Das Projekt "Molekulare Charakterisierung des Ren3 Locus der Resistenz gegen Erysiphe necator (den Echten Mehltau) aus der Rebsorte 'Regent'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof durchgeführt. Dieses Projekt hat zum Ziel, die Mechanismen der Resistenz gegen den Echten Mehltau (E. necator) aufzuklären, die am Haupt-QTL Locus Ren3 auf Chromosom 15 von Regent kodiert sind.Zur Sequenzanalyse des Locus müssen vorhandene genomische Teilsequenzen aus der Region weiter assembliert werden. Die resultierenden Contigs sind durch PCR Verfahren zu überprüfen. Das Schließen noch bestehender Lücken durch long range PCR ist anzustreben. Bioinformatorische Analysen (Ermittlung kodierender Bereiche, Datenbankabgleiche) werden in den Sequenzen positionelle Kandidatengene für die Resistenz identifizieren. Diese Kandidatengene werden auf ihre funktionelle Bedeutung hin untersucht. Dazu dienen Genexpressionsanalysen an resistenten und anfälligen Reben im Zusammenhang mit mikroskopischen Beobachtungen der Wirt/Pathogeninteraktion in frühen Stadien der pflanzlichen Abwehr.Vergleichende Diversitätsstudien der Kandidatengene an einem umfangreichen Probensatz resistenter und anfälliger Reben werden Sequenzvarianten und Einzelnukleotidaustausche (single nucleotide polymorphisms, SNPs) aufzeigen. Diese werden durch QTL Analyse und Assoziationsgenetik auf ihre Korrelation mit der Resistenzausprägung hin untersucht, womit zusätzliche Hinweise auf ihre funktionelle Bedeutung erhalten werden. Letztendlich ist ein Modell der erfolgreichen Abwehr bei Regent zu entwickeln. Wichtige Kandidatengene aus diesen Arbeiten sind durch Transformation in anfällige Rebsorten einzuführen und schließlich durch Test der transgenen Reben in ihrer Funktion zu validieren.Mit diesem Projekt und der Erarbeitung der Resistenzmechanismen wird eine Grundlage zur verbesserten züchterischen Nutzung der Resistenzloci in der Kombinationszüchtung für pyramidisierte, nachhaltige Resistenz geschaffen. Eng Merkmals-korrelierende (SNP) Marker werden erarbeitet, die in der Marker-gestützten Züchtung im Hochdurchsatz angewandt werden können.
Das Projekt "Teilprojekt Uni Bayreuth" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth Lehrstuhl für Wirtschaftsgeographie durchgeführt. BATATA strebt es an, (i) tansanische Visionen einer nachhaltigen Bioökonomie zu identifizieren, die weder im globalen noch im emergierenden nationalen Diskurs über sozial-ökologische Trans-formationen politische Wirksamkeit erlangen und (ii) ethische Grundannahmen, mit denen sich diese Visionen rechtfertigen lassen, zu identifizieren und auf diese Weise mögliche ethische Kontroversen zwischen lokal und global vertretenen Auffassungen einer Bioökonomie zu eruieren. 'Bioökonomie' ist bislang kein fest verankertes Konzept in der tansanischen Politik. Allerdings haben sich die Auswirkungen des globalen Bioökonomie-Diskurses bereits vor Ort manifestiert. Deshalb werden im Rahmen von BATATA folgende Aspekte einer Transformation zur Bioökonomie mit gekoppelten empirischen-ethischen Methoden analysiert: (i) Einsatz von genetisch modifiziertem Saatgut und (ii) Vorstellungen von Landnutzung. Mittels der Diskursanalyse werden Visionen der unterschiedlichen Stakeholder identifiziert und politische Prozesse untersucht, in denen diese Visionen politische Wirksamkeit entfalten. Durch die Argumentationsanalysen werden ethische Begründungen für die Erwünschtheit der einzelnen Visionen rekonstruiert und mögliche Konflikte zwischen diesen im Hinblick auf die vorausgesetzten ethischen Annahmen analysiert. Darüber hinaus wird BATATA auf Grundlage von Theorien der politischen Philosophie diskutieren, wie global konkurrierende Visionen einer nachhaltigen Bioökonomie in Einklang mit den Idealen globaler Gerechtigkeit gebracht werden könnten. Die Ergebnisse von BATATA sollen Prozesse der globalen sozial-ökologischen Transformation stärken, indem sie bislang politisch subdominante Auffassungen von wünschenswerten Ziele dieser Transformationsprozesse eruieren, ihre ethischen Begründungen explizit machen und damit ermöglichen, dass die Befürworter*innen dieser Auffassungen in nationale und globale Diskurse über die Richtung sozial-ökologischer Transformationen eingebunden werden.
