INSTITUT FÜR ALLGEMEINE BOTANIK UND BIODIDAKTIK

Anpassungsfähigkeit von Getreidekeimpflanzen an temporären Sauerstoffmangel im Wurzelbereich

Die Anpassungsfähigkeit von Getreidekeimpflanzen am temporären Sauerstoffmangel im Wurzelbereich wird bestimmt durch:

• Reaktionen auf Hypoxie: Aerenchymbildung, interner O2-Transport, Fruktanakkumulation, Adventivwurzelbildung und
  
  
• Reaktionen nach Wiederbelüftung: antioxidative Schutzsysteme/Glutathionsystem, gesteigerte O2- und 86Rb-Aufnahme
  

Schlagworte:

Sauerstoffmangel; Glutathionsystem; Fruktanakkumulation; Aerenchymbildung; Interzellularenluft; 86Rb-Aufnahme;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Ernst-Manfred Wiedenroth;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Gerd Albrecht; Dr. Michael Jackson; Dr. Werner Praznik;

Laufzeit

01/1992 - 12/1995

Publikationen

• G. Albrecht, et al.: Fructan content of wheat seedlings under hypoxia and following reaeration, in: New Phytol. 123, 1993
  
• E. M. Wiedenroth: Responses of Roots to Hypoxia. Their Structural and Energy Relations With the Whole Plant, in: Envir. Exp. Bot. 33, 1993
  
• E. M. Wiedenroth, M.B. Jackson: Depletion of Oxygen in Roots of Wheat and Maize by Respiration Following Encasement in Olyive Oil, in: Annals of Botany 71, 1993
  
  

Current response als Parameter hypoxiebedingter Wurzelschädigungen

Spannungsimpulse (2 ms, U$_{{m}{a}{x}}$=10 V) induzieren im pflanzlichen Gewebe einen Stromverlauf, der wesentlich durch Leitfähigkeit und Kapazität der Zellmembranen bestimmt ist. Diese Größen koindizieren mit reversiblen und irreversiblen hypoxiebedingten Veränderungen und können als Parameter der Stärke dieser Schädigungen verwendet werden.

Schlagworte:

Sauerstoffmangel; current response; Zellmembranen; Interzellularen; Gaszusammensetzung;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Ernst-Manfred Wiedenroth;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Jana Cernohorska; Dr. Miroslav Dvorak;

Laufzeit

01/1992 - 12/1992

Publikationen

• E.-M. Wiedenroth, et al.: Gradient of electrical characteristics along roots of wheat plants under oxygen deprivation, in: Biologia Plantarum 35, 1993
  

INSTITUT FÜR GENETIK, MIKROBIOLOGIE UND BIOCHEMIE

Sitz: Invalidenstr. 43, 10115 Berlin Tel.: 030-2897-2633 Fax: -2799

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- 17.3100.01 -

Isolierung und molekularbiologische Analyse von Genen für zellwandlytische Enzyme aus Penicillium janthinellum

Im Projekt werden strukturelle und funktionelle Zusammenhänge von Cellulase-Genen bei der Enzymbiosynthese untersucht. Isolierung, Sequenzierung und Promotoranalyse von Endo- und Exoglucanasegenen sollen Auskunft über molekulare Mechanismen der Kohlenstoff-vermittelten Induktion/Repression geben. Zusätzlich wird die Lokalisation von Hydrolasen im Pilzgenom durch PFGE und differentielle Hybridisierung untersucht.

Schlagworte:

Gegenregulation; Hydrolase; Celluloseabbau; Saprophyt; Genomanalyse; Genexpression, Heterologe;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Dr. Günter Schulz;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Anke Koch; Dr. Torsten Kayser; Gudrun Mernitz;

Laufzeit

01/1991 - 12/1995

Publikationen

• A. Koch, et al.: Cloning, sequencing and heterologous expression of a cellulase-encoding cDNA (cbhl) from Penicillium janthinellum, in: Gene 124, 1993
  
  

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- 17.3100.05 -

Genetische Grundlagen der CMS

Es werden die molekularen Ursachen für die fehlende, bzw. veränderte Ausprägung der männlichen Blütenorgane bei der Möhre analysiert. Ursache des Phänomens ist eine gestörte Interaktion zwischen den Genomen des Zellkerns und der Mitochondrien. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf der Analyse des Vererbungsmodus mitochondrialer Gene.

Schlagworte:

Molekularbiologie; Mitochondrien; Genexpression; Kern-Mitochondrien-Interaktion; Sterilität, Männliche; Daucus carota (Möhre);

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Bettina Linke; Dr. Ralf Steinborn; Dr. Thomas Nothnagel; Prof. Dr. Gerd Wricke;

Laufzeit

02/1991 - 10/1995

Publikationen

• R. Steinborn et al.: Mitochondrial genome diversity within a cultivar o Daucus carota (ssp. sativus), Plant Breeding 109, 1992, S. 75-77
  
• Abstracts, HFSP workshop RNA editing in plant mitochondria and interactions of three genomes, 130, Berlin 1992
  
• Westphal et al.: Genetic analysis of male sterility in Daucus carota, L. Abstracts, HFSP workshop (s.o.), 134, Berlin 1992
  
  

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- 17.3100.06 -

Chloroplasten-Kern-Interaktion

Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, daß die Transkription bestimmter Kerngene von Pflanzen von der Differenzierung der Plastiden (grüner Chloroplast vs. nicht photosynthetisch aktive, pigmentfreie Plastide) abhängt. Die molekularen Grundlagen dieser Signalkette werden analysiert.

Schlagworte:

Chloroplasten-DNA; Plastiden-Faktor; Gerste; Molekularbiologie; Geninteraktion; Mutation;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Wolfgang Heß; Dr. Valeri Rajasekhar; Dr. Jurij Churin; Annett Müller;

Laufzeit

10/1990 - 06/1995

Publikationen

• W. Hess et al.: Chlorophyll synthetase and chloroplast tRNAglu are present in heat-bleached, ribosome-deficient plastids, J. Plant Physiol. 139, 1992, S. 427-430
  
• W. Hess et al.: Components of chlorophyll biosynthesis in a barley albina mutant, Planta 188, 1992, S. 19-27
  
• Boldt et al.: Repression of plastidic isoenzymes of aldolase, Plant Physiol. 99, 1992, S. 895-900
  
• T. Börner, W. Hess: In: Plant Mitochondria (A. Brennicke, U. Kück eds.), Verlag Chemie, Weinheim 1993, S. 207-219
  

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- 17.3100.07 -

Expression plastidärer Gene - Kern-codierte plastidäre RNA-Polymerase

Eigene Voruntersuchungen sowie Resultate weiterer Arbeitsgruppen haben kürzlich gezeigt, daß die Gene des plastidären Genoms von mindestens zwei RNA-Polymerasen transkribiert werden. Die Gene einer dieser Polymerasen liegen (vorwiegend) im plastidären Genom selbst. Die Gene der zweiten Polymerase sind offensichtlich im Kern lokalisiert. Im Projekt wird versucht, das kerncodierte Polymerase-Protein zu isolieren sowie dessen Gen zu identifizieren.

