Die Erkennung gesundheitlicher Risiken durch gentoxische Stoffe, die als Lebensmittelinhaltstoffe oder als Umweltkontaminanten Bedeutung haben, ist die Voraussetzung für Risikobewertung und Prävention. Bei Umweltkontaminanten gilt unser Interesse polycyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einer sogenannten Fjordregion, die besonders potente Kanzerogene darstellen. Außerdem interessieren uns Fullerene, die im Ruß vorkommen und deren biologische Wirkung bisher nur wenig untersucht ist. Das aus beruflicher Belastung durch bestimmte Nitrosamine potentiell gesundheitliche Risiko wird im Modellversuch untersucht. Schließlich beschäftigen wir uns mit der Toxikologie bestimmter a,b-ungesättigter Alkenale, die als Lebensmittelinhalts- und -Zusatzstoffe in z.T. beachtlichen Konzentrationen (bis 30 mg/kg) in Lebensmitteln vorkommen. Metabolische Veränderungen, die fremde Stoffe im Körper erfahren, beeinflussen ganz wesentlich deren Wirkung. Zur Aufklärung einzelner aktivierender oder entgiftender Stoffwechselwege werden transgene Säugerzellen eingesetzt, die bestimmte Enzyme (CYP) stabil exprimieren. Zusätzlich wird der Leberstoffwechsel mit Hepatozyten und Zellfraktionen (Mitochondrien, Mikrosomen) simuliert. Metabolite werden über GC/MS identifiziert und quantifiziert. Die gentoxische/mutagene Potenz von Ausgangsverbindungen und Metaboliten wird in-vitro an Säuger-Zellinien (z.B. humane Colonzellen) oder an primären Zellen (z.B. aus Gastrointestinaltrakt von Ratte/ Mensch) sowie in-vivo an der Ratte und ex-vivo an humanen Blutzellen geprüft. Gemessen werden: Gentoxizität in transfizierten Bakterien (Induktion von SOS-Repair), Mutagenität in Säugerzellen (HPRT-Test), Induktion von DNA-Schäden mittels Mikrogelelektrophorese und die Entstehung vonDNA-Addukten mittels 32P-Postlabelling-Verfahren. Zusätzlich werden zytotoxische Effekte (einschließlich Membranschäden und Apoptose-Induktion) in Zellkulturen erfasst.
Die Gentechnik ist ein moderner und zukunftsträchtiger, zugleich aber auch kontrovers diskutierter Zweig der Biotechnologie. In Deutschland setzt das Gentechnikgesetz (GenTG) den rechtlichen Rahmen für die Anwendung solcher gentechnischer Verfahren in Forschungs- und gewerblichen Einrichtungen. Als Technologie-Gesetz erfüllt es gemäß § 1 sowohl Schutz- und Präventionszwecke als auch Förderzwecke. Das Gesetz regelt das Arbeiten mit gentechnisch veränderten Organismen (GVO) in gentechnischen Anlagen, die gezielte Freisetzung von GVO in die Umwelt sowie das Inverkehrbringen von GVO (Abgabe von GVO – Produkten an Dritte, z. B. den Anbau von gentechnisch veränderten Kulturpflanzen). Das Landesamt für Umweltschutz (LAU) in Halle ist Fachbehörde des Ministeriums für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt (MWU). Die Mitarbeiter des Gentechnischen Überwachungslabors des LAU stehen dem Ministerium sowie den zuständigen Behörden als Ansprechpartner in fachlichen Fragen für den Bereich Gentechniksicherheit zur Verfügung. Im Land Sachsen-Anhalt existieren spezifische Zuständigkeiten nach Gentechnik-Recht. Die fachliche Federführung liegt hierbei beim Ministerium für Wirtschaft, Tourismus, Landwirtschaft und Forsten (MWL) mit Sitz in Magdeburg. Es ist Mitglied der Bund-/Länder-Arbeitsgemeinschaft Gentechnik (LAG: www.blag-gentechnik.de/ ). Als Vollzugsbehörde ist das Landesverwaltungsamt (LVwA) in Halle für die Anzeige, Anmeldung und Genehmigung gentechnischer Anlagen und Arbeiten sowie für deren Überwachung und die Überwachung von Freisetzungen und des Inverkehrbringens im Rahmen des GenTG zuständig. Für die experimentelle gentechnische Überwachung, die das LAU im Auftrag des LVwA ausübt, steht in der