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Sub project A

Das Projekt "Sub project A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Die mikrobiologischen Untersuchungen zielen auf die Charakterisierung der Abbau- und Umsetzungsprozesse von Stickstoff-Verbindungen und organischen Spurenstoffen sowie die PCR-Analytik von hygienerelevanten Parametern. Die Wasserqualität wird im Tai See und bei der Wasser-Aufbereitung erfasst. Die Trinkwasserqualität bei der Verteilung soll durch optimierte Spülpläne nachhaltig verbessert werden. Das technische Arbeitsziel besteht in der Weiterentwicklung des Spülstandes FlushInspect zur Exportfähigkeit. Wissenschaftliches Arbeitsziel ist die Anpassung der Vorgehensweise an die chinesischen Randbedingungen sowie der Know How-Transfer. Die Koordination des Verbundprojektes mit 16 Partnern sowie die mikrobiologischen Arbeiten wird das TZW Karlsruhe übernehmen. Wasserproben aus Tai See, Wasser-Aufbereitung und Verteilungsnetz werden mit Kultur-basierten und molekularbiologischen Methoden analysiert. Als weiterer innovativer Ansatz wird eine Methodik zur Bestimmung von Umsatzraten auf Basis der Isotopenfraktionierung in Kooperation mit dem Projektpartner Hydroisotop entwickelt. Das TZW Dresden wird nach der Auswertung relevanter Daten ein angepasstes Programm zur Netzspülung in Abstimmung mit den chinesischen Partnern erstellen. Der Spülstand FlushInspect und die Software Tools OptFlush und FlushVis werden weiterentwickelt und Spülungen im Trinkwassernetz von Suzhou durchgeführt.

SP 2

Das Projekt "SP 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Charakterisierung des Einflusses verschiedener Zwischenfrüchte auf die Folgefrucht Mais. Dabei wird der physiologische Zustand von Mais als indirekter Indikator für die Bodengesundheit herangezogen. Zudem soll die Wirkung von Zwischenfrüchten auf die Bodengesundheit über eine Bestimmung der Durchwurzelungstiefe einzelner Zwischenfrüchte in Bodenproben bestimmt und über Veränderungen im Nährstoff- und Metabolitprofil charakterisiert werden. Als Zielkulturart wird Mais nach unterschiedlichen Zwischenfruchtarten/-mischungen angebaut, um folgende Messungen durchzuführen: i) Nährstoffprofile von Maisblättern und die Expression von Markergenen werden zu verschiedenen Entwicklungsstadien bestimmt, um den physiologischen Zustand der Maispflanzen zu ermitteln. Zudem wird das Nährstoffprofil in Zwischenfruchtarten bestimmt, um deren Beitrag zur Nährstoffmobilisierung im Boden abzuschätzen. ii) Bodenproben aus unterschiedlichen Tiefen werden mittels qPCR auf die Durchwurzelungstiefe einzelner Zwischenfrüchte untersucht. Bodenlösungen werden mit Saugkerzen gewonnen, iii) um Nährstoff- und Metabolitanalysen durchzuführen und diese mit den Nährstoffprofilen der Pflanzen vergleichen zu können, und iv) um die Wirkung dieser Metabolite in Bioassays zu testen. Aus diesen Messungen soll der Beitrag einzelner Zwischenfrüchte auf die Nährstoffmobilisierung für die Folgekultur abgeleitet werden.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Infektionsmedizin, Standort Insel Riems durchgeführt. The project deals with the recording of the geographic and seasonal occurrence of culicid species and the human and animal pathogenic disease agents they may transmit in Germany. For the assessment of the distribution of mosquitoes, special attractant-baited traps will be operated over the whole of Germany according to a given spatiotemporal pattern. In addition, mosquitoes will be collected passively by the citizen science project 'Mückenatlas'. The identification of the culicids will be performed morphologically and, if necessary, genetically. For the screening for pathogens, mosquitoes will be captured in huge numbers in floodplains and other spacious wetland areas by means of traps, aspirators and insect nets. The examination for pathogens will be performed using established PCR assays. Moreover, the introduction of invasive mosquitoes by vehicles entering Germany from southern Europe will be checked by mosquito trapping on service stations along South German motorways. Finally, the spreading tendencies of three Asian bush mosquito populations recently detected in South, West and North Germany will be examined by spatial-centrifugal sampling of potential breeding sites in the affected regions. All generated data will be fed into the German mosquito database CULBASE in order to facilitate risk analyses.