Schlagworte:

Chloroplast; Transkription; RNA-Polymerase;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Wolfgang Heß; Dr. Karsten Meißner; Dr. Valeri Rajasekhar; Thomas Hübschmann;

Laufzeit

01/1993 - 08/1994

Publikationen

• W. Hess et al.: Evidence for a functioning non-chloroplast-encoded RNA polymerase, EMBO J. 12, 1993, S. 563-571
  
• Zeltz et al.: Editing of the chloroplast rpoB transcript is independe of chloroplast translation, EMBO J. 12, 1993, S. 4291-4296
  
  

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- 17.3100.08 -

Offene Leserahmen in Cyanobakterien

Die meisten Gene des Chloroplastengenoms höherer Pflanzen sind in ihrer Funktion bekannt. Einige konservierte offene Leserahmen existieren, die vermutlich Genfunktion besitzen. Ziel des Projektes ist es, die Funktion einiger dieser offenen Leserahmen aufzuklären. Als Weg wird die Isolierung, Sequenzierung und Inaktivierung homologer Gene in Cyanobakterien gewählt.

Schlagworte:

Chloroplastengenom; Cyanobakterien; Blaualgen; Photosynthese; Molekularbiologie; Genanalyse;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Thomas Hübschmann; Kirsten Vörös; Anette Wilde; Dr. Jurij Churin;

Laufzeit

06/1993 - 06/1995

Publikationen

• K. Vörös et al.: The cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 contains a putative gene homologous to tobacco chloroplast open reading frame 168, Endocytobiosis Cell Res. 9, 1992, S. 71-76
  
• Ermakova et al.: Cloning and sequencing of mutant psbB genes of the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803, Photosynthesis Res. 37, 1993, S. 139-146
  
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- 17.3100.09 -

DNA-Fingerprinting bei höheren Pflanzen

DNA- und PCR-Fingerprinting werden benutzt, um die genetische Variabilität innerhalb von Zuchtmaterial und von Populationen höherer Pflanzen zu analysieren. Weitere Versuche werden unternommen, um die mit Zufallprimern amplifizierten DNA Regionen aus ausgewählten Modellgenomen (Prokaryot, Organell, Pflanze) zu isolieren und zu sequenzieren.

Schlagworte:

Genomanalyse; Pflanzenzüchtung; Fingerprinting; PCR; Molekularbiologie; Variabilität, Genetische;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Mario Lorenz; Dr. Heike Koppitz; Dr. Birgit Beyermann; Daniela Neuhaus;

Laufzeit

09/1992 - 09/1995

Publikationen

• B. Beyermann et al.: Fingerprinting plant genomes with oligonucleotide primers specific for simple repetitive sequences, Theor. Appl. Genet. 83, 1992, S. 691-694
  
• D. Neuhaus et al.: Investigation on the genetic diversity of Phragmites stands using genomic fingerprinting, Aquatic Bot. 45, 1993, S. 357-364
  
  

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- 17.3100.10 -

DNA- und RNA-Synthese in Mitochondrien höherer Pflanzen

Das mitochondriale Genom höherer Pflanzen ist sehr komplex organisiert. Es wird versucht, durch Elektronenmikroskopie und verschiedene elektrophoretische Techniken die strukturelle Organisation des mitochondrialen Genoms aufzuklären. Enzyme und Gene mit Funktion in der Replikation und Reparatursynthese mitochondrialer DNA und in der Transkription mitochondrialer Gene sollen isoliert und charakterisiert werden.

Schlagworte:

Replikation; Transkription; Mitochondrien; Molekularbiologie; Pflanzen;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Karsten Meißner; Dr. Andreas Weihe; Steffen Backert; Dr. Bernd Weber;

Laufzeit

06/1990 - 12/1995

Publikationen

• K. Meißner et al.: Topisomerase activity in mitochondrial lysates of a higher plant (Chenopodium album L.), Biochem. Int. 27, 1992, S. 1119-1125
  
• K. Meißner et al.: Purification and characterization of a gamma-like DNA polymerase from Chenopodium album, Nucl. Acids Res. 21, 1993, S. 4893-4899
  
• S. Backert et al.: Organization and replication of the plant mitochondrial genome, in: Genes, Chromosomes, Genomes, Vol 1 (D. Weichenhan, W. Traut eds.), 3, Lübeck, 1993
  
  

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- 17.3100.11 -

Nichtribosomale Peptidsynthese in Cyanobakterien

Bestimmte Stämme von Cyanobakterien (Blaualgen) produzieren Toxine, die für Mensch und Tier gefährlich sind. Die analysierte Spezies, Microcystis aeruginosa, bildet toxische cyclische Peptide durch nicht ribosomale Peptidsynthese. Ziel des Projekts ist es, die an der Toxinbildung beteiligten Enzyme und deren Gene zu isolieren und zu charakterisieren und einen Beitrag zum Verständnis der nichtribosomalen Peptidsynthese zu leisten.

Schlagworte:

Cyanobakterien; Blaualgen; Toxin; Peptidsynthese;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Katrin Jürchott;

Laufzeit

07/1993 - 07/1996

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- 17.3100.12 -

Insertionsmutanten bei Datura innoxia nach Gentransfer

Von Datura innoxia (Stechapfel) existieren stabile haploide Klone. Dadurch ist es möglich, problemlos rezessive Mutationen zu erkennen. Dieser Vorteil soll mit Transposonmutagenese gekoppelt werden, um ein System zu haben, schnell pflanzliche Gene zu isolieren. Zu diesem Zweck wird das Ds-Ac-System von Mais in Datura übertragen.

Schlagworte:

Transposonmutagenese; Molekularbiologie; Datura; Genmanipulation;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Thomas Börner;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Elke Brandenburg; Charola Sichhart; Dr. Martin Meixner; Dr. T. Schmidt-Rogge;

Laufzeit

09/1991 - 06/1995

Publikationen

• T. Schmidt-Rogge et al.: Transformation of haploid Datura innoxia protoplasts..., Plant Cell Rep. 12, 1993, S. 390-394
  

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- 17.3100.14 -

Cytoplasmatische männliche Sterilität bei der Zuckerrübe

Bei der Zuckerrübe wurden im mitochondrialen Genom Sequenzen entdeckt, deren Präsenz mit dem Auftreten männlicher Sterilität korreliert. Diese Sequenzen werden isoliert und sequenziert. Durch Analyse der Funktion dieser Region der mirochondrialen DNA soll herausgefunden werden, inwieweit ein kausaler Zusammenhang zwischen der genetischen Aktivität der entsprechenden Sequenzen (Gene) und der Nichtbildung von Pollen besteht.

Schlagworte:

Molekularbiologie; Mitochondrien; Genisolierung; Pflanzenzüchtung;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Dr. Andreas Weihe;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Bernd Weber;

Laufzeit

10/1991 - 10/1993

Publikationen

• B. Weber et al.: A cms-associated mtDNA sequence is partially homologous to RNA polymerase and revertase genes, Workshop Plant Mitochondria, Berlin 1992, S. 132
  
• A. Weihe et al.: Analysis of cms-associated mtDNA sequences in malesterile sugar beet, Workshop Plant Mitochondria, Berlin 1992 , S. 133
  
  

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- 17.3100.16 -

DNA-Analytik bei Pilzen

Am Beispiel der biotechnologisch relevanten Gattung Trichoderma und der verwandten Gattung Hypocrea werden verschiedene Methoden der DNA-Analyse (Sequenzierung der ITS-Region, RFLP-Analyse der ITS-Region, PCR-Fingerprinting, RFLP-Analyse der mitochondrialen DNA) hinsichtlich ihrer Eignung für die Erstellung einer Taxonomie dieser Pilze auf phylogenetischer Grundlage getestet und verglichen.