Reilstraße eine moderne gentechnische Anlage der Sicherheitsstufe S2 zur Verfügung. In enger Zusammenarbeit mit dem LVwA werden planmäßige und anlassbezogene Probenahmen aus gentechnischen Anlagen, aus Freisetzungsflächen und ggf. aus der Umwelt durchgeführt. Molekular- und mikrobiologisch analysiert und bewertet werden im Gentechnik-Labor des LAU die verschiedensten Probenmatrizes. Nachweise gentechnischer Veränderungen erfolgen z. B. in Viren, Bakterien, Pflanzen, Tieren und menschlichen Zellkulturen. Aber auch konventionelles Saatgut, Wischproben von Laboroberflächen sowie Boden-, Wasser- und Luftproben werden bei Bedarf untersucht. Probenahme von Organismen und Oberflächenproben sowie von Umweltmatrizes Überprüfung der Betreiberangaben zu Organismen und gentechnischen Veränderungen Kontrolle der Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen in gentechnischen Anlagen, z.B. des Containments (Arbeiten mit GVO im geschlossenen System) Analyse von konventionellem Saatgut auf GVO-Anteile Erarbeitung einer Amtlichen Sammlung von Untersuchungsmethoden für die Überwachung nach §28b GenTG beim Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit Nukleinsäure-Extraktion (DNA/RNA) Qualitative und quantitative PCR-Verfahren (real-time PCR; digitale PCR) Zellkultur Mikrobiologische Verfahren ELISA weitere molekularbiologische sowie mikrobiologische und biochemische Verfahren Gen-Datenbankanalysen Seit 2005 ist die GVO-Saatgutanalytik im LAU nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert. P. Guertler, S. Pallarz, A. Belter, K. N. Eckermann, L. Grohmann (05/2023): Detection of commercialized plant products derived from new genomic techniques (NGT) - Practical examples and current perspectives. In: Food Control 152 (2023) 109869; https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2023.109869 M. M. Voorhuijzen, T. W. Prins, A. Belter, J. Bendiek, C. Brünen-Nieweler, J. P. van Dijk, O. Goerlich, E. J. Kok, B. Pickel, I. M.J. Scholtens, A. Stolz, L. Grohmann (07/2020): Molecular characterization and event-specific real-time PCR detection of two dissimilar groups of genetically modified petunia (Petunia x hybrida) sold on the market. In: Frontiers in Plant Science, Vol.11, Artikel 1047. doi: 10.3389/fpls.2020.01047 L. Grohmann; A. Belter; B. Speck; O. Goerlich; P. Guertler; A. Angers-Loustau; A. Patak (11/2016): Screening for six GM soybean lines by an event-specific multiplex PCR method: Collaborative trial validation of a novel approach for GMO detection. In: Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit; doi: 10.1007/s00003-016-1056-y VDI (diverse Autoren) (05/2016): Gentechnische Arbeiten in geschlossenen Systemen - Leitfaden zur technischen und analytischen Prüfung von Sicherheitsmaßnahmen. In: VDI-6300-1 ( www.vdi.de/6300-1 ) R. Hochegger, N. Bassani, A. Belter, D. Villa sowie 13 weitere Autoren (01/2016): Report of the Working Group “Seed Testing” of the European Network of GMO Laboratories (ENGL). In: Technical Report; doi: 10.2788/418326 ; Report number: JRC99835, Affiliation: European Union Reference Laboratory for Genetically Modified Food and Feed A. Belter (01/2016): Long-Term Monitoring of Field Trial Sites with Genetically Modified Oilseed Rape (Brassica napus L.) in Saxony-Anhalt, Germany. Fifteen Years Persistence to Date but No Spatial Dispersion. In: Genes 2016, 7 (1), 3; doi: 10.3390/genes7010003 L. Grohmann, A. Belter, B. Speck, K. Westphal, G. Näumann, N. Hess, J. Bendiek (12/2014): Collaborative trial validation of a testing plan for detection of low level presence of genetically modified seeds. In: Seed Science & Technol., 42, 414-432; https://doi.org/10.15258/sst.2014.42.3.08 