Das Projekt "Charakterisierung eines hypovirulenten Chrysovirus aus Fusarium graminearum: Prozessierung der viralen Proteine, Replikation und Infektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Biozentrum Klein Flottbek und Botanischer Garten durchgeführt. Das Isolat Fusarium graminearum China 9 (Fg-ch9) zeigt nach Infektion auf Weizen und Mais gegenüber anderen Isolaten, wie dem Wildtyp Fg-PH1, eine verringerte Virulenz. Dieses Phänomen der Hypovirulenz ist von einigen filamentösen phytopathogenen Pilzen beschrieben worden und wird durch Mykoviren verschiedener Genera verursacht. Auch aus dem Fg-ch9 konnte ein isometrisches 35 bis 40 nm Mykovirus isoliert werden (V-ch9), dessen Sequenz eine hohe Ähnlichkeit mit Chrysoviren (Familie Chrysoviridae) aufweist. Das Genom dieses Mykovirus ist auf fünf dsRNAs verteilt, auf welchem jeweils ein Offenes Leseraster (ORF) für Proteine zwischen 79 und 127 kDa kodiert. Das 127 kDa Protein des ORF von RNA 1 kodiert für die RNA-abhängige RNA Polymerase, welche Bestandteil des Partikels ist. Die Translationsprodukte der ORFs von RNA 2 und RNA 3 bilden als prozessierte Derivate das Kapsid. Das Translationsprodukt von RNA 5 ist nicht Bestandteil des Partikels und weist Zink-Finger Motive auf. Für dieses Protein wurde die Fähigkeit zur Suppression von gene silencing nachgewiesen. Ob das Translationsprodukt von RNA 4 prozessiert wird und welche Funktion es hat, ist gegenwärtig unklar. Das Interesse an Mykoviren ist erst in den letzten Jahren gestiegen, so dass die Replikation und Interaktionen zwischen Pilz und Virus wenig erforscht sind. Nach der Sequenzierung und Klonierung der viralen RNAs des V-ch9 und ersten Analysen zur Funktion der von den ORFs exprimierten Proteine und deren Prozessierung sollen deswegen im nächsten Schritt die Prozessierung sowie das zeitliche Auftreten während der Replikation genauer untersucht werden. Aus diesen Daten können möglicherweise Rückschlüsse auf deren Funktion(en) gezogen werden. Die genaue Analyse der Funktion muss dann in einem weiteren Schritt mit Hilfe der Reversen Genetik analysiert werden. Da dsRNA Viren für ihre Replikation ihre RNA-abhängige RNA Polymerase und eine schützende Hülle benötigen, ist für das V-ch9 und alle anderen dsRNA Mykoviren die Reverse Genetik zwar prinzipiell möglich, jedoch ungleich aufwändiger als für ssRNA Viren, bei denen eine virale RNA infektiös ist. Neben dem System an sich fehlen für das Virus aus Fg-ch9 eine einfache Methode der Infektion und ein Wirt, in dem das Virus stabil repliziert. Hier sollen über die Testung der Infektion über Anastomosen und die Etablierung eines geeigneten Wirtes für die Replikation über Eliminierung des Virus aus Fg-ch9 bzw. Modifikation eines Laborstammes von F. graminearum weitere Voraussetzungen für das Etablieren eines Systems zur Reversen Genetik geschaffen werden.Bei Kenntnis der Replikation und Kenntnis der Funktion der viralen Proteine können Konzepte für den Einsatz der Hypovirulenz in der Praxis entwickelt werden.
Das Projekt "Constraining uncertainty of multi decadal climate projections (CONSTRAIN)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University Leeds durchgeführt. CONSTRAIN will focus research on three climate science knowledge gaps and a policy-facing knowledge gap that can be resolved over the next 4-5 years to significantly improve our understanding of how natural and human factors affect multi-decadal regional climate change. This will cement EU science as the world-leader in understanding climate sensitivity and climate variability, deliver significantly improved capability to make climate projections for the next 20-50 years, and provide up-to-date scientific evidence for international climate policy in two phases: Phase 1 will deliver a timely characterisation of physical science uncertainty and how it affects projections and committed levels of warming to the 2021 IPCC sixth assessment report; Phase 2 will deliver constrained surface temperature projections for the 2023 UNFCCC Global Stocktake. CONSTRAIN will take full advantage of climate model integrations from the sixth Climate Model Intercomparison Project (CMIP6) and will leverage existing H2020 and ERC projects. Novel CMIP6 analyses will be combined with dedicated high resolution simulations and new observations to address identified knowledge gaps on radiative forcing, cloud feedbacks and the relationship between ocean variability and atmospheric change. A fourth identified knowledge gap is the effective translation of new physical science understanding into an improved evidence base for policy decisions. CONSTRAIN will address this by developing climate model emulators that integrate and operationalise learning from across the consortium to provide new capability to assess impacts of climate change under a broad range of emission scenarios. We will focus on the expected spatially resolved decadal changes until mid-century providing robust evidence on climate sensitivity, and regional temperature, precipitation and circulation changes, thereby enabling evidence-based policy decisions that will directly benefit the EU's adaptation and mitigation strategy.
