderung besser abschätzen zu können.

Genetisches Wildkatzenmonitoring in Bayern (ST252)

Das Projekt "Genetisches Wildkatzenmonitoring in Bayern (ST252)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Genetische Analyse der derzeitigen Vorbereitung der Wildkatze (Felis silvestris silvestris) mit Hilfe eines Lockstockmonitorings in ausgewählten Landkreisen Bayerns.

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