Schlagworte:

Pilze, Filamentöse; Taxonomie; Genomanalyse; Trichoderma;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Dr. Elke Lieckfeldt;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Katrin Kuhls;

Laufzeit

08/1993 - 08/1995

Publikationen

• E. Lieckfeldt et al.: Characterization and differentiation of filamentous fungi and yeasts by DNA-fingerprinting and random amplified polymorphic DNA, Belg. J. Bot. 125, 1992, S. 226-233
  
• E. Lieckfeldt et al.: Rapid identification of yeasts by DNA and PCR fingerprinting, J. Basic Microbiol. 33, 1993, S. 413-426
  
• Meyer et al.: DNA fingerprinting for differentiating aggresivity groups of the rape-seed pathogen Leptosphaeria maculans, Mycol. Res. 96, 1992, S. 651-657
  

INSTITUT FÜR BIOPHYSIK

Sitz: Invalidenstr. 43, 10115 Berlin Tel.: 030-2897-2698 Fax: -2520

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- 17.3200.01 -

Untersuchungen zu den Wirkungsmechanismen von Hochfrequenzstrahlung

Untersuchung fundamentaler Wirkungsmechanismen von elektromagnetischen Feldern, insbesondere bei Bedingungen, bei denen eine HF-Erwärmung nicht möglich ist. Messungen des Feldeinflusses auf Transmembranpotential, inneren pH, Ca-Konzentration von Zellen mit Hilfe von Fluoreszenzmarkern zur Feststellung durchschnittlicher Veränderungen an einer hohen Zellzahl. Messungen von Ionenfluxen und deren Beeinflussung durch äußere Felder an Erythrozyten als Modellobjekt mit Hilfe der Radiotracer-Methode. Mikrofluorometrische Messungen an Einzelzellen zum Nachweis differenzierter Feldwirkungen und zellphysiologischer Mechanismen zur Erfassung eventueller Differenzen im Verhalten individueller Zellen, die bei Messungen in Suspensionen nicht in Erscheinung treten.

Schlagworte:

Felder, Elektromagnetische; Strahlung, Nichtionisierende; Membranveränderungen; Ionentransport; Kalziumtransport; Erythrozytenform;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Roland Glaser;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Ingolf Ihrig; Petra Werner;

Laufzeit

01/1992 - 06/1995

Publikationen

• R. Glaser: Mechanisms of electro-mechanical coupling in membranes by transmembrane potential dependent shape transformations of human erythrocytes, in: Bioelectrochemistry and Bioenergetics 30, 1993
  
• R. Glaser: Current concepts of interaction of weak electromagnetic fields on cells, in: Bioelectrochemistry and Bioenergetics 27, 1992
  
  

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- 17.3200.02 -

Messung passiv elektrischer Zell- und Teilcheneigenschaften durch Kombination von Dielektrophorese, Elektrorotation und Photonenkorrelationsspektroskopie

Die Erfassung der Rotation von Partikeln in mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit rotierenden Feldern (Elektrorotation) und die Messung der Translationsbewegung von Partikeln in inhomogenen alternierenden elektrischen Feldern (Dielektrophorese) erlauben es, auf die frequenzabhängigen dielektrischen Parameter der Partikel zu schließen. Damit wird ein neues Parameterfeld zur Partikelcharakterisierung in biologischen, chemischen und technischen Anwendungsbereichen erschlossen. Bisher waren Messungen nur durch mikroskopische Beobachtung und manuelles Stoppen der Zeit möglich. Das Projekt ist darauf gerichtet, die dielektrischen Eigenschaften von Vesikeln, Zellen und anderen, auch submikroskopischen Partikeln, durch die Kombination von Dielektrophorese und Elektrorotation mit der Photonenkorrelationsspektroskopie bzw. Laser-Doppler-Velicometrie zu messen.

Schlagworte:

Dielektrophorese; Elektrorotation; Spektroskopie, Dielektrische; Partikelcharakterisierung; Laser-Doppler-Velocimetrie; Photonenkorrelationsspektrosk.;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Dr. Jan Gimsa;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Edwin Donath; Peter Eppmann; Bernhardt Prüger;

Laufzeit

10/1993 - 09/1995

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- 17.3200.03 -

Mechanismen der Wirkung statischer und zeitlich veränderlicher elektrischer Felder auf Membranproteine, Zellmembran und zelluläre Prozesse

Das Projekt konzentriert sich auf die Rolle der elektrischen Struktur der Zellmembran als Steuergröße zellulärer Prozesse und betrachtet diese Untersuchungen gleichzeitig als Grundlage für die Aufklärung von Wechselwirkungsmechanismen externer Felder auf lebende Zellen. Während dem Grundproblem, nämlich der Rolle des natürlichen elektrischen Feldes der Membran als Funktion E(x,y,z) eine generelle Bedeutung für die Informationsübertragung durch die Zellmembran zukommt, zielt der Aspekt der Einwirkung externer Felder auf ein breites Gebiet von Applikationen in Umweltschutz, Medizin und Biotechnologie.

Schlagworte:

Ionentransport; Membranpotential; Erythrozytenform; Dielektrophorese; Elektrorotation; Felder, Elektromagnetische;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Roland Glaser;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Dr. Ingolf Bernhardt; Dr. Jan Gimsa;

Laufzeit

01/1992 - 12/1993

Publikationen

• R. Glaser, J. Donath: Temperature and transmembrane potential dependence of shape transformations of human erythrocytes, in: Biochemistry and Bioenergetics 27, 1992
  
• R. Glaser: Mechanisms of electro-mechanical coupling in membranes demonstrated by transmembrane potential dependent shape transformations in human erythrocytes, in: Biochemistry and Bioenergetics 30, 1993
  
• R. Glaser: Membrane dynamics controlled by transmembrane potential: potentialdependence of erythrocyte shape transformation, in: M. Blank: Electricity and Magnetism in Biology and Medicine, San Francisco Press, San Francisco 1993
  
• R. Glaser: Current concepts of interaction of weak electromagnetic fields on cells, in: Biochemistry and Bioenergetics 27, 1992
  
• J. Gimsa, R. Glaser: New aspects of theory and application of dielectrophoresis and electrorotation of biological cells, in: 11$^{{t}{h}}$ School on Biophysics of Membrane Transport, School Proceedings, Wroclaw 1992
  
• J. Gimsa, et al.: Electroporation in rotating electric fields, in: Biochemistry and Bioenergetics 29, 1993
  
• J. Gimsa, et al.: Electroporation of cellmembranes by rotating electric fields, in: M. Blank: Electricty and Magnetism in Biology and Medicine, San Francisco Press, San Francisco 1993
  
• R. Glaser, J. Gimsa: Gradual changes of membrane properties at hightransmembrane electric potential simulate a breakdown threshold, in: M. Blank: Electricty and Magnetism in Biology and Medicine, San Francisco Press, San Francisco 1993
  
• I. Bernhardt, et al.: Investigation of low ionicstrength effect on passive monovalent cation transport through erythrocyte membranes - a review, in: Ukr. Biochim. J. 5, 1993
  