Das Projekt "Weiterentwicklung des 'AutoMock' Systems als Ersatzmethode für Tierversuche und eine potenzielle Anwendung in dem klinischen Szenario 'Organ-Restaurierung' - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Fachgruppe Informatik, Lehrstuhl für Informatik 11 - Embedded Software durchgeführt. Mit dem Vorgängerprojekt 'AutoMock', konnte erfolgreich eine automatisierte Nierenperfusionsplattform als Ersatzmethode für Tierversuche etabliert werden. Zwei Publikationen zu der weltweit hoch aktuellen Thematik 'Verbesserung der Qualität von Nierentransplantaten' sowie zahlreiche Konferenzbeiträge zu der technischen Umsetzung dieses Projektes konnten mit diesem System erarbeitet werden. Diese Arbeiten konnten an 56 Organen aus insgesamt 28 Hausschweinen durchgeführt werden, die nicht explizit geordert wurden, sondern aus Projekten anderen Arbeitsgruppen des Universitätsklinikums Aachen stammen. Diese Methodik soll während der Anschlussförderung weiter ausgebaut und zahlreich weitere Fragestellungen zur Verbesserung der Spenderorganqualität bearbeitet werden. Außerdem soll die Translation einer möglichen klinischen Anwendung des Systems, der sogenannten 'Organ-Restaurierung' exploriert werden. Neben technischen Anpassungen, beispielsweise der Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit und damit Anwendbarkeit in einem klinischen Szenario, sind Testungen mit neuartigen Organperfusionslösungen (Hemopure) geplant, die in einigen Ländern bereits klinisch zugelassen sind. Im europäischen Ausland werden klinisch bereits sogenannten 'Kidney Rescue Teams' eingesetzt, die mithilfe optimierter Organperfusionssysteme, zunächst abgelehnte humane Spenderorgane restaurieren und doch für eine Transplantation nutzbar machen konnten. Angesichts der allein in Deutschland im Jahr 2018 fehlenden 5365 Nierentransplantate, sind neuartige Strategien zur Verbesserung der Spenderorganqualität erstrebenswert und notwendig. Das 'AutoMock' System bietet dazu eine gute Grundlage und trägt außerdem weiter zur Umsetzung der 3R Regelung bei, indem Fragestellungen im Bereich der Qualitätssteigerung von Transplantaten, an Organen von anderweitig verwendeten Versuchstieren bearbeitet werden.
Das Projekt "Weiterentwicklung des 'AutoMock' Systems als Ersatzmethode für Tierversuche und eine potenzielle Anwendung in dem klinischen Szenario 'Organ-Restaurierung' - Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Universitätsklinikum Aachen, Klinik für Anästhesiologie durchgeführt. Mit dem Vorgängerprojekt 'AutoMock', konnte erfolgreich eine automatisierte Nierenperfusionsplattform als Ersatzmethode für Tierversuche etabliert werden. Zwei Publikationen zu der weltweit hoch aktuellen Thematik 'Verbesserung der Qualität von Nierentransplantaten' sowie zahlreiche Konferenzbeiträge zu der technischen Umsetzung dieses Projektes konnten mit diesem System erarbeitet werden. Diese Arbeiten konnten an 56 Organen aus insgesamt 28 Hausschweinen durchgeführt werden, die nicht explizit für diese Versuche euthanasiert wurden, sondern nach Abschluss anderer Versuchsvorhaben in anderen Arbeitsgruppen des Universitätsklinikums Aachen genutzt werden konnten. Auch für die Anschlussförderung sollen weiterhin die Organe aus Tieren anderer Arbeitsgruppen verwendet und so zahlreich weitere Fragestellungen zur Verbesserung der Spenderorganqualität bearbeitet werden. Außerdem soll die Translation einer möglichen klinischen Anwendung des Systems, der sogenannten 'Organ-Restaurierung' exploriert werden. Neben technischen Anpassungen, beispielsweise der Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit und damit Anwendbarkeit in einem klinischen Szenario, sind Testungen mit neuartigen Organperfusionslösungen (Hemopure) geplant, die in einigen Ländern bereits klinisch zugelassen sind. Im europäischen Ausland werden klinisch bereits sogenannten 'Kidney Rescue Teams' eingesetzt, die mithilfe optimierter Organperfusionssysteme, zunächst abgelehnte humane Spenderorgane restaurieren und doch für eine Transplantation nutzbar machen konnten. Angesichts der allein in Deutschland im Jahr 2018 fehlenden 5365 Nierentransplantate, sind neuartige Strategien zur Verbesserung der Spenderorganqualität erstrebenswert und notwendig. Das 'AutoMock' System bietet dazu eine gute Grundlage und trägt außerdem weiter zur Umsetzung der 3R Regelung bei, indem Fragestellungen im Bereich der Qualitätssteigerung von Transplantaten, an Organen von anderweitig verwendeten Versuchstieren bearbeitet werden.