A. Belter, L.Grohmann (01/2011): Gentechniküberwachung - Neuer Band der Amtlichen Sammlung von Untersuchungsverfahren. In: GIT Labor-Fachzeitschrift 01/2011 Gentechnik- Gesetz ( GenTG ) in der jeweils aktuellen Fassung EU-Richtlinie 2009/41/EC über die Verwendung von gentechnisch veränderten Mikroorganismen in geschlossenen Systemen (contained use) EU-Richtlinie 2001/18/EG über die absichtliche Freisetzung von GVO in die Umwelt "Opt-Out"-Richtlinie 2015/412/EU zu der den Mitgliedstaaten eingeräumten Möglichkeiten, den Anbau von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) in ihrem Hoheitsgebiet zu beschränken oder zu untersagen Allgemeine Informationen zur Gentechnik: www.transgen.de Letzte Aktualisierung: 08.01.2025
Cytologische und biochemische Untersuchung der Alveolarmakrophagen sowie Bestimmung der Serum-Immunglobuline der Immunreaktion auf Fremdkoerper an Ratten nach Langzeitexposition gegenueber Schwermetallsalzen und -oxiden.
Bis heute existiert keine validierte Alternativmethode, die im Rahmen der Risikobewertung von Chemikalien und Arzneistoffen sowie der toxikologischen Sicherheitsprüfung von Kosmetika den Augenirritations-Test nach Draize am lebenden Kaninchen vollständig ersetzen kann. Für Substanzen mit starkem Augenirritations-Potential kann die Toxizität anhand verschiedener, validierter in vitro Assays im Rahmen einer abgestuften, von der OECD empfohlenen Teststrategie mit hoher Genauigkeit erfasst werden (BCOP-Assay, ICE-Methode). Substanzen mit sehr mildem Augenirritations-Potential können zukünftig möglicherweise durch kommerziell erhältliche, dreidimensionale Cornea-Epithelmodelle identifiziert werden, die sich momentan in der Validierung befinden (EpiOcularTM Modell, SkinEthik HCETM Modell). Dagegen muss insbesondere die Lücke im Bereich der milden bis moderaten Augenirritation durch neue Alternativmethoden geschlossen werden. Die Überprädiktivität/ hohe Sensitivität der dreidimensionalen Epithelmodelle sowie die Forderung nach einem mechanistischen Ansatz, der die Tiefe der cornealen Verletzung durch toxische Substanzen berücksichtigt und damit ermöglicht, die gesamte Bandbreite an Schweregraden okulotoxischer Reaktionen abzudecken (Jester et al., 2001), erfordert die Einbeziehung weiterer cornealer Schichten, Stroma und Endothel, in ein organotypisches in vitro Modell der Cornea. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, ein solches, von Zorn-Kruppa et al. etabliertes Komplettmodell der Cornea aus drei humanen, SV40-immortalisierten Zelllinien hinsichtlich des Kulturmediums zu optimieren und diese Endothel (EC)-, Keratocyten (HCK)- und Epithel (HCE)-Zelllinie an ein gemeinsames, möglichst serumfreies Wachstumsmedium zu adaptieren. EC und HCK wurden zudem in Abhängigkeit von Art und Serumgehalt des Kulturmediums hinsichtlich der Frage, ob die organotypischen Merkmale der primären Zellen trotz der SV40-Immortalisierung erhalten geblieben sind, charakterisiert. Die EC-Zelllinie wurde auf ihre Fähigkeit zur interzellulären Kontaktinhibition untersucht, welche nach dem Erlangen der zellulären Konfluenz die Vorraussetzung zur Ausbildung und Aufrechterhaltung eines organotypischen Endothel-Monolayers darstellt (Joyce et al., 2002). Die Keratocytenzelllinie HCK wurde in Monolayer-Kultur und nach Einbettung in die collagenöse Matrix des Stroma-Äquivalents phänotypisch und funktionell sowie in Abhängigkeit von Serum und Wachstumsfaktoren charakterisiert. Insbesondere wurde die Transformation der HCK in fibrotische Phänotypen nach Stimulation mit TGF beta untersucht, welche in vivo an cornealen Wundheilungsreaktionen beteiligt sind (Fini und Stramer, 2005, Jester et al., 1999).