• I. Bernhardt, et al.: Species-dependent differences in the effect of ionic strength on potassium transport of erythrocytes: the role of lipid composition, in: Gen. Physiol. Biophys. 11, 1992
  
• I. Ihrig, et al.: Characterisation of potassium influx in rat erythrocytes, in: Gen. Physiol. Biophys. 11, 1992
  
• K. Denner, et al.: Carrier-mediated residual K+ and Na+ transport of human red blood cells, in: J. Membrane Biol. 132, 1993
  
• J. Gimsa, E. Donath: Are dispersions in dielectrophoretic and electrorotational cell spectra in the 10 kHz region related to protein properties?, in: M. Blank: Electricty and Magnetism in Biology and Medicine, San Francisco Press, San Francisco 1993
  
  

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- 17.3200.05 -

Die Bedeutung der transversalen Phospholipidverteilung in der Zell- und Akrosomenmembran von Säugetierspermienzellen für die Kapazitation und Akrosomenreaktion als spermienspezifische Fusionsprozesse

Der transversalen Phospholipidasymmetrie zellulärer Membranen kommt eine regulative Funktion bei Membranfusionsprozessen zu. Die Phospholipidasymmetrie der Zell- und Akrosomenmembran von Säugerspermien sowie deren Bedeutung für die sich im Reproduktionsprozeß vollziehenden Kapazitationen und Akrosomreaktionen werden untersucht. Unter Anwendung fluoreszenzmikroskopischer sowie fluoreszenz- und ESR-spektroskopischer Methoden und mittels geeigneter markierter Phospholipidanaloga werden die transversale Beweglichkeit und Verteilung von Phospholipiden in genannten Membranen untersucht.

Schlagworte:

Spermien; Plasmamembran; Akrosom; Phospholipide; Asymmetrie; Fusion;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Andreas Herrmann;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Karin Müller; Dr. Peter Müller; Thomas Pomorski;

Laufzeit

12/1992 - 11/1994

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- 17.3200.06 -

Veränderung der Konformation und der lateralen Anordnung viraler Fusionsproteine als Voraussetzung für die Virus-Membranfusion

Anliegen des Projektes ist der molekulare Mechanismus der proteinvermittelten Fusion von Hüllviren mit Targetmembranen am Beispiel von Influenzaviren. Im Mittelpunkt steht das virale Membranprotein Hämagglutinin (HA), daß für Bindung und Fusion der Viren verantwortlich ist. Es werden die Konformationsumwandlung des HA und ihre Relevanz für den Fusionsprozeß, die Wechselwirkung des ektoviralen Teils von HA mit Targetmembranen sowie die laterale Anordnung von HA in der Virusmembran untersucht. Die Arbeiten schließen Isolierung und Rekonstitution des HA ein. Methoden: Fluoreszenzmikroskopie und -spektroskopie, ESR, 'stop-flow'Technik.

Schlagworte:

Virus; Hämagglutinin; Konformation; Membranfusion; Fluoreszenz;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Andreas Herrmann;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Thomas Korte; Jürgen Lüneberg; Dr. Mathias Krumbiegel; Dr. Peter Müller;

Laufzeit

11/1991 - 12/1996

Publikationen

• M. Schewe et al.: ....., J. Biol. Chem. 267, 1992, S. 5910-5915
  
• A. Herrmann et al.: ....., Antiviral Res. 19, 1992, S. 295-311
  
• T. Korte, K. Ludwig, A. Herrmann: ....., Bioscience Rep. 12, 1992, S. 397-406
  
• A. Herrmann, M. Clague, R. Blumenthal: ....., Biophys. J. 65, 1993, S. 528-534
  
• A. Herrmann, M. Clague, R. Blumenthal: ....., Membrane Biochem. 10, 1993, S. 3-15
  
  

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- 17.3200.07 -

Die Rolle der Rezeptor-Hämagglutinin-Wechselwirkung für den Fusionsprozeß von Influenzaviren

Ziel des Projektes ist die Darstellung des Einflusses membranaler Rezeptoren auf die fusionsaktive Struktur des Hämagglutinin (HA) und den durch dieses Protein ausgelösten Fusionsprozeß zwischen der Virusmembran und der Targetmembran. Die Untersuchungen werden an intakten Viren, Liposomen mit rekonstituiertem HA und HA-exprimierenden Zellen durchgeführt. Als Methoden werden vornehmlich angewendet: Fluoreszenzmikroskopie, -spektroskopie, ESR, 'Patch-Clamp`-Technik.

Schlagworte:

Virus; Hämagglutinin; Rezeptor; Membranfusion;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Andreas Herrmann;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Kai Ludwig; Frank Nüßler; Dr. Mathias Krumbiegel;

Laufzeit

09/1992 - 12/1996

Publikationen

• A. Herrmann, M. Clague, R. Blumenthal: ....., Membrane Biochem. 10, 1993, S. 3-15
  
• A. Herrmann, M. Clague, R. Blumenthal: ....., Biophys. J. 65, 1993, S. 528-534
  
  

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- 17.3200.08 -

Mechanismen der Wirkung statischer und zeitlich veränderlicher elektrischer Felder auf Membranproteine, Zellmembran und zelluläre Prozesse

Im Rahmen dieses Projektes wurde die Rolle der Phospholipidverteilung in der Myogenese bearbeitet. Es wurden die transversale Beweglichkeit und Verteilung von Phospholipidanaloga in der Myoblastenmembran in Abhängigkeit von der Fusionskompetenz dieser Zellen untersucht. Diese Arbeiten sind Voraussetzung für die Darstellung eines möglichen Einflusses des Membranpotentials auf die Lipidverteilung und den dafür verantwortlichen Mechanismus.

Schlagworte:

Zellfusion; Plasmamembran; Myoblasten; Phospholipide;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Andreas Herrmann;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Thomas Pomorski; Dr. Peter Müller;

Laufzeit

09/1991 - 09/1993

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- 17.3200.09 -

Membrane-bound ATPases in the translocation of hydrophobic molecules

Verschiedene membrangebundene ATPases sind für die Translokation von hydrophoben Molekülen über die Plasmamembran eukaryotischer Zellen verantwortlich, z.B. die Aminophospholipidtranslokase und das P-Glykoprotein. Letzteres Protein ist die für Mehrfachresistenz entarteter Zellen verantwortlich. Das Projekt untersucht den Mechanismus der ATP-abhängigen und proteinvermittelten Translokation von hydrophoben Molekülen (Phospholipide, Cancerostatika) über Plasmamembranen sowie deren physiologischen Konsequenzen, z.B. für die Membranfusion, Zellgenese, Pharmakaresistenz.