Das Projekt "Epidemiologie von Seroprävalenzen und Einflussfaktoren in Risikogruppen sowie Translation der Ergebnisse für den Öffentlichen Gesundheitsdienst" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesgesundheitsamt durchgeführt. Zur Identifizierung von mit Hantavirus-IgG- und Leptospiren-IgG Seropositivität assoziierten Risikofaktoren bei Erntearbeitern wird eine Seroprävalenzstudie durchgeführt. Nach der statistischen Analyse werden die in dieser Risikogruppe mit Seropositivität assoziierten Risikofaktoren mit denen der Forstarbeiter bzw. der Allgemeinbevölkerung in einem Hantavirus-Hochrisikogebiet verglichen. Aus den Ergebnissen sollen Handlungsempfehlungen zur Infektionsprävention abgeleitet werden. Dafür werden die Erkenntnisse zur Epidemiologie der Erreger in Maßnahmen der primären und sekundären Prävention durch den öffentlichen Gesundheitsdienst übertragen werden. In Zusammenarbeit mit den anderen Verbundpartnern wird die Entwicklung eines Modells zur Prognose des Hantavirus-Risikos fortgesetzt. Bei der Erstellung der Risikokarten sollen Schwellwerte für die Auslösung von Frühwarnungen implementiert werden. Des Weiteren werden die Erkenntnisse zu den Anforderungen an die Modelle, wie sie seitens der Vertreter des ÖGD in gemeinsam durchgeführten Workshops kommuniziert wurden, implementiert. Das in der ersten Förderphase erstellte Konzept des Risikomanagementplans wird mit Vertretern des ÖGD und Mitgliedern des Konsortiums weiter ausgearbeitet. Dabei sollen insbesondere Aspekte der primären und sekundären Prävention sowie der Einsatz diverser Kommunikationswege zur Dissemination der Information berücksichtigt werden. Während der Projektlaufzeit soll der Risikomanagementplans an die Zielgruppen disseminiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl Statistische Methoden in der Genetik und Chemometrie durchgeführt. Nachdem im e:ToP Pilotprojekt SysDT die wissenschaftlichen Grundlagen für in vitro Tests für Entwicklungstoxizität gelegt wurden, soll das aktuell beantragte Projekt den Transfer in die Anwendung erreichen. Hierdurch sollen konkrete Tierversuche zur Erfassung von Reproduktions- und Entwicklungstoxizität ersetzt werden. Zunächst soll bei konzentrationsabhängiger Untersuchung von 40 Substanzen, deren in vivo Toxizität bekannt ist, die Prädiktivität des in vitro Systems ermittelt und ein Prädiktionsmodell aufgestellt werden. Durch Reduktion auf die Schlüsselelemente des komplexen Systems soll die Testdurchführung einfacher und kostengünstiger gestaltet werden. Ein weiteres Ziel besteht in der phänotypischen Verankerung von Transkriptomdaten, wobei insbesondere verstanden werden soll, welche transkriptionellen Netzwerke die Bildung neuronaler Rosetten, als in vitro Korrelat der korrekten oder gestörten Neuralrohrbildung, kontrollieren. Um den Transfer in die Anwendung gezielt voranzubringen, sollen Entwicklungssubstanzen aus der Pharmaindustrie verblindet getestet werden. Schließlich erfolgt die Integration des Testsystems in die zur Zeit üblichen Testbatterien und der Transfer in kooperierende Labors. In dem Teilprojekt des Partners TU Dortmund sollen statistische Methoden entwickelt und angewendet werden, insbesondere für die Bestimmung von Substanz-spezifischen niedrigsten Konzentrationen mit positiven Resultaten, für die prinzipielle Vorhersage von Rosettenbildung aus Transkriptomänderungen, für die Optimierung dieser Vorhersage des morphologischen Endpunkts aus möglichst wenigen Transkriptomänderungen, und die Anwendung der besten Vorhersagemethode auf unabhängige Testsubstanzen. siehe detaillierten Arbeitsplan in der Anlage