Das Projekt "Teilprojekt Uni Tübingen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Internationales Zentrum für Ethik in den Wissenschaften durchgeführt. BATATA strebt es an, (i) tansanische Visionen einer nachhaltigen Bioökonomie zu identifizieren, die weder im globalen noch im emergierenden nationalen Diskurs über sozial-ökologische Trans-formationen politische Wirksamkeit erlangen und (ii) ethische Grundannahmen, mit denen sich diese Visionen rechtfertigen lassen, zu identifizieren und auf diese Weise mögliche ethische Kontroversen zwischen lokal und global vertretenen Auffassungen einer Bioökonomie zu eruieren. 'Bioökonomie' ist bislang kein fest verankertes Konzept in der tansanischen Politik. Allerdings haben sich die Auswirkungen des globalen Bioökonomie-Diskurses bereits vor Ort manifestiert. Deshalb werden im Rahmen von BATATA folgende Aspekte einer Transformation zur Bioökonomie mit gekoppelten empirischen-ethischen Methoden analysiert: (i) Einsatz von genetisch modifiziertem Saatgut und (ii) Vorstellungen von Landnutzung. Mittels der Diskursanalyse werden Visionen der unterschiedlichen Stakeholder identifiziert und politische Prozesse untersucht, in denen diese Visionen politische Wirksamkeit entfalten. Durch die Argumentationsanalysen werden ethische Begründungen für die Erwünschtheit der einzelnen Visionen rekonstruiert und mögliche Konflikte zwischen diesen im Hinblick auf die vorausgesetzten ethischen Annahmen analysiert. Darüber hinaus wird BATATA auf Grundlage von Theorien der politischen Philosophie diskutieren, wie global konkurrierende Visionen einer nachhaltigen Bioökonomie in Einklang mit den Idealen globaler Gerechtigkeit gebracht werden könnten. Die Ergebnisse von BATATA sollen Prozesse der globalen sozial-ökologischen Transformation stärken, indem sie bislang politisch subdominante Auffassungen von wünschenswerten Ziele dieser Transformationsprozesse eruieren, ihre ethischen Begründungen explizit machen und damit ermöglichen, dass die Befürworter*innen dieser Auffassungen in nationale und globale Diskurse über die Richtung sozial-ökologischer Transformationen eingebunden werden.
