Der UV-A/Blaulichtrezeptor Cryptochrom 2 (cry2) spielt eine zentrale Rolle bei der photoperiodischen Blühinduktion. Wichtige Komponenten der Signalleitung von cry2 sind mehrere nah verwandte bHLH Transkriptionsfaktoren (CIB1, CIB2, CIB4, CIB5), die Blaulicht-abhängig an cry2 binden, als Heterodimere an nicht-kanonische E-Box Motive in der Promotorregion des FLOWERING LOCUS T (FT) Gens binden und hierdurch die Expression dieses zentralen Blühgens induzieren. Weiterhin interagiert cry2 im Blaulicht mit SPA-Proteinen und inhibiert damit die Aktivität der E3 Ubiquitin Ligase CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS 1 (COP1), die maßgeblich am Abbau des FT-Transkriptionsaktivators CONSTANS (CO) beteiligt ist. Wir haben gezeigt, dass der FAD-Chromophor im signalaktiven Zustand von cry2 in der neutralen Semichinonform vorliegt und die Bildung dieser Form durch Metabolite wie ATP und NADPH verstärkt wird. Gerichte und strukturbasierte Mutagenese von CRY2 lieferte Hinweise darauf, welche Aminosäuren für die Metabolit-Kontrolle erforderlich sind. Diese Information soll genutzt werden, um die Rolle dieser Metabolite bei der photoperiodischen Blühinduktion aufzuklären. Geplant ist hierfür die Expression entsprechender cry2 Allele in planta und die Analyse der generierten Pflanzenlinien hinsichtlich Blühverhalten, FT-Expression und Interaktion mit down-stream Komponenten. Diese Untersuchungen sollen durch in vitro Studien mit rekombinanten Proteinen komplettiert werden. Im Gegensatz zum Wildtyp Allel von cry1 induziert die cry1L407F Mutante gesteigerte Expression von CO und FT sowie frühes Blühen im Kurztag. In vitro Analysen zeigten ein tryptisches Spaltmuster von cry1L407F im Dunkeln, welches dem von Wildtyp cry1 im Blaulicht entspricht. Das geplante Vorhaben soll klären, ob cry1L407F die gleichen Komponenten wie cry2 für die Induktion von FT nutzt. Hierfür sind Analysen der cry1L407F Mutante im cib1/cib2/cib5 Hintergrund sowie Interaktionsstudien mit cry2 Partnern geplant. Direkte Zusammenarbeiten ergeben sich mit den Vorhaben von Christian Jung (Blühkontrolle bei Beta vulgaris) und Markus Schmid (Regulation des Blühzeitpunkts durch Trehalose-6-P).
Das Pflanzenhormon Abszisinsäure (ABA) hat eine wichtige Rolle bei der Samenreifung und -keimung sowie bei der Anpassung an abiotische Streßfaktoren. Im Mittelpunkt des beantragten Forschungsprojekts steht die Identifizierung von Intermediärprodukten, die die Genexpression so steuern, daß Pflanzen eine besondere Anpassung an Trockenstreß zeigen. Diese Untersuchungen sollen von der extrem trockentoleranten Pflanze Craterostigma plantagineum ausgehen, die schon eingehend untersucht worden ist im Hinblick auf ABA induzierte Genexpression, die relevant ist für Trockentoleranz. In dem vorgeschlagenen Projekt sollen zwei wesentliche experimentelle Ansätze verfolgt werden: 1. Mit Hilfe des Hefe-Ein-Hybrid Systems sollen neue Faktoren gefunden werden, die mit Promotorelementen interagieren, die für die ABA Induktion relevant sind. 2. Eine mutagenisierte transgene Arabidopsislinie, die einen ABA induzierbaren C. plantagineum Promotor, gekoppelt an Reportergen, enthält, soll zur Suche von regulatorischen Mutanten in der ABA induzierten Genexpressionskaskade benutzt werden. Bei einer Mutation zeigt das Reportergen ein verändertes Expressionsmuster
Oligonucleotide bis zu Tetranucleotiden werden mit der Diester-Methode synthetisiert und mit MS und HPLC analysiert. Die so erhaltenen Nucleotide sollen als Modellsubstanzen mit mutagenen Stoffen - hauptsaechlich alkylierenden Reagenzien - zur Reaktion gebracht werden. Die Strukturen entstehender Produkte werden aufgeklaert, um moegliche Zusammenhaenge zwischen chemischer Struktur und Mutagenese bzw. Carcinogenese studieren zu koennen.