Das Projekt "European Research Area for Climate Services (ERA4CS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Agence Nationale de la Recherche durchgeführt. Within the European Research Area (ERA), the ERA4CS Consortium is aiming to boost, research for Climate Services (CS), including climate adaptation, mitigation and disaster risk management, allowing regions, cities and key economic sectors to develop opportunities and strengthen Europe's leadership. CS are seen by our consortium as driven by user demands to provide knowledge to face impacts of climate variability and change, as well as guidance both to researchers and decision? makers in policy and business. We will focus on the development of a 'climate information translation' layer bridging 'user communities' and 'climate science system'. It implies the development of tools, methods, standards and quality control for reliable, qualified and tailored information required by the various field actors for smart decisions. ERA4CS will boost the JPI Climate initiative by mobilizing more deeply, within EU Member States and Associated Countries, by involving both the research performing organizations (RPOs) and the research funding organizations (RFOs), the distinct national climate services and the various disciplines of academia, including Humanities and Social Sciences. We will launch a joint transnational co-funded call, with over 16 countries and up to 75M€, with two complementary topics: (i) a 'cash' topic, supported by 12 RFOs, on co-development for user needs and action-oriented projects; (ii) an 'in-kind' topic, supported by 28 RPOs, on institutional integration of the research components of national CS. Finally, ERA4CS additional activities will initiate a strong partnership between JPI Climate and others key European and international initiatives (as Copernicus, KIC-Climate, JPIs, WMO/GFCS, Future Earth, Belmont Forum...) in order to work towards a common vision and a multiyear implementation strategy, including better co-alignment of national programs and activities up to 2020 and beyond.
Das Projekt "EISBALL: Standortsspezifische Simulation von Eisfall und Eiswurf von Windenergieanlagen mittels ballistischer Modelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften durchgeführt. Windenergie soll im zukünftigen Energiemix Österreich eine wichtige Rolle spielen. Hierbei wird der Ausbau der Windenergie unter anderem dadurch beschränkt, dass zahlreiche Gunstflächen bereits genutzt wurden. Auch der bereits stattfindende Austausch älterer Anlagen durch leistungsstärkere (Repowering) an Gunststandorten ist hinsichtlich der politischen Zielsetzung nicht ausreichend. Daher müssen neue Flächen erschlossen werden, wodurch technisch anspruchsvollere Standorte wie zum Beispiel Wald und (vor-)alpine Gegenden interessant werden. Mit zunehmender Komplexität des Geländes bzw. größerer Vereisungshäufigkeit steigt auch die Bedeutung von Risikoanalysen zum Eisfall bzw. -wurf. Dafür werden üblicherweise ballistische Modelle eingesetzt, die zur Berechnung der Fallweiten dienen. Die derzeit eingesetzten Modelle weisen jedoch wesentliche Schwachstellen auf. So zeigt der Vergleich zwischen Experimenten und Modellrechnungen, dass keines der bisherigen Modelle die Fallweiten befriedigend reproduzieren kann. Weiters sind für die bestehenden Modelle keine Zuverlässigkeitsgrenzen bekannt, wodurch aus Sicherheitsgründen wesentlich höhere Abstände von Windkraftanlagen zu Infrastrukturen gewählt werden müssen. Schließlich wurden die verwendeten Simulationsprogramme zumeist für ebenes oder gleichmäßig geneigtes Terrain ausgelegt, komplexere Strukturen werden schlecht oder gar nicht erfasst. Das vorliegende Projekt nimmt sich dieser Probleme durch die Entwicklung eines neuartigen Modells und dazugehöriger Simulationswerkzeuge an. Als Datenbasis dienen hierbei Beobachtungen und 1:1-Experimente. Letztere haben den entscheidenden Vorteil, wetterunabhängig große Stichprobenzahlen zu ermöglichen, wodurch statistisch signifikante Aussagen möglich werden. Bei den Experimenten werden Probekörper von WEA fallen gelassen oder abgeworfen. Die verwendeten Probekörper basieren auf 3D-Scans von realen Eisfragmenten, welche in Vorprojekten gefunden und digitalisiert wurden. Mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens können diese in passender Dichte und ausreichender Anzahl reproduziert