Das Projekt "Untersuchung rassespezifischer genetischer Unterschiede beim Priongen des Rindes (Erl. 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz durchgeführt. BSE-Forschung im Rahmen des Forschungsverbundes Forprion. Im Zusammenhang mit dem Auftreten der ersten BSE-Fälle in Bayern wurden von der Bayerischen Staatsregierung Ende 2000 zusätzliche Maßnahmen zur Bekämpfung der Prionenkrankheiten beschlossen. Dazu wurde Anfang 2001 der Bayerische Forschungsverbund Prionen (FORPRION) gegründet.()siehe auch www.abayfor.de/forprion) Ziel von FORPRION ist die Erforschung der Grundlagen der Prionenkrankheiten und anwendungsorientierter Fragestellungen in diesem Bereich. Durch die Ergebnisse sollen Fortschritte in der Pathogenese, Diagnostik, Therapie und dem Verbraucherschutz erzielt werden. Die Laufzeit des Forschungsverbundes wurde auf mindestens 5 Jahre festgelegt. Am Beispiel BSE wird deutlich, wie Krankheiten beim Tier auch zur Gefahr für den Menschen werden können. Nach wie vor sind im Bereich der Prionenforschung viele Fragen ungeklärt und werden auf internationaler Ebene diskutiert. Risikovorsorge und Forschung müssen daher weiterhin konsequent und im engen Zusammenwirken aller Fachdisziplinen betrieben werden. BSE Genetik C: Analyse der genetischen Variabilität im Prnp, weiterer Kandidatengene und genetischer Identitätsmarker mit einem Hochdurchsatzverfahren. Analyse der genetischen Faktoren bei Rindern für BSE und Suche nach Identitätsmarkern. MALDI- TOF-, (Matrix-assisted-laser-desorption-ionisation time-of-flight), Massenspektrometrie ist eine hervorragende Methode zur Analyse von DNA-Polymorphismen. In Zusammenarbeit mit Prof. Martin Förster, LMU München, und Prof. Hans-Rudolf Fries, TU München, die im Prion-Protein-Gen und weiteren Kandidatengenen nach DNA Polymorphismen suchen, werden die gefundenen Polymorphismen mittels MALDI TOF Massenspektrometrie in größeren Gruppen von gesunden und für BSE positiv getesteten bzw. erkrankten Tieren analysiert.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Metabolic Engineering" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie durchgeführt. Das Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung verbesserter Clostridien-Stämme zur Produktion von n-Butanol mit Cellulose als Substrat. In diesem Vorhaben sollen insbesondere Genüberexpressionsstudien mit ausgewählten Clostridium-Stämmen und entsprechende Stammkonstruktionen durchgeführt werden. Diese Studien sollen und a. die Bedeutung von 'single nucleotide point mutations' (SNPs) belegen. Die Manipulation der SNPs kann die Aktivität von Proteinen ändern und damit die Anpassung des Organismus an wechselnde Fermentationsbedingungen und die Erhöhung der Produktion an Butanol ermöglichen Zunächst werden für ausgewählte Clostridium-Stämme Methoden zur Transformation erarbeitet. Anschließend werden in diesen Stämmen spezifische identifizierte Zielgene oder Zieloperons (über)exprimiert. Dazu werden die entsprechenden Gene oder Operons per PCR amplifiziert und in geeignete Vektoren mit geeigneten Replikons kloniert. Unter Anwendung der ACE-Technologie und des Orthogonalen Expressionssystems werden die ausgewählten Gene oder Operons in das Genom ausgewählter Organismen eingebracht und dort (kontrolliert) exprimiert. Die erhaltenen Mutanten werden im Labormaßstab auf ihre Fermentationseigenschaften untersucht.
Das Projekt "BioEnergie2021 - BioÖl: Biotechnologische Sink-Regulation zur Erhöhung und Optimierung der Kapazität der Rapsölproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, den Ölgehalt von Rapskornern (Brassica napus) durch genetische und transgene Ansätze zu erhöhen. Verschiedene Parameter, wie der Allgemeinzustand der Pflanzen, die Regulation der Samenentwicklung und der Biosynthese der Speicherstoffe, sowie die Versorgung des sich entwickelnden Samens mit Energie und organischen Stoffwechselintermediaten bestimmen die Samenölzusammensetzung und -menge. Im Rahmen dieses Vorhabens stehen die Versorgung des sich entwickelnden Samens mit organischen Metaboliten, sowie deren effiziente Umwandlung in Triacylglycerine (TAG), dem Hauptspeicherstoff des Ölraps, im Mittelpunkt. Vier führende deutsche Wissenschaftler aus akademischen Instituten, es handelt sich dabei um Wissenschaftler mit Expertisen im Bereich des pflanzlichen Primärstoffwechsels, des Stofftransports über Membranen, der Genetik und des Lipidmetabolismus, wollen zusammen mit einem Partner aus der Industrie biotechnologische Lösungen zur Erhöhung des Ölgehalts des Rapskorns erarbeiten, um den Bedarf an Pflanzenölen für die energetische