Teilprojekt Uni Ulm

Das Projekt "Teilprojekt Uni Ulm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie durchgeführt. Die globale Erderwärmung und die Versorgung mit Treibstoffen und Basischemikalien aus fossilen Quellen erfordern die Entwicklung alternativer, nachhaltiger Synthesewege für solche Substanzen. Biotechnologische Verfahren bieten eine Lösung, allerdings nur mit Substanzen, die nicht mit der menschlichen Ernährung konkurrieren. Neben Lignocellulose kommen dafür nur Gase wie CO2 oder CO in Frage. Hier soll CO2 mit Hilfe rekombinanter autotropher acetogener Bakterien in die industriell wichtige Plattformchemikalie 3-Hydroxypropanoat umgewandelt werden. Das ermöglicht eine kostengünstige Herstellung dieser Substanz, für die es keine ökonomisch tragfähige Synthese aus Rohölprodukten gibt, und die Reduktion eines bedeutenden Treibhausgases. Das Gen für Pyruvat-Synthase aus Acetobacterium woodii wird durch PCR amplifiziert und in einen geeigneten Schaukelvektor subkloniert (pJIR750). Zur Expression wird der Promoter des Acetat-Kinase-Gens aus A. woodii verwendet. Dann wird das Gen für Lactat-Dehydrogenase amplifiziert und subkloniert. Als Wirt für dieses Gen dient z.B. Clostridium acetobutylicum. Das dritte Gen kodiert eine Coenzym A-Transferase (Katalyse der Reaktionen: Lactat in Lactyl-CoA und 3-Hydroxypropanoyl-CoA in 3-Hydroxypropanoat). Als Wirt dient Megasphaera elsdenii. Es folgen Amplifikation und Subklonierung. Das vierte Gen kodiert eine Lactyl-CoA-Hydratase (Katalyse der Reaktion: Lactyl-CoA in Acrylyl-CoA). Als Wirt dient M. elsdenii. Es folgen Amplifikation und Subklonierung. Das fünfte Gen kodiert eine Acrylyl-CoA-Hydratase (Katalyse der Reaktion: Acrylyl-CoA in 3-Hydroxypropanoyl-CoA). Als Wirt dient Chloroflexus aurantiacus. Es folgen Amplifikation und Subklonierung. Analoge Gene werden auch aus C. propionicum, C. homopropionicum und C. neopropionicum kloniert und analysiert, um möglicherweise Patente zu generieren. Zum Schluss erfolgen Optimierung von Operon-Struktur und -Expression sowie Produktionstest in Laborkulturen und Kleinfermentern.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Abteilung für Hygiene, Sozial- und Umweltmedizin durchgeführt. Entwicklung der Ruhr als Badegewässer für die Region. Verbesserung der Sicherheit der Trinkwassergewinnung aus der Ruhr hinsichtlich der Verminderung von Krankheitserregern. AP 1: Bestandsaufnahme und Gefährdungsanalyse der Ruhr- und Trinkwasserqualität. Dies umfasst den Virennachweis (Adenoviren, Polyomaviren, Rotaviren, Noroviren GI/GII, Enteroviren) aus ca. 24 Gewässerproben an je 8 Stellen sowie aus der Trinkwasseraufbereitung. Hinzu kommen zusätzliche Probenahmen bei besonderen hydrologischen oder meteorologischen Gegebenheiten. Die Probenahmestellen sind am Baldeney-See, im Oberlauf der Ruhr, an potentiellen