Das Projekt "Entwicklung eines sensitiven Verfahrens zum routinemäßigen Nachweis von Legionellen in Aerosolen von Verdunstungskühlanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IWW Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH durchgeführt. Verdunstungskühlanlagen werden eingesetzt, um Wärmelasten, z.B. aus technischen Prozessen abzuführen. Ihre Kühlwirkung beruht auf dem Prinzip der Verdunstung von Wasser, wobei es auch zur Bildung von Wassertröpfchen (Aerosolen) kommt, die in die Umgebungsluft abgegeben werden. Verdunstungskühlanlagen sind aufgrund günstiger Vermehrungsbedingungen (Feuchte, Nährstoffangebot, Temperaturen) eine Quelle für Legionellen-haltige Aerosole. Solche Aerosole stellen ein gesundheitliches Risiko dar, da sie im Falle des Einatmens zu Erkrankungen (schwere Lungenentzündungen) führen können. Da sich die Legionellen mit den Aerosolen über mehrere Kilometer ausbreiten können, kann es im Umkreis einer Anlage zu hunderten von erkrankten Personen kommen. In Deutschland gab es bereits zwei größere Ausbrüche mit Verdunstungskühlanlagen als Infektionsquelle: 2010 in Ulm/ Neu-Ulm mit 65 Erkrankten und 5 Toten und 2013 in Warstein mit 159 Erkrankten und 2 Toten. Die Überwachung dieser Anlagen hinsichtlich des Legionellenrisikos erfolgt zur Zeit durch Messung der Legionellen-konzentration im Wasserkreislauf, da es kein für die routinemäßige Überwachung geeignetes Nachweisverfahren für Legionellen in Luftproben gibt. Dadurch kann aber nur eine indirekte Risikoabschätzung erfolgen, da die Legionellen-konzentration in den Aerosolen nicht bekannt ist. In dem Vorhaben soll untersucht werden, wie man Legionellen in den Aerosolen in der Abluft von Verdunstungskühlanlagen mit modernen molekularbiologischen Verfahren nachweisen kann. Dabei sollen Verfahren erarbeitet werden, die eine möglichst zeitnahe Erfassung erlauben und auch für die Routineüberwachung geeignet sind. Wichtig bei der Entwicklung solcher Verfahren ist, dass eine möglichst niedrige Nachweisgrenze erreicht wird, damit auch geringe Konzentrationen an Legionellen in der Luft nachgewiesen und so kritische Situationen zeitnah erfasst werden können.
Das Projekt "Genomsequenzierung des Gerstenpathogens Rhynchosporium commune" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie, Abteilung Stress- und Entwicklungsbiologie, Forschungsgruppe Molekulare Kommunikation in Pflanze-Pathogen-Interaktionen durchgeführt. Die Pilzgattung Rhynchosporium umfasst 4 Arten, die eine Blattfleckenkrankheit auf verschiedenen Nutz- und Wildgräsern verursachen. Die morpholigisch nicht unterscheidbaren Arten R. secalis, R. commune und R. agropyri infizieren den Roggen, die Gerste bzw. die Gemeine Quecke. Die vierte Art, R. orthosporum, ist durch eine abweichenmde Sporenform und ihre Wirtspflanze Knäuelgras charakterisiert. Von ökonomischer Bedeutung weltweit ist die durch R. commune verursachte Erkrankung der Gerste, für die Ertragsverluste von bis zu 40Prozent berichtet wurden. Ziel des Projektes ist die Sequenzierung der Genome aller vier Rhynchosporium-Arten. Die Genomsequenzen sollen zunächst zur Identifizierung von Genen dienen, die folgende Produkttypen kodieren: (1) sezernierte Proteine, insbesondere Kandidaten für Virulenzeffektoren, (2) Komponenten der Signalperzeption, die eine Rolle bei der Kommunikation mit der Pflanze spielen, (3) Enzyme der Sekundärstoff- bzw. Toxinsynthese. Darüber hinaus soll ein Vergleich der Genomsequenzen Gene aufzeigen, die von zentraler Bedeutung für die Spezialisierung der vier Pilzarten auf ihre jeweiligen Wirtsarten sind. Zur Durchführunmg des Projektes setzt eine enge Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Alterforschung (Fritz-Lipmann-Institut) in Jena und dem Hemlholtz-Zentrum München voraus.