Verwertung nachhaltig zu gewährleisten. Dies soll durch (a) die Steigerung des Zuflusses an Anaboliten in den Samen/Embryo und (b) deren verbesserte Verteilung und Verwendung innerhalb der Zellen des Embryos während der gesamten Entwicklung und vor allem während der Ölakkumulationsphase erreicht werden. Neben der funktionellen Analyse mit bekannten Genen, die den Zufluss und die Verteilung von Anaboliten regulieren, sollen durch die Untersuchung natürlicher Variation in Arabidopsis thaliana neue Gene mittels genom-weiten Assoziationstudien identifiziert werden. Kandidatengene werden anschliessend in geeignete Vektorenkloniert und in Raps transformiert, um ihre Effekte auf den Samenölgehalt zu untersuchen. Die Identifizierung neuer Gene, die den Ölgehalt in Kreuzblütlern beeinflussen, können für die Erzeugung neuer Hochöl-Linien in Raps verwendet werden und patentrechtlich geschützt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Thermus thermophilus, ein neuer Expressionswirt für funktionale Metagenomik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie durchgeführt. Bei der Verwendung von E.coli als 'Standard'-Wirtsorganismus für die Durchmusterung von metagenomischen Genbanken mit funktionsbasierten Screeningmethoden ist die Detektionsausbeute eingeschränkt auf solche heterologen Umweltgene, die in E.coli auch exprimiert werden. In diesem Projekt soll das extrem thermophile Bakterium Thermus thermophilus als alternativer Wirtsorganismus weiter entwickelt und dessen Potential für das funktionelle Screening von Umweltgenbanken nach Genen für industriell relevante Enzyme erkundet und eingesetzt werden. Weitere Ziele umfassen die Expression interessant erscheinender Gene, die Charakterisierung der davon kodierten Enzyme und die Auslotung der Anwendbarkeit dieser Enzyme für biotechnologische Prozesse. Vorgehensweise: Das neue Thermus Wirt/Vektor-System soll in verschiedenen Punkten verbessert werden (Optimierung der Transformationsmethodik; proteasefreie Stämme; Einsetzbarkeit sowohl bei hohen, als auch bei moderaten Temperaturen; verbesserte Selektionsmarker; Überexpression in Thermus). In einem vergleichenden Screening-Experiment soll ein und dieselbe Metagenom-Genbank in T.thermophilus und parallel (bei anderen Verbundpartnern) auch in anderen Wirtsorganismen nach Esterase-Genen durchforstet werden. Daneben soll das neue T.thermophilus Wirt/Vektor-System für die Suche nach anderen industriell relevanten Enzymen (z.B. Amadoriasen, Monooxygenasen) eingesetzt werden.
Das Projekt "Geometrische und elektronische Struktur von (NiFe)- und (FeFe)-Hydrogenasen: H2-Produktivität und O2-Toleranz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Bioanorganische Chemie durchgeführt. Teilantrag zum Gesamtantrag 'H2-Designzellen': Für das Design eines Organismus zur lichtgetriebenen Wasserstoffproduktion ist die Verwendung einer hochaktiven, thermostabilen und sauerstofftoleranten Hydrogenasekomponente von essentieller Bedeutung. In diesem Projekt soll die Grundlage für ein Verständnis solcher Hydrogenasen (sowohl des NiFe- als auch FeFe-Typs) gelegt werden durch (1) Kristallisation und Röntgenstrukturanalyse und (2) spektroskopische Untersuchungen (EPR, FTIR) der aktiven Zentren. In Kooperation mit der AG Happe ist geplant, die hochaktiven kleinen (FeFe)-Hydrogenasen aus 2 Grünalgen (Chlorococcus submarinum, Chlamydomonas moewusii) zu untersuchen, ergänzt durch entsprechende Mutanten. Mit der AG Friedrich/Lenz wollen wir die (NiFe)-Hydrogenasen aus Ralstonia eutropha und thermostabilen Knallgasbakterien (Hydrogenophilus (H.) thermoluteolus, H. hirschii) studieren. Die Gene der Hydrogenase-Untereinheiten für den Zusammenbau des aktiven Zentrums und für die Reifungsprozesse müssen dann über Transformation/Konjugation in den Modellorganismus Synechocystis übertragen werden. (1) Im ersten Jahr soll die Kristallisation aller Systeme optimiert werden. Parallel dazu erfolgt die spektroskopische Charakterisierung.(2) Im zweiten Jahr sollten die Röntgenstrukturdaten für die (NiFe)- und (FeFe)-Hydrogenase zur Verfügung stehen als Grundlage für ein Verständnis von O2-Toleranz, Stabilität und Aktivität. Parallel dazu soll für die untersuchten Hydrogenasen der Wirkmechanismus ermittelt werden.(3) Im dritten Jahr sollen Hydrogenasen im Modellorganismus Synechocystis untersucht werden. Die hier geplanten Untersuchungen sind essentiell zur Auswahl geeigneter stabiler Hydrogenasen hoher Effizienz zur Einbringung in den Modellorganismus, der dann nach entsprechenden Tests einer wirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden kann.