La strategie de surveillance des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans l'environnement general est basee sur le prelevement et l'analyse de ces substances a l'etat inchange. Du point de vue de la toxicite, il est apparu que les derives nitres des hap possedent un pouvoir mutagene direct, c'est-a-dire sans qu'ils soient metabolises par les enzymes microsomales. De plus les hap sont connus pour se transformer sous l'influence de l'oxygene et de la lumiere. Les produits d'oxydation et leur toxicite sont encore insuffisamment explores. Cette labilite en atmosphere oxydante et l'activite biologique des derives des hap incitent a une investigation plus fouillee, d'autant que les donnees dans la litterature restent fragmentaires. Le projet a pour but: - D'etudier la formation et la stabilite des derives NO2 des HAP en atmosphere experimentale; - de developper une methodologie de prelevement et d'analyse des nitro-HAP et des HAP oxydes; - d'evaluer les niveaux d'immission en relation avec les autres parametres atmospheriques. (FRA)
Kartoffelstärke zeigt aufgrund geringerer Verunreinigungen mit Nebenbestandteilen wie Fett und Eiweiß und einem höheren Phosphorylierungsgrad Vorteile gegenüber anderen pflanzlichen Stärkearten. Kartoffelstärke besteht zu 20 Prozent aus der unverzweigten Amylose und zu 80 Prozent aus dem hochverzweigten Amylopektin. Beide Moleküle eignen sich hervorragend für unterschiedliche technische Anwendungen, so dass die Züchtung von Amylose- und Amylopektinsorten wichtige Züchtungsziele sind. Diese Stärkequalitäten können nun weiter optimiert werden durch die Inaktivierung weiterer Gene, die für diverse Stärke-modifizierende Enzyme kodieren. Durch die Inaktivierung von Genen solcher Enzyme, die an der Stärkebiosynthese beteiligt sind, wird erreicht, dass jeweils nur eine der Stärkequalitäten gebildet wird und diese ggf. in einer weiterhin modifizierten Form. Aufwändige Aufreinigungsprozesse zur Auftrennung der Stärkekomponenten und weitere chemische Modifizierungsprozesse fallen fort. Deshalb sollen mittels einer EMS-Mutagnese und der anschließenden Hochdurchsatz-Sequenzierung neue Allele gefunden werden, die für schwach aktive bzw. inaktive Stärke-modifizierenden Enzyme kodieren.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von 2,3-Butandiol aus verschiedenen agrarischen und forstlichen Roh- und Reststoffen sowie dessen Veredelung. 2,3-Butandiol ist eine wertvolle Chemikalie, die als Frostschutzmittel und als Ausgangsverbindung zur Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, Pharmazeutika, Geruchsstoffen, Feuchthaltemitteln oder Weichmachern Verwendung findet. Ferner kann 2,3-Butandiol als Ausgangsverbindung zur Herstellung des Lösungsmittels/ Kraftstoffadditivs Methylethylketon und der bulk-Chemikalie 1,3-Butadien genutzt werden. 1,3-Butadien wird derzeit ausschließlich aus fossilen Rohstoffen im Umfang von etwa 8 Mio. Jato hergestellt. Es stellt eine wichtige Vorstufe für künstlichen Kautschuk, verschiedene Polyamide und andere Kunststoffe dar. Aufgrund der breiten Verwendungsmöglichkeiten kann 2,3-Butandiol als neue biobasierte Plattformchemikalie angesehen werden, die biotechnisch aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich ist. Damit trägt das angestrebte Projekt unmittelbar dazu bei, fossile Rohstoffe zu schonen und substantielle Beiträge zum Klimaschutz zu leisten. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ausgehend von verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen über die Biokonversion zu dem Primärprodukt 2,3-Butandiol, dessen Isolierung und Aufarbeitung bis hin zu dessen Veredelung zu den bulk-Chemikalien Methylethylketon und 1,3-Butadien ab. Die Prozessökonomie und Nachhaltigkeit der erzielten Ergebnisse entlang der Wertschöpfungskette werden hierbei vergleichend zu einem Best Case Szenarium sowie der petrochemischen 2,3-Butandiol Herstellung gegenübergestellt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 91 |
| Wissenschaft | 47 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 91 |
| License | Count |
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| Offen | 91 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 83 |
| Englisch | 15 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 3 |
| Keine | 59 |
| Webseite | 32 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 52 |
| Lebewesen und Lebensräume | 90 |
| Luft | 28 |
| Mensch und Umwelt | 91 |
| Wasser | 23 |
| Weitere | 91 |