Schlagworte:

Membran; Moleküle, Hydrophobe; Phospholipide; Translokation; ATPase; Cancerostatika;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Prof. Dr. Andreas Herrmann;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Thomas Pomorski; Dr. Peter Müller;

Laufzeit

09/1993 - 08/1996

Publikationen

• M. Schewe et al.: ....., J. Biol. Chem. 267, 1992, S. 5910-5915
  
• M. Brumen et al.: ....., Europ. Biophys. J. 22, 1993, S. 213-223
  
• T. Pomorski et al.: ....., Molec. Membrane Biol. 11, 1993, S. 39-44
  
• M. Brumen, et al.: ....., Acta Pharm. 43, 1993, S. 1-6
  
  

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- 17.3200.10 -

Untersuchungen zur transversalen Phospholipidasymmetrie und -dynamik in biologischen Membranen und deren Bedeutung in den ersten Phasen der Endozytose eukaryotischer Zellen

Das Projekt beschäftigt sich mit dem Mechanismus und der physiologischen Rolle der transversalen Asymmetrie und Beweglichkeit von Membranphospholipiden und der Aktivität der Aminophospholipidtranslokase in eukaryotischen Plasmamembranen. Es wird geklärt, ob eine Korrelation zwischen der Aktivität der Translokase und dem Ausmaß der Endozytose besteht und ob durch eine außen-innen gerichtete Translokation von Aminophospholipiden eine für die Endozytose notwendige Invagination der Plasmamembran aktiv eingeleitet wird. Methoden: Fluoreszenzmikroskopie und -spektroskopie, ESR, Zellkulturtechnik.

Schlagworte:

Plasmamembran; Endozytose; Aminophospholipidtranslokase; Phospholipide; Asymmetrie;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Dr. Peter Müller;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Thomas Pomorski; Prof. Dr. Andreas Herrmann;

Laufzeit

11/1992 - 10/1994

Publikationen

• M. Brumen et al.: ....., European Biophys. J. 22, 1993, S. 213-223
  
• M. Brumen et al.: ....., Acta Pharm. 43, 1993, S. 1-6
  
• P. Müller et al.: ....., Biochim. Biophys. Acta 1151, 1993, S. 7-12
  
  

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- 17.3200.15 -

Untersuchungen zur stöchiometrischen Struktur enzymatischer Reaktionssysteme

Die topologische Struktur enzymatischer Reaktionssysteme (d.h. metabolischer Netze und Transportsysteme in lebenden Zellen), ausgedrückt durch die stöchiometrische Matrix, ist ein grundlegendes Charakteristikum solcher Systeme. Es sollen Methoden entwickelt werden, um für beliebige enzymatische Systeme aus der Kenntnis der stöchiometrischen Matrix relevante Informationen bezüglich Erhaltungsbedingungen, konservierter Atomgruppen, nichtnegativer Flüsse, Elementarmoden, Substratzyklen u.ä. zu ermitteln. Diese Methoden sollen an konkreten Systemen (Glykolyse, Pentose-Phosphat-Weg, Aminosäuresynthesen etc.) überprüft werden. Die Algorithmen werden als Computerprogramme implementiert. Die Untersuchungen stellen eine Grundlage für weitergehende Analysen im Rahmen der Metabolischen Kontrolltheorie und der evolutionären Optimierung dar.

Schlagworte:

Biophysik; Biochemie; Stöchiometrie; Enzym; Modellierung u. Simulation; Computersimulation;

Leitung / Koordination des Vorhabens

Dr. Stefan Schuster;

Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

Prof. Dr. Reinhart Heinrich; Amadeus Stephani; Claus Hilgetag;

Laufzeit

05/1993 - 04/1997

Publikationen

• R. Schuster, S. Schuster: Refined Algorithm and Computer Program for Calculating All Non-negative Fluxes Admissible in Steady-States of Biochemical Reaction Systems, Comp. Appl. Biosci. 9, 1993, S. 79-85
  

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- 17.3200.16 -

Weiterentwicklung der Metabolischen Kontrolltheorie

Die Anfang der siebziger Jahre entwickelte Metabolische Kontrolltheorie wird inzwischen weltweit in breitem Unfang zur experimentellen und theoretischen Untersuchung der Kontroll- und Regulationseigenschaften metabolischer und genetischer Systeme eingesetzt. Diese Analyse soll in folgenden Punkten weiterentwickelt werden:

• Entwicklung eines modularen Ansatzes der Kontrolltheorie,
  
  
• es Erhaltungsbedingungen zwischen enzymatischen und nichtenzymatischen Intermediaten gibt,
  
  
• Einbeziehung von Effekten zweiter Ordnung,
  
  
• Erweiterung auf nichtstationäre Systemdynamiken,
  
  
• Erweiterung auf generalisierte Zustandsvariablen.
  
  

  Schlagworte:

  Biophysik; Biochemie; Enzym; Modellierung u. Simulation; Kontrolle; Regulation;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Prof. Dr. Reinhart Heinrich;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Dr. Stefan Schuster;

  Laufzeit

  09/1992 - 08/1996

  Publikationen

  • T. Höfer, R. Heinrich: ....., J. theor. Biol. 164, 1993, S. 85-102
    
  • T. Höfer, R. Heinrich: ....., Modern Trends in Biothermokinetics, Plenum Press, 187-192, New York 1993
    
  • S. Schuster, R. Heinrich: ....., BioSystems 27, 1992, S. 1-15
    
  • S. Schuster, D. Kahn, H. V. Westerhoff: .....,Biophys. Chem. 48, 1993, S. 1-17
    
  • S. Schuster, D. Kahn, H. V. Westerhoff: ....., Modern Trends in Biothermokinetics, Plenum Press, New York 1993, S. 229-235
    
  • S. Schuster, R. Schuster: ....., J. Chim. Phys. 89, 1992, S. 1887-1910
    
  • 
    

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  - 17.3200.17 -

  Modellierung enzymatischer Systeme auf der Grundlage von Extremalprinzipien unter Berücksichtigung biotechnologischer Prozesse
  

  Theoretische Aufklärung struktureller Organisationsprinzipien zellulärer Reaktionssysteme. In Erweiterung traditioneller Ansätze werden bei der Modellbildung die kinetischen Parameter der beteiligten Prozesse aus evolutionären Optimalitätsprinzipien berechnet. Insbesondere werden Zustände maximaler Enzymaktivitäten und minimaler Übergangszeiten analysiert. Aufbauend auf Untersuchungen an einzelnen Enzymen werden komplexe Netzwerke untersucht. Anwendungen beziehen sich auf Carboanhydrase, Pyrophosphatase u.a. Enzyme, die Glykolyse und Biosynthesewege von Aminosäuren. Weiterhin werden Minimalmodelle für bestimmte Dynamiken von Reaktionssystemen entwickelt. Voraussetzung für diese Arbeiten ist die Weiterentwicklung von Simulationsmodellen (zellulärer Energiestoffwechsel und Membrantransport).
  

  Schlagworte:

  Modellierung; Enzymsysteme; Kinetik; Optimierung; Evolution;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Prof. Dr. Reinhart Heinrich;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Stephan Frickenhaus; Edda Klipp; Dr. Stefan Schuster; Amadeus Stephani; Thomas Wilhelm; Jana Wolf;

  Laufzeit

  01/1993 - 12/1995

  Publikationen

  • R. Heinrich: ....., in: DECHEMA Biotechnology Conference, Vol.5, Part A, Verlag Chemie, Weinheim 1992, S. 5-10
    
  • B. Rais et al.: ....., in : Modern Trends in Biothermokinetics, Plenum Press, New York 1993, S. 169-274
    
  • M. Brumen et al.: ....., Eur. Biophys. J. 22, 1993, S. 213-223
    
  • K. Denner, R. Heinrich, I. Bernhardt: ....., J. Membr. Biol. 132, 1993, S. 137-145
    

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  - 17.3200.20 -

  Elektrokinetische Charakterisierung von Polymerverarmungsschichten (Polymer depletion)
  

  Bei Abwesenheit von attraktiven Wechselwirkungen zwischen löslichen Polymeren und Grenzflächen bilden sich depletion layers aus. Diese verursachen eine verringerte Viskosität in Oberflächennähe. Diese kann man mit elektrokinetischen Messungen erfassen und zur Charakterisierung der Verarmungsschichtdicke nutzbar machen. Mit PEG und Dextran wurden an BLM diese depletion layers vermessen. Die theoretische Interpretation wurde erweitert.
  