Das Projekt "Molekulare Identifikation von Virulenzgenen insektenpathogener Pilze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Biologischen Pflanzenschutz durchgeführt. Arthropodenpathogene Pilze der Gattung Metarhizium sind als Mittel der biologischen Bekämpfung land- & forstwirtschaftlicher Schädlinge sowie der Vektoren von Infektionskrankheiten von beträchtlichem ökonomischem Interesse. Ein fundiertes Verständnis der Infektionsbiologie dieser Organismen, zu dem das vorliegende Projekt beitragen soll, ist unabdingbare Voraussetzung der Zulassung und Anwendung entsprechender Mykoinsektizide in nachhaltiger Landwirtschaft und Vektorkontrolle. In bilateraler mexikanisch-deutscher Kooperation wurde ein Selektionssystem zur genetischen Transformation eines mexikanischen Biokontroll-Stammes der Art Metarhizium anisopliae mittels Agrobacterium tumefaciens entwickelt. Das System wurde im folgenden zur Insertionsmutagenese dieses und zweier weiterer Metarhizium-Stämme verwendet, wobei stamm-abhängig sehr große Schwankungen sowohl in Transformationseffizienz als auch Qualität der erhaltenen Transformanten, insbesondere hinsichtlich des Vorliegens von Einfach- oder Mehrfachrekombinationen, beobachtet wurden. Mehrfache Rekombinationsereignisse im selben Genom sind im Projektzusammenhang unerwünscht, da ihre genetische Analyse wesentlich aufwendiger ist als diejenige von Einfachrekombinationen. Um die weitere komparative Analyse der transformierten Stämme auf Einfachrekombinationen begrenzen zu können, wurde ein diagnostischer PCR-Ansatz zum Screening auf qualitative analysierbare Insertionsmutanten entwickelt und im mexikanischen Partnerlabor etabliert. Die Folgeanalyse der Insertionsmutanten wird derzeit in Mexiko durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Biologie, Fachrichtung Angewandte Genetik durchgeführt. Raps ist Deutschlands wichtigste Ölpflanze und eine Quelle für Biokraftstoff. Für seine zukünftige Nutzung ist verbesserte Produktivität wichtig. Es ist das Ziel dieses Antrags, die Produktivität von Raps durch die gezielte Änderung von limitierenden Faktoren zu erhöhen. Spezifische Ziele sind eine Verbesserung des Wurzelsystems, eine verbesserte zeitliche Steuerung der Blattseneszenz und eine veränderte Größe der reproduktiven Meristeme. Die Projektziele sollen durch spezifische Veränderungen des Cytokininstatus erreicht werden. Der Ansatz umfasst die Herstellung chimärer Gene, um auf verschiedene Weise den Cytokininstatus zu verändern, die Transformation dieser Gene in Raps, die Phänotypisierung der transgenen Pflanzen und die Verwendung von rapseigenen Kandidatengenen des Cytokininmetabolismus für den TiLLING Ansatz. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Raps müssen Züchter Hochertragssorten entwickeln, um international wettbewerbsfähig zu bleiben. Das Projekt verbindet hochwertige Grundlagenforschung mit der Erfahrung eines großen deutschen Pflanzenzüchtungsunternehmen, wodurch die kommerzielle Verwertung der Ergebnisse, die durch Patentierung geschützt werden, gesichert ist.