Das Projekt "Microarrays for the detection of toxic algae (MIDTAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Natural Environment Research Council, Marine Biological Association of the United Kingdom durchgeführt. Objective: Microalgae in marine and brackish waters of Europe regularly cause 'harmful effects', considered from the human perspective, in that they threaten public health and cause economic damage to fisheries and tourism. Cyanobacteria cause similar problems in freshwaters. These episodes encompass a broad range of phenomena collectively referred to as 'harmful algal blooms' (HABs). They include discoloration of waters by mass occurrences of microalgae (true algal blooms that may or may not be 'harmful') to toxin-producing species that may be harmful even in low cell concentrations. A broad classification of HAB distinguishes three groups of toxic organisms. For adequate management of these phenomena, monitoring of microalgae is required. However, the effectiveness of monitoring programmes is limited by the fact that it is time consuming and morphology as determined by light microscopy may be insufficient to give definitive species and toxin attribution. Once cell numbers reach a threshold level, then shellfish are selected to toxin analysis by the mouse bioassay. The mouse bioassay is continued on a daily basis until no more toxin is detected. Molecular and biochemical methods are now available that offer rapid means of both species and toxin detection. In this project we will target rapid species identification using rRNA genes as the target. We include antibodies to specific toxins because even when cell numbers are very low, the toxins can be present and can be accumulated in the shellfish. Microarrays are the state of the art technology in molecular biology for the processing of bulk samples for detection of target RNA/DNA sequences.. The purpose of MIDTAL is to support the common fisheries policy to aid the national monitoring agencies by providing new rapid tools for the identification of toxic algae and their toxins so that they can comply with ECC directive 91/1491/CEE that can be converted to cell numbers and reduce the need for the mouse bioassay.
Das Projekt "The response of tree root systems to interacting above ground stress" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. The proposed project aims to identify carbohydrate-related genes in poplar roots that are regulated by above ground stress. Ozone, elevated CO2 defoliation by clipping and shading will be applied to poplar in order to modulate the carbohydrate metabolism. Stress regulated genes will be identified by application of oligonucleotide microarray analyses and the expression of carbohydrate-related genes will be quantified. Gene expression profiling will be complemented with biochemical analysis of metabolites and carbohydrate-metabolising enzymes in poplar roots.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Erfassung funktioneller hydrolytischer Netzwerke in Biogasanlagen mittels Microarraytechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Bodenökologie (IBOE) durchgeführt. Da Hemicellulose und Cellulose einen großen Anteil an den vergärbaren Inhaltsstoffen der lignocellulosehaltigen Biomasse (LCB) ausmachen, ist der Nachweis der Induktion von intra- und extrazelluläre Cellulasen (Endoglucanasen, Exoglucanasen, Cellobiosephosphorylase, Cellodextrinphosphorylase ect.) von besonderem Interesse. Ziel des Projektes ist es daher ein Nachweissystem für die entsprechenden Gene und Transkripte auf der Basis der sogenannten Mikorarraytechnologie zu validieren und im Rahmen der geplanten gemeinsamen Beprobungen einzusetzen. Erster Schritt soll die Herstellung eines Mikroarrays (Biochips) zur Erfassung der mikrobiellen Abbauleistung für polymere Zucker sein. Im zweiten Schritt soll die Validierung des Mikroarrays erfolgen. Hierbei soll das Erkennungsspektrum der Sonden unter den verwendeten Hybridisierungsbedingungen detailliert ausgetestet werden, Ergebnisse über die Induzierbarkeit ganzer Gencluster sind für die Steuerung eines effizienten optimierten Betriebes von Biogasanlagen eine wichtige Voraussetzung.