Einleitequellen (Kläranlagenablauf, Regenwasserüberläufe) und im Wasserwerk lokalisiert. Ca. 50 pos. Proben werden sequenziert, um die Ergebnisse der Real-Time PCR zu bestätigen. AP 2: Hygienische Bewertung der Daten aus AP 1. Die Risikobewertung erfolgt dabei zum einen aus den mikrobiologischen Daten aus AP1, aber auch mit Hilfe chemischer Daten aus anderen Projekten des Landes NRW. Abschließendes Ziel ist es ein Priorisierungsschema für Maßnahmen im Einzugsgebiet zu erstellen, um eine sichere Trinkwasser- und Badegewässernutzung zu gewährleisten. AP4a: Untersuchung von Abwasser nach der Installation von innovativen Behandlungsmaßnahmen. An 2 Probenahmestellen sind insgesamt 30 zu analysierende Proben geplant. AP4b:Begleitung des Online Monitorings im Hinblick auf Viren. Geplant sind 2x24 Proben auf oben gen. Viren zu untersuchen.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von geneXplain GmbH durchgeführt. ExITox-2 hat zum Ziel eine integrierte Teststrategie (IATA) zu entwickeln, die Tierversuche mit wiederholter inhalativer Verabreichung ersetzt. Der in ExITox-1 entwickelte Read across Ansatz soll weiterentwickelt werden. Neben der Gruppe der Vinylester sollen in ExITox-2 vier neue Gruppen, die Lungenfibrose bzw. Lungenentzündung verursachen, getestet werden. Neue Aspekte sind: i) Integration von in vitro Daten aus Toxv21; ii) Abschätzung der Toxikokinetik mit Hilfe von PBPK- und QSAR Modellen; iii) Unterscheidung von Genexpressionsveränderungen bei geringen und hohen Dosen; iv) Analyse der microRNA; v) Bestätigung der Genexpressionsänderungen durch RTqPCR. Zur besseren Darstellung der Ergebnisse werden Mastersignalwege entwickelt, um zellspezifische Antworten von generellen Stressantworten zu unterscheiden. Die Integration dieser Ergebnisse in eine Test- und Bewertungsstrategie (IATA) soll zur Einschätzung der Toxizität einer inhalierbaren Chemikalie ohne Tierversuch führen. AP1 Stoffauswahl: Zwei Stoffgruppen sollen zu 'Fibrosis' und 'Inflammation' ausgewählt werden (M1.2), sowie Literaturdaten zu den Leitstoffen und Analoga identifiziert werden (M1.3). AP5 Bioinformatik Für 'Hyperplasie', 'Fibrose' und 'Entzündung' werden master pathways erstellt (M 5.1). Differentiell exprimierte Gene (DEG) werden bestimmt (M 5.2). Mit Hilfe der upstream Analyse werden gewebespezifische Masterregulatoren identifiziert (M 5.5). Daraus werden RAX spezifische Profile erstellt (M 5.6). AP6: Transfer der experimentellen Daten und Modelle in die IATA. Es werden die biologischen Profile innerhalb der Stoffgruppe (intra-group) und unter den Stoffgruppen (inter-group) verglichen (M 6.2), sowie zur Ermittlung von AOP und generellen Stressantworten die Stoffgruppen-spezifischen Profile mit den Daten aus M5.1 abgeglichen (M 6.3). Die Ergebnisse des Projektes werden in eine Bewertungsstrategie (IATA) integriert (M 6.4).