  Schlagworte:

  Depletionsschichten; Viskosität; Laser-Doppler-Velocimetrie; Polymere; Grenzflächenchemie; Partikelmeßtechnik;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Dr. Edwin Donath;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Astrid Krabi;

  Laufzeit

  01/1992 - 10/1993

  Publikationen

  • E. Donath, P. Kuzmin, A. Krabi: ....., Coll. Polym. Sci. 271, 1993
    
  • D. Walther, P. Kuzmin, E. Donath: ....., Modern Trends in Biothermokinetics, Plenum Press, 1993
    
  • E. Donath et al.: ....., Coll. Polym. Sci. 270, 1993
    
    

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  INSTITUT FÜR ÖKOLOGIE

  Sitz: Luisenstr. 53, 10117 Berlin Tel.: 030-2829-103/ 2802-5259 Fax: -3885

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  - 17.3300.01 -

  Ökologischer Zustand und Stabilität von Flußseen von Spree und Dahme
  und ihre Reaktionen auf Belastungsänderungen
  

  Aus der vergleichenden Untersuchung verschiedener Flußseen sollen Gesetzmäßigkeiten der Wechselbeziehungen zwischen Zustandsparametern und der externen und internen Belastung erarbeitet werden, die als Grundlage für Schutz-, Sanierungs- und Restaurierungsmaßnahmen für diesen Seentyp dienen.
  

  Schlagworte:

  Flußseen, Polymiktische; Belastung; Wasserbeschaffenheit; Zustand, Ökologischer; Seenvergleich;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Prof. Dr. Johannes-Günter Kohl;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Dr. Andreas Nicklisch; Dr. Manfred Henning; Dr. Harald Kühl; Dr. Peter Woitke; Dr. Kerstin Luck; Dr. Reinhard Feyerabend; Kathrin Teubner; Toralf Schiwietz; Heike Haacke;

  Laufzeit

  10/1991 - 06/1994

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  - 17.3300.02 -

  Effect or Interaction between Eutrophication and Major Environmental
  Factors on the Ecosystem Stability of Reed Vegetation in European Lan
  d-Water Ecotones (EUREED)
  

  Durch vergleichende Untersuchungen von Litoral-Schilfbeständen (Phragmites australis) sollen Hauptfaktoren sowie ihre Interaktionen charakterisiert werden, die zum Rückgang der Seeröhrichte in vielen Regionen Europas geführt haben, z. B. Eutrophierung (insbesondere Stickstoff), Wasserspiegelschwankungen, Standortbedingungen, genetische Diversität der Bestände (monoclonal, polyclonal), Schaderregerbefall, usw. Aus den Ergebnissen sollen Maßnahmen für einen effektiven Röhrichtschutz abgeleitet werden.
  

  Schlagworte:

  Phragmites australis; Stabilität, Ökologische; Produktivität; Diversität, Genetische; Nährstoffkreislauf (N); Bestandsstruktur;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Prof. Dr. Johannes-Günter Kohl;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Dr. Harald Kühl; Daniela Dörfel; Heike Koppitz;

  Laufzeit

  01/1993 - 12/1994

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  - 17.3300.03 -

  Auswirkungen einer Sedimentbaggerung im Großen Müggelsee auf die Phosphorfreisetzung - Experimentelle Simulation und Versuch einer Prognose
  

  An 20 Sedimentkernen wurde die Beschaffenheit der Bodensedimente des Großen Müggelsees erfaßt. Es wurden neben stofflichen Grundparametern (FM, TM, organisches Substrat, Carbonatgehalt, mittlere Korngröße) wichtige chemische Inhaltsstoffe bestimmt (TC, TN, TP, diverse P-Fraktionen (Bindungsformen), TFe, Metalle). Im Labor wurde mit Sedimentkernen die P-Rücklösung bei Exposition mit belüftetem bzw. unbelüftetem Seewasser und nach Entfernung verschiedene dicker Oberflächenschichten die P-Freisetzung bestimmt und damit die Auswirkung einer Baggerung simuliert. Die Ergebnisse werden hinsichtlich der Auswirkungen einer Teilentschlammung auf die zu erwartende Gewässerbeschaffenheit diskutiert und einer vorsichtigen Kostenrechnung gegenübergestellt.
  

  Schlagworte:

  Großer Müggelsee Berlin; Sedimentbeschaffenheit; Phosphor; P-Rücklösung; P-Sorptionskapazität; Sedimentbaggerung;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Prof. Dr. Johannes-Günter Kohl; Prof. Dr. Gert Ernst Dudel;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Dr. Andreas Kleeberg;

  Laufzeit

  04/1993 - 03/1994

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  INSTITUT FÜR PFLANZENPHYSIOLOGIE UND ZELLBIOLOGIE

  Sitz: Invalidenstr.42, 10115 Berlin Tel.: 030-2897-2816 Fax: -2635

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  - 17.3400.01 -

  Photobiologische Wasserstoffproduktion

  Anhand von Literaturdaten ist die mögliche Effizienz der photobiologischen Wasserstoffproduktion durch einzellige Organismen abzuschätzen. Dabei ist der Wirkungsgrad der Sonnenenergiekonversion auf den verschiedenen Systemebenen des Photosyntheseapparates zu analysieren. Anhand der gewonnenen Daten sind die Höchstwerte der theoretisch ermittelten Wasserstoffproduktion unter natürlichen und unter künstlichen Bedingungen abzuleiten, die Energieverluste auf den einzelnen Systemebenen zu quantifizieren, die Voraussetzungen für die Realisierung der Höchstwerte der Energiekonversion zu charakterisieren und Aussagen hinsichtlich der Realisierbarkeit solcher Bedingungen zu treffen. Für den Fall der technologischen Lösbarkeit aller aufgezeigten Probleme ist abzuschätzen, welche Auswirkungen auf das biologische Gleichgewicht sich ergeben könnten.

  Schlagworte:

  Photosynthese; Effektivität; Quantenausbeute;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Prof. Dr. Paul Hoffmann;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Dr. Ernst-Manfred Wiedenroth; Dr. Barbara Rank;

  Laufzeit

  08/1992 - 12/1994

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  - 17.3400.02 -

  Redoxstatus der Pyridinnukleotide bei Belastung des Energiestoffwechsels

  Die Arbeiten verfolgen das Ziel, anhand von standardisierbaren Modellsystemen in vitro (isolierte Zellen) durch Variation der Inkubationsbedingungen gezielt extreme Belastungszustände des Energiestoffwechsels hervorzurufen und die Verteilung ausgewählter, für die Regulation des Redox- und Energiestatus bedeutsamer Metabolite (Pyridinnukleotide, Triosephosphate, Malat, Oxalacetat, Adenylate) und Enzymaktivitäten (NADP-MDH, G6P-DH, NAD(P)-GADPH) zu untersuchen. Den Schwerpunkt bildet dabei die Charakterisierung des plastidären und extraplastidären Redox- und Energiestatus unter besonderer Berücksichtigung möglicher alternativer Stoffwechselmechanismen (Redoxtransfer Chloroplast-Cytosol, Mehler-Reaktion, oxidativer Pentosephosphat-Weg).