Umweltsubstanzen können bei Mensch und Tier das Hormonsystem beeinflussen, indem sie auf den Metabolismus der Hormone einwirken. So wurde kürzlich gezeigt, dass zinnorganische Verbindungen wie Tributylzinn bei Schnecken und Fischen offenbar durch eine Hemmung der Aromatase den Metabolismus der Sexualsteroidhormone stören und so schwere Schäden hervorrufen. Ziel des geplanten Vorhabens ist es, beim Menschen mit den von uns entwickelten Testverfahren (DFG Kl 524/4-1) zunächst den Einfluss der ubiquitär vorkommenden zinnorganischen Verbindungen auf Schlüsselenzyme des Sexualhormonstoffwechsels, wie die Aromatase, die 5a-Reduktase und die 17b-Hydroxysteroid-Dehydrogenase zu untersuchen. Auf molekularer Ebene soll in Gewebe-Homogenaten und -Schnitten der Einfluss auf die Enzymaktivität und in Zellkulturen auf die Genexpression (Quantifizierung der mRNA) gemessen werden. Ferner soll in menschlichem Gewebe der Gehalt an zinnorganischen Verbindungen bestimmt werden. Diese Untersuchungen werden zeigen, inwieweit auch beim Menschen Umweltsubstanzen in den Steroidhormonstoffwechsel eingreifen. Dies sind grundlegende Fragestellungen, zu denen beim Menschen bisher keine Befunde vorliegen.
Meeressedimente enthalten schätzungsweise größer als 10^29 mikrobielle Zellen, welche bis zu 2.500 Meter unter dem Meeresboden vorkommen. Mikrobielle Zellen katabolisieren unter diesen sehr stabilen und geologisch alten Bedingungen bis zu einer Million mal langsamer als Modellorganismen in nährstoffreichen Kulturen und wachsen in Zeiträumen von Jahrtausenden, anstelle von Stunden bis Tagen. Aufgrund der extrem niedrigen Aktivitätsraten, ist es eine Herausforderung die metabolische Aktivität von Mikroorganismen unterhalb des Meeresbodens zu untersuchen. Die Transkriptionsaktivität von diesen mikroben kann seit Kurzem metatranskriptomisch untersucht werden, z.B. durch den Einsatz von Hochdurchsatzsequenzierung von aktiv transkribierter Boten-RNA (mRNA), die aus Sedimentproben extrahiert wird. Tiefseetone zeigen ein Eindringen von Sauerstoff bis zum Grundgebirge, welches auf eine geringe Sedimentationsrate im ultra-oligotrophen Ozean zurückzuführen ist. Der Sauerstoffverbrauch wird durch langsam respirierende mikrobielle Gemeinschaften geprägt, deren Zellzahlen und Atmungsraten sehr niedrig gehalten werden durch die äußerst geringe Menge organischer Substanz, die aus dem darüber liegendem extrem oligotrophen Ozean abgelagert wird. Die zellulären Mechanismen dieser aeroben mikroben bleiben unbekannt. Im Jahr 2014 hat eine Expedition erfolgreich Sedimentkerne von sauerstoffangereichertem Tiefseeton genommen. Vorläufige metatranskriptomische Analysen dieser Proben zeigen, dass der metatranskriptomische Ansatz erfolgreich auf die aeroben mikrobiellen Gemeinschaften in diesen Tiefseetonen angewendet werden kann. Wir schlagen daher vor diese Methode mit einem hohen Maß an Replikation, in 300 Proben von vier Standorten, anzuwenden. Dieser Einsatz wird es uns ermöglichen, Hypothesen in Bezug auf zelluläre Aktivitäten unterhalb des Meeresbodens, mit einer beispiellosen statistischen Unterstützung, zu testen.Wir warden den aeroben Stoffwechsel, welcher die langfristige Existenz von Organismen in Tiefseetonen unterstützt, bestimmen, Subsistenzstrategien identifizieren in aeroben und anaeroben Gemeinden unterhalb des Meeresbodens, und extrazelluläre Enzyme und ihr Potenzial für den organischen Substanzabbau charakterisieren. Die folgenden Fragen werden damit beantwortet: Wie das Leben im Untergrund über geologische Zeiträume unter aeroben Bedingungen überlebt? Was die allgegenwärtigen und einzigartigen Mechanismen sind, die langfristiges Überleben in Zellen unter aeroben und anaeroben Bedingungen fördert? Was die Auswirkungen von Sedimenttiefe und Verfügbarkeit von organischer Substanz auf die mikrobielle Produktion von extrazellulären Hydrolasen unter aeroben und anaeroben Bedingungen sind? Dies wird sowohl ein besseres Verständnis dafür liefern, wie mikrobielle Aktivitäten unterhalb des Meeresbodens verteilt sind und was ihre Rolle in biogeochemischen Zyklen ist, als auch wie das Leben über geologische Zeiträume unter extremer Energiebegrenzung überlebt.