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft zur Förderung der Stechmückenbekämpfung e.V. Speyer - GFS durchgeführt. Das Projekt dient der Erfassung des geografischen und saisonalen Auftretens von Stechmücken-Arten und der von ihnen übertragenen tier- und humanpathogenen Krankheitserreger in Deutschland. Zur Bestimmung der Verbreitung der Stechmücken werden in ganz Deutschland spezielle Lockstoff-Fallen nach einem vorgegebenen räumlichen und zeitlichen Muster betrieben. In Ergänzung dazu sollen Stechmücken passiv über das Citizen Science-Projekt Mückenatlas' gesammelt werden. Die Identifizierung der Stechmücken erfolgt morphologisch oder, wenn nötig, genetisch. Zwecks Screening auf Krankheitserreger werden Stechmücken in Flussauenlandschaften und anderen ausgedehnten Feuchtgebieten unter Einsatz von Fallen, Aspiratoren und Insektennetzen gezielt auf Masse' gefangen. Die Untersuchung der Mücken auf Pathogene wird mit Hilfe von etablierten PCR-Tests durchgeführt. Weiterhin soll der Eintrag invasiver Stechmücken-Arten aus südeuropäischen Ländern durch Beprobung von Raststätten süddeutscher Autobahnen mit Fallen überwacht werden. Schließlich sollen die Ausbreitungstendenzen dreier kürzlich in Süd-, West- und Norddeutschland nachgewiesener Populationen der Asiatischen Buschmücke durch räumlich-zentrifugale Beprobung von potenziellen Brutgewässern in den betroffenen Regionen untersucht werden. Alle erhobenen Daten werden in die deutsche Stechmücken-Datenbank CULBASE eingegeben, um Risikobewertungen zu ermöglichen.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landnutzungssysteme und Landschaftsökologie durchgeführt. Das Projekt dient der Erfassung des geografischen und saisonalen Auftretens von Stechmücken-Arten und der von ihnen übertragenen tier- und humanpathogenen Krankheitserreger in Deutschland. Zur Bestimmung der Verbreitung der Stechmücken werden in ganz Deutschland spezielle Lockstoff-Fallen nach einem vorgegebenen räumlichen und zeitlichen Muster betrieben. In Ergänzung dazu sollen Stechmücken passiv über das Citizen Science-Projekt Mückenatlas' gesammelt werden. Die Identifizierung der Stechmücken erfolgt morphologisch oder, wenn nötig, genetisch. Zwecks Screening auf Krankheitserreger werden Stechmücken in Flussauenlandschaften und anderen ausgedehnten Feuchtgebieten unter Einsatz von Fallen, Aspiratoren und Insektennetzen gezielt auf Masse' gefangen. Die Untersuchung der Mücken auf Pathogene wird mit Hilfe von etablierten PCR-Tests durchgeführt. Weiterhin soll der Eintrag invasiver Stechmücken-Arten aus südeuropäischen Ländern durch Beprobung von Raststätten süddeutscher Autobahnen mit Fallen überwacht werden. Schließlich sollen die Ausbreitungstendenzen dreier kürzlich in Süd-, West- und Norddeutschland nachgewiesener Populationen der Asiatischen Buschmücke durch räumlich-zentrifugale Beprobung von potenziellen Brutgewässern in den betroffenen Regionen untersucht werden. Alle erhobenen Daten werden in die deutsche Stechmücken-Datenbank CULBASE eingegeben, um Risikobewertungen zu ermöglichen.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Arbeitsgruppe Gewässerökologie und Naturschutz durchgeführt. Das Projekt dient der Erfassung des geografischen und saisonalen Auftretens von Stechmücken-Arten und der von ihnen übertragenen tier- und humanpathogenen Krankheitserreger in Deutschland. Zur Bestimmung der Verbreitung der Stechmücken werden in ganz Deutschland spezielle Lockstoff-Fallen nach einem vorgegebenen räumlichen und zeitlichen Muster betrieben. In Ergänzung dazu sollen Stechmücken passiv über das Citizen Science-Projekt Mückenatlas' gesammelt werden. Die Identifizierung der Stechmücken erfolgt morphologisch oder, wenn nötig, genetisch. Zwecks Screening auf Krankheitserreger werden Stechmücken in Flussauenlandschaften und anderen ausgedehnten Feuchtgebieten unter Einsatz von Fallen, Aspiratoren und Insektennetzen gezielt auf Masse' gefangen. Die Untersuchung der Mücken auf Pathogene wird mit Hilfe von etablierten PCR-Tests durchgeführt. Weiterhin soll der Eintrag invasiver Stechmücken-Arten aus südeuropäischen Ländern durch Beprobung von Raststätten süddeutscher Autobahnen mit Fallen überwacht werden. Schließlich sollen die Ausbreitungstendenzen dreier kürzlich in Süd-, West- und Norddeutschland nachgewiesener Populationen der Asiatischen Buschmücke durch räumlich-zentrifugale Beprobung von potenziellen Brutgewässern in den betroffenen Regionen untersucht werden. Alle erhobenen Daten werden in die deutsche Stechmücken-Datenbank CULBASE eingegeben, um Risikobewertungen zu ermöglichen.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. Entwicklung von innovativen und schnellen art- bzw. gattungspezifischen Nachweis bzw. Identifizierung von mikrobiellen Kontaminationen in Hauswasserinstallationssystemen zur mobilen Nutzung auf der Basis von Nukleinsäure-basierten Chipverfahren in zwei Formen: PCR/Array und Multiplex-PCR. Realisierung der Labormuster eines mobilen Systems zur Nukleinsäure-basierten Detektion und Klassifizierung aktiver Mikroorganismen als Kombination aus PCR und Microarray (elektr. DNA-Chip), sowie die Realisierung von einem Labormuster zur Real-time Multiplex-PCR, bei der verschiedene Ziel-DNA gleichzeitig amplifiziert werden und diese Amplifikation durch den Einsatz spektral verschiedener Fluoreszenzfarbstoffe direkt (real-time) für jede DNA verfolgt werden kann. Das zweites System ermöglicht eine Nukleinsäure-basierte Detektion und Klassifizierung aktiver Mikroorganismen auf der Basis einer Multiplex-PCR.

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