werden. Diese Herangehensweise stellt ein Alleinstellungsmerkmal dar, da diese Methode von keinem anderen Akteur in diesem Forschungsfeld eingesetzt werden kann bzw. wird. Die prinzipielle Machbarkeit dieser Studien wurde vom Projektwerber in Vorprojekten gezeigt und geeignete Vorrichtungen entwickelt. Das Modell selbst basiert auf einem Modell mit sechs Freiheitsgraden (6 Degrees of Freedom Model), für die vollständige Abbildung aller Möglichkeiten von Translation und Rotation. Gegenüber anderen Modellen werden hier neben dem Strömungswiderstand auch zusätzliche Kräfte durch Autorotation berücksichtigt. Die dafür notwendigen Parameter werden durch numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics) ermittelt. Das Modell wird in eine Simulationsumgebung eingebettet, die sowohl Brüche der Eisfragmente während des Fallens berücksichtigt, als auch komplexes Terrain. (Text gekürzt)
Das Projekt "Einflussfaktoren in Risikogruppen sowie Translation der Ergebnisse für den Öffentlichen Gesundheitsdienst (TP 8)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesgesundheitsamt durchgeführt. Hochrisikogruppen sind primäre Zielgruppen für Prävention und dort können Effekte effizienter untersucht werden. In zwei Hochrisikogruppen wird daher untersucht, wie viele Personen Leptospiren- und Hantavirus-Infektionen durchgemacht haben, der Anteil von asymptomatischen oder nicht diagnostizierten Infektionen, und die Assoziation mit Risikofaktoren oder Präventionsverhalten. Vergleiche mit eigenen Voruntersuchungen sollen Trendentwicklungen aufzeigen. Für eine dritte Risikogruppe wird eine vergleichbare Studie vorbereitet. Weiteres Ziel ist es, die Anforderungen des öffentlichen Gesundheitsdienstes (ÖGD) zu berücksichtigen und darauf aufbauend Risikokarten und einen Frühwarnmechanismus zu entwickeln und dem ÖGD als Werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Zum Umgang mit den Frühwarnungen soll für den ÖGD ein Konzept für einen Risikomanagementplan erstellt werden, bei dem die primäre und sekundäre Prävention berücksichtigt wird.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Mathematisch- Naturwissenschaftliche Sektion, Fachbereich Biologie durchgeführt. Nachdem im e:ToP Pilotprojekt SysDT die wissenschaftlichen Grundlagen für in vitro Tests für Entwicklungstoxizität gelegt wurden, soll das aktuell beantragte Projekt den Transfer in die Anwendung erreichen. Hierdurch sollen konkrete Tierversuche zur Erfassung von Reproduktions- und Entwicklungstoxizität ersetzt werden. Zunächst soll bei konzentrationsabhängiger Untersuchung von 40 Substanzen, deren in vivo Toxizität bekannt ist, die Prädiktivität des in vitro Systems ermittelt und ein Prädiktionsmodell aufgestellt werden. Durch Reduktion auf die Schlüsselelemente des komplexen Systems soll die Testdurchführung einfacher und kostengünstiger gestaltet werden. Ein weiteres Ziel besteht in der phänotypischen Verankerung von Transkriptomdaten, wobei insbesondere verstanden werden soll, welche transkriptionellen Netzwerke die Bildung neuronaler Rosetten, als in vitro Korrelat der korrekten oder gestörten Neuralrohrbildung, kontrollieren. Um den Transfer in die Anwendung gezielt voranzubringen, sollen Entwicklungssubstanzen aus der Pharmaindustrie verblindet getestet werden. Schließlich erfolgt die Integration des Testsystems in die zur Zeit üblichen Testbatterien und der Transfer in kooperierende Labors. Die Partner an der Universität Konstanz arbeiten an einer Verfeinerung der phänotypischen Verankerung das etablierte Testsystem UKN1. Das Testsystem soll im Projekt zum einen vereinfacht und effizienter gestaltet werden, um eine bessere Anwendbarkeit zu gewährleisten. Zum anderen werden dann in diesem Testsystem die verblindeten Substanzen getestet, und die Daten werden für die Entwicklung von Modellierungsverfahren verwendet werden. Siehe detaillierter Arbeitsplan in der Anlage
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| Bund | 30 |
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