  Schlagworte:

  Pyridinnukleotid-Redoxstatus;

  Leitung / Koordination des Vorhabens

  Dr. Günter Peine;

  Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

  Camillo Kitzmann; Dr. Barbara Rank;

  Laufzeit

  09/1985 - 08/1993

  Publikationen

  • K. Pilz, et al.: Redox Status of Pyridine Nucleotides and O2 Gas Exchange of Picea abies (L.) Karst. Seedlings under Experimentally induced oxidative stress, in: Biochem. Physiol. Pflanzen 188, 1992
    
    

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  - 17.3400.03 -

  Analyse physiologischer Wirkungen applizierter 5-Aminolävulinsäure (ALA) in Blättern höherer Pflanzen

  • Beitrag zur Aufklärung der Regulation der alternativen Bildung von Mg- oder Fe-Tetrapyrrolen in Pflanzen auf der Ebene der Verwertung der gemeinsamen Vorstufe ALA.
    
    
  • Erfassung der oberen Grenzwerte der Synthesekapazität potentieller Photosensibilisatoren in verschiedenen Zellkompartimenten.
    
    
  • Vergleichende Analyse photodynamischer Prozesse an verschiedenen zellulären Membranen.
    

    Schlagworte:

    Regulation; Tetrapyrrolsynthese; Chlorophyllvorstufen; Prozeß, Photodynamischer;

    Leitung / Koordination des Vorhabens

    Dr. Gaby Walter;

    Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

    Dr. Natalia G. Averina; Dr. Elena B. Yaronskaya; Dr. Nikolai V. Shalygo;

    Laufzeit

    05/1993 - 05/1995

    Publikationen

    • 
      
      

    ---

    
    - 17.3400.04 -

    Auswirkungen von oxidativem Streß auf den Photosyntheseapparat im Ergebnis der Photosensibilisierung von Pflanzen

    Die Arbeiten dienen der Aufklärung grundlegender Mechanismen im Prozeß der Photosensibilisierung ergrünter Pflanzen. Diese werden einerseits durch das Photosystem-I-Herbizid Methylviologen und andererseits durch eine selektive Anreicherung endogener Tetrapyrrole gegenüber Licht sensibilisiert. Schwerpunkte der Untersuchungen sind:
    

    • die Identifizierung beteiligter aktivierter Sauerstoffspezies,
      
      
    • die Rolle endogener antioxidativer Schutzsysteme der Pflanzen,
      
      
    • Charakterisierung der Stabilität von Funktions- und Strukturkomponenten des Photosyntheseapparates nach gezielt dosiertem oxidativen Streß.
      

      Schlagworte:

      Photosynthese; Streß, Oxidativer; Photosensibilisierung; Methylviologen; Sauerstoffspezies, Aktivierte; 5-Aminolävulinsäure;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Dr. Barbara Rank;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Dr. Gaby Walter; Dr. Heiko Härtel;

      Laufzeit

      01/1992 - 12/1993

      Publikationen

      • H. Härtel, et al.: Free radical formation in chloroplasts. Methyl viologen action, in: J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 12, 1992, S. 375-387
        
      • H. Härtel, et al.: Photoinduced Damage in Leaf Segments of Wheat ({\publikakursivfont Triticum aestivum} L.) and Lettuce ({\publikakursivfont Lactuca sativa} L.) Treated with 5-Aminolevulinic Acid. I. Effect on Structural Components of the Photosynthetic Apparatus, in: J. Plant Physiol. 142, 1993, S. 230-236
        
      • H. Härtel, et al.: Photoinduced Damage in Leaf Segments of Wheat ({\publikakursivfont Triticum aestivum} L.) and Lettuce ({\publikakursivfont Lactuca sativa} L.) Treated with 5-Aminolevulinic Acid. II. Characterization of Photodynamic Damage by Means of Delayed Chlorophyll Fluorescence and P700 Photooxidation, in: J. Plant Physiol. 142, 1993, S. 237-243
        

      ---

      
      - 17.3400.05 -

      Photosynthetische Primärvorgänge

      Untersuchungen zur Rolle des Antennensystems bei der Energieabsorption, -distribution und protektiven Dissipation im Photosyntheseapparat höherer Pflanzen. Vergleichende Untersuchungen an isoliertem LHC II, Gersten-Wildtyp und Mutanten mit reduziertem Antennensystem.

      Schlagworte:

      Laserspektroskopie; Fluorometer; Antennenpigmente; Energieabsorption; Chlorophyllfluoreszenz; Energiedissipation;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Paul Hoffmann;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Heiko Lokstein; Dr. Heiko Härtel;

      Laufzeit

      01/1992 - 09/1994

      Publikationen

      • H. Lokstein, et al.: Comparism of chlorophyll fluorescence quenching in leaves of wild-type with a chlorophyll-b-less mutant of barley (Hordeum vulgare L.), in: J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 19, 1993, S. 217-225
        

      ---

      
      - 17.3400.08 -

      Elektrorotation von Zellen und Teilchen unter Mikrogravitationsbedingungen: Levitation und Wanderwellenbewegung

      Manipulation von Lösungen und Mikropartikeln in Halbleitermikrostrukturen. Im Vergleich von Strömungsmessungen unter 1g-mug-Bedingungen sollen die thermokonvektiven Anteile quantitativ bestimmt werden. In einem zweiten Schritt sind die Mikrostrukturen mit minimalem thermokonvektiven Effekt zu entwerfen. Ziel der Arbeiten ist die Applikation von starken elektrischen Feldern in leitfähige Elektrolytlösungen.

      Schlagworte:

      Einzelzellmanipulation; Felder, Elektrische; Dielektrophorese; Elektrorotation; Halbleiterchips;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Günther Fuhr;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Dr. Ekkehard Richter; Dr. Torsten Müller;

      Laufzeit

      01/1991 - 12/1993

      Publikationen

      • T. Müller et al.: ....., in: Elektrophoresis 14, 1993
        
      • G. Fuhr et al.: ....., in: Sensors and Actuators A 32, 1993
        
      • G. Fuhr et al.: ....., in: Biochem. Biophys. Acta 1108, 1992
        
      • T. Müller et al.: ....., in: Silviae Genetica 42, 1993
        

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      - 17.3400.09 -

      Mikrosysteme zur elektrischen und optischen Vermessung von adhärenten Einzelzellen und Zellkomplexen auf strukturierten Halbleiterflächen

      Es handelt sich um ein Verbundprojekt, das von der HUB koordiniert wird. Ziel ist es, neue Meßverfahren zur Charakterisierung einzelner Zellen mit Hilfe der Halbleitertechnologien zu entwickeln. Dabei sollen elektrisch oder optisch automatisch auswertbare Signale gewonnen werden, die es gestatten, Zell-Zell- bzw. Zell-Substrat-Wechselwirkungen zeitaufgelöst zu erfassen.