Es wird die Cu-Aufnahme durch Zellsuspensions-Kulturen untersucht im Hinblick auf eine kinetische Auswertung. Ferner wird der Saeurehaushalt sowie der Ca-Haushalt der Gerstenwurzeln untersucht unter dem Einfluss steigender Kupfermenge. Gleichzeitig wird die Hypothese der ATPase-Beteiligung an der Cu-Aufnahme geprueft bei der Gerste und bei Schwermetall-resistenten Pflanzen.
Das Ziel dieses Projektvorschlags ist es, die Barrieren der Kreuzbarkeit mit verwandten Arten und der Erzeugung rekombinanter Chromosomen signifikant zu reduzieren, um wilde, verwandte aber grundsätzlich kreuzbare Arten effektiver nutzen zu können, z.B. zur Verbesserung der Insektenresistenz im Rapsgenpool. Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele unseres Projektes lassen sich in die folgenden drei Teile untergliedern: 1) Produktion interspezifischer Hybriden aus B. napus/B. rapa und Fremdarten mit Rapserdfloh-Resistenz. Hierfür wird zunächst darauf abgezielt, B. rapa-Genotypen zu identifizieren, die niedrigere Barrieren für die interspezifische Hybridisierung aufweisen. Ergänzend zu den händischen/insektenbedingten Kreuzungen wird in einem weiteren Arbeitspaket die Protoplastenfusion optimiert, um effektiv somatische Hybriden in der Gewebekultur zu erzeugen. 2) Erhöhung der Rekombinationsrate zwischen Empfängergenom und den Donor-Chromosomen für die Erzeugung möglichst vieler und möglichst unterschiedlicher Introgressionslinien. Über eine Strahlenbehandlung sollen ungerichtet DNA-Doppelstrangbrüche in B. napus/B. rapa-Hybriden mit Fremdgenomanteil induziert werden und die Häufigkeit und Verteilung der Rekombinationsereignisse gemessen werden. Angewendet auf das unter 1) generierte Material, sollen genetisch stabile Introgressionslinien erzeugt werden, die über einen Biotest auf die Erdfloh-Resistenz untersucht werden. 3) Etablierung einer Nuklease-induzierten Chromosomenrekombination als proof-of-concept. Das Einfügen gezielter Doppelstrangbrüche im Empfänger- und Donor-Genom mittels sgRNA/Nuklease Komplex in Hybridzellen soll die Rekombination der Donor-Fragmente fördern.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 617 |
| Kommune | 5 |
| Land | 27 |
| Weitere | 6 |
| Wirtschaft | 8 |
| Wissenschaft | 332 |
| Zivilgesellschaft | 16 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 609 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 8 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 18 |
| Offen | 612 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 597 |
| Englisch | 80 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Dokument | 9 |
| Keine | 479 |
| Unbekannt | 2 |
| Webseite | 143 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 267 |
| Lebewesen und Lebensräume | 605 |
| Luft | 249 |
| Mensch und Umwelt | 630 |
| Wasser | 257 |
| Weitere | 624 |