      Schlagworte:

      Zellen, Tierische; Halbleitersubstrate; Zellhandling; Feldkäfige, Elektrische;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Günther Fuhr;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Dr. Torsten Müller; Hendrik Glasser; Jana Eckert;

      Laufzeit

      11/1993 - 10/1996

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      - 17.3400.10 -

      Manipulation, Separation und Charakterisierung tierischer und pflanzlicher Zellen in Halbleitermikrostrukturen

      In dem Forschungsvorhaben soll der Versuch einer Verknüpfung zellulärer Biotechnologie mit Halbleiter-Strukturelementen in Form neuartiger Mikrosysteme (Schaltkreise) unternommen werden. Zellen sollen einzeln ohne Berührung mit einer Oberfläche vermessen, manipuliert und beobachtbar in Mikrodepots abgelegt werden. Ziel ist es, Grundelemente zu entwickeln, die in Kombination biotechnologische Mikrosysteme bilden.

      Schlagworte:

      Dielektrophorese; Zellevitation; Elektrorotation; Halbleitertechnologie;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Günther Fuhr;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Dr. Stefan Fiedler; Dr. Rolf Hagedorn; Dr. Torsten Müller; Jan Hornung;

      Laufzeit

      01/1991 - 12/1996

      Publikationen

      • G. Fuhr et al.: ....., in: Wiss. Z. der Humboldt-Univ. 41, 1993
        
      • G. Fuhr et al.: ....., in: J. Microelectromech. Systems 3, 1992
        
      • T. Müller et al.: ....., in: Electrophoresis 14, 1993
        
      • T. Schnelle et al.: ....., in: Biochim. Biophys. Acta 1157, 1993
        

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      - 17.3400.16 -

      Vesikuläre Träger
      

      Vesikuläre Trägermaterialien, bestehend aus Pflanzenzellwänden wurden hinsichtlich ihrer potentiellen Anwendungsmöglichkeiten in der Affinitätschromatographie und Permeationschromatographie untersucht und modifiziert. 1993 wurde ein BMFT-Projekt mit der Permselect GmbH Berlin abgeschlossen (Forschungsauftrag für die Permselect GmbH). Die Kapazität der Zellwandmikrokapseln für galaktosespezifische Lektine wurde durch eine neues Verfahren zur Vergrößerung der Ausschlußgrenze und Verringerung der Quellfähigkeit der Träger stark vergrößert (bis zu 30 Ricinis- oder Mistellektin/l Bettvolumen). Es wurden Methoden zur Verbesserung der Druckfestigkeit der Mikrokapseln und zur Charakterisierung der Trenngrenzen der Kapselmembran entwickelt. Außerdem wurde ein Trägermaterial auf der Basis von Wolffia arrhiza charakterisiert.
      

      Schlagworte:

      Biotechnologie; Permeationschromatographie; Membrantrennung; Affinitätschromatographie; Lektinreinigung; Trenn- und Trägermaterial;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Rudolf Ehwald;

      Laufzeit

      01/1992 - 12/1993

      Publikationen

      • R. Kleine, H. Woehlecke, R. Ehwald: ....., Acta Biotechnol. 12, 1992, 234-253
        
      • A. Jäschke, D. Cech, R. Ehwald: ....., J. Chromatogr. 596, 1992, S. 165-71
        
      • A. U. Igamberdiev, R. Ehwald: ....., Sov. Plant Physiol. 40, 1992, S. 146-149
        
      • K. Luck et al.: ....., Plant Sci. 82, 1992, S. 29-35
        
      • R. Ehwald, H. Woehlecke, Ch. Titel: ....., Phytochemistry 31, 1992, S. 3033-38
        
      • G. Dongowski et al.: ....., Phytochemistry 31, 1992, S. 3039-3042
        
      • B. Selisko, R. Ehwald: ....., J. Bioch. Bioph. Meth. 27, 1993, S. 311-325
        
      • B. Selisko et al.: ....., Chromatog raphy 641, 1993, S. 71-79
        

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      - 17.3400.17 -

      Affinitäts-Sensor
      

      Das Projekt betrifft ein neues sensorisches Prinzip für die Zuckerbestimmung auf Lektinbasis. Es wurde nachgewiesen, daß wäßrig konzentrierte Mischsysteme aus einem hochmolekularen Polysaccharid und einem passenden Lektin hochempfindlich auf den Zusatz von Zuckern mit Viskositätsänderungen reagieren. Für die Entwicklung eines Biosensors auf dieser Basis wurden folgende Voraussetzungen untersucht: Kinetik der Viskositätsänderung (Zeit-, Konzentrations- und Temperaturabhängigkeit). Die Funktionstüchtigkeit des Affinitätssensors auf der Basis von Viskositätsänderungen wurde an einem Prototypen demonstriert. Alternativ wurde ein Affinitätssensor für Zucker auf der Basis der Lektinablösung von vernetzten oder immobilisierten Polysacchariden vorgeschlagen und entsprechende kinetische Untersuchungen durchgeführt.

      Schlagworte:

      Glucose, Galactose; Biosensor; Affinitätssensor; Biotechnologie; Hohlfaser; Mikroviskosimeter;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Rudolf Ehwald;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Ralph Ballerstädt;

      Laufzeit

      02/1993 - 12/1994

      Publikationen

      • R. Knooll et al.: ....., in: Micro-System Technologies 91, 1992, S. 27-32
        

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      INSTITUT FÜR VERHALTENSBIOLOGIE UND ZOOLOGIE

      Sitz: Invalidenstr.43, 10115 Berlin Tel.: 030-2897-2630

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      - 17.3500.01 -

      Verhalten - Biokommunikation - Entwicklung
      

      Semantische Analyse des Verhaltens unter besonderer Berücksichtigung des Entwicklungsaspektes kommunikativer Interaktionen auf dem proximate level (Aktualgenese, Ontogenese) mit Erschließung von Fragestellungen auf dem ultimate level (Phylogenese). Dabei geht es vorrangig um Voraussetzungen der Humanevolution sowie ethökolgische Aspekte (zentral: Organismus-Umwelt, Natur und Gesellschaft). Die konkreten Untersuchungen beziehen sich auf meßbare Parameter des Verhaltens und besonders der akustischen Kommunikation, ihren Kontext sowie ihre Funktionen mit Schwerpunkt auf individualspezifischen Ausprägungen.
      

      Schlagworte:

      Verhalten; Biokommunikation; Aktualgenese; Ontogenese; Phylogenese;

      Leitung / Koordination des Vorhabens

      Prof. Dr. Günter Tembrock;

      Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:

      Dr. Susanne Mientus; Dr. Regina Wick; Sabine Hilsberg; Manuela Geister; Heike Schmidt; Dr. Dorit Andres; Sylvana Finke;

      Publikationen

      • G. Tembrock: Die Sängerstimme aus verhaltensbiologischer Sicht. Bundesverb. Dtsch. Gesangspädag. Dok. 1992: 1993, S. 69-90
        
      • G. Tembrock: Musik und Geschichte: Ein Beitrag der Evolutionsbiologie, Zwischen Aufklär. & Kulturindustrie I, 1993, S. 25-35
        
      • G. Tembrock: Verhaltensbiologische Aspekte der Sprachevolution, Biol. u. sozial. Grundl. d. Sprache (Hrsg. P. Suchsland), 1992, S. 103-116
        
      • R. Wick: Akustische Analysen von Lautäußerungen des Menschen im 1. Lebensjahr, Humanontogenet.Kolloquia I, 1993, S. 128-142