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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-09-01 - 2019-08-31

Die Diagnostik genetischer Fäkalmarker besitzt das Potential die Wasseranalytik zu revolutionieren. Richtungsweisende Anwendungen sind bis Dato vor allem im Qualitätsmanagement von Bade- und Freizeitgewässern sowie Aquakulturen durchgeführt worden. Die Möglichkeiten und das Potential solcher Verfahren zur Überwachung von Trinkwasserressourcen im Rahmen von Wassersicherheitsplänen sind kaum untersucht. Das vorgeschlagene translationale Forschungsprojekt evaluiert den Status sowie weitere notwendige Entwicklungsschritte zur Anwendung genetischer Fäkalmarker im Rahmen von Wassersicherheitsplänen. Genetische Fäkalmarker besitzen das Potential die gegenwärtige Standardmethode zum Nachweis fäkaler Spureneinträge - basierend auf den Fäkalbakterien E.coli und Enterokokken - signifikant zu erweitern. Genetische Fäkalmarker erlauben die Herkunftsbestimmung potentieller fäkaler Einträge in das Wasser, sowie die Brückenbildung zwischen den Standardmethoden der fäkalen Analytik und der mikrobiellen Risikoabschätzung. Eine ausreichend hohe fäkale Sensitivität als auch Spezifität für die zu detektierenden Fäkalquellen ist dafür wesentliche Voraussetzung. Eine neue Strategie zur Erreichung der notwendigen Leistungscharakteristik, basierend auf einer Kombination bakterieller und mitochondrieller genetischer Marker, wird für dieses Forschungsprojekt vorgeschlagen. Das Konzept wird anhand wichtiger Fäkalquellen, repräsentativer Wasserressourcen in Niederösterreich, sowie bedeutender Desinfektionsmethoden evaluiert. Die Untersuchungen werden mit den derzeitigen Standardmethoden zur Bestimmung fäkaler Einträge sowie zur generellen Charakterisierung der mikrobiologischen Wasserqualität verglichen. Spezifische chemische Parameter werden auf ihre Eignung hin zur Unterstützung der Anwendung genetischer Fäkalmarker einbezogen. Der Bereich „Intelligente Indikationssysteme und Diagnostik“ wurde als einer von drei Schwerpunktthemen, im Zuge der FTI Strategie 2020 des Landes Niederösterreich, für das Themenfeld Wasser ausgewählt. Das vorgeschlagene translationale Forschungsprojekt trägt inhaltlich somit direkt zur Umsetzung der Forschungsstrategie des Landes bei. Darüber hinaus stimuliert das Projekt zukunftsträchtige Forschungsaktivitäten zwischen der neu gegründeten Karl Landsteiner Universität in Krems, dem renommierten Analytikzentrum IFA Tulln, sowie dem Interuniversitären Kooperationszentrum Wasser & Gesundheit. Die EVN Wasser GesmbH, der größte Wasserversorger Niederösterreichs, ist ebenfalls in das Projekt eingebunden. Das translationale Forschungsprojekt kann daher als wesentlicher Beitrag international sichtbarer Wasserforschung mit praktischen Problemstellungen eines führenden Wasserversorgers im Bereich der Sicherung, Überwachung und des nachhaltigen Managements der Trinkwasserversorgung verstanden werden. Die gewonnene Expertise wird zu einer weiteren Stärkung der führenden Rolle der Wasserforschung und Wasserwirtschaft Niederösterreichs im Donauraum beitragen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-01-01 - 2019-12-31

Fungi are responsible for the production of many natural products as a result of the use of various biosynthetic gene clusters and pathways. Although numerous of these products are nowadays widely exploited by the biotech and pharmaceutical industry, two main challenges limit the access to new compounds: i) the inability to cultivate diverse producers of natural products in the laboratory and, ii) the fact that a majority of secondary metabolite biosynthesis gene clusters are silent under standard laboratory conditions. To overcome this obstacle, the current project makes use of fungal strains, which are deficient in the gene encoding the recently discovered transcription factor Xylanase promoter binding protein 1 (Xpp1). Xpp1 can be found in various fungi and is functioning as a pleiotropic regulator of secondary metabolism and is involved in the synthesis of small biomolecules. Based on these findings the major aims of the curent project, which is coordinated by Prof. Mach from the Vienna University of Technology is to i) elucidate the regulon of Xpp1 in Trichoderma reesei ii) to analyze the regulatory function of Xpp1 in other other biotechnologically and agriculturally relevant fungal species iii) investigate the molecular mechanisms behind Xpp1 exerting it regulatory function in secondary metabolism Our group will contribute to the project by stable isotope based metabolomics approaches, the untargeted screening of novel fungal secondary metabolites and the annotation of their chemical structure.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2016-10-01 - 2018-09-30

Das Forschungsgebiet der Metabolomik beschäftigt sich mit der gesamtheitlichen Erfassung und Interpretation der in Lebewesen vorkommenden niedermolekularen Stoffwechselprodukte (Metabolite) und -prozesse. Die junge Wissenschaftsdisziplin steht derzeit noch vor zahlreichen technischen und analytischen Herausforderungen. Beispielsweise stellt die automatisierte, computergestützte Prozessierung der Messdaten (Masse-zu-Ladungsverhältnis, Retentionszeit und Intensität aller gemessenen und von der biologischen Probe stammenden Ionen) und die anschließende Identifizierung der erfassten Substanzen nach wie vor eine wesentliche Limitierung bei der verlässlichen und raschen Interpretation der generierten Ergebnisse dar. Mit Hilfe von Substanzen und Proben, die mit stabilen, nicht radioaktiven Isotopen markiert wurden, hat unsere Forschungsgruppe in den vergangenen Jahren zahlreiche Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) basierte (Auswerte-)Methoden entwickelt und somit dazu beigetragen, einige der bestehenden, methodischen Limitierungen zu reduzieren. Basierend auf unseren erfolgreichen Arbeiten der Stabilisotopen-gestützten Verfahren, deren Anwendungen und dem kürzlich verlängerten FWF Projekt SFB Fusarium soll diese Technik auch im hier beantragten Projekt eingesetzt werden. Das NoBiTUM Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung topaktueller, innovativer Methoden sowie dafür maßgeschneiderte Softwarelösungen um methodische Limitierungen in der Metabolomik-Forschung abermals zu reduzieren. Folgende Aspekte sollen im geplanten Projekt bearbeitet werden: A) die Kombination verschiedener Markierungsexperimente für eine verbesserte Substanzidentifizierung und B) die gleichzeitige Verwendung von mehreren Stabilisotopen (z.B. 2H, 13C) oder die Verwendung mehrfach markierter Leitsubstanzen um den Einsatzbereich der entwickelten Methoden flexibler zu gestalten. Das beantragte Zwei-Jahresprojekt verfolgt folgende fünf inhaltlichen Ziele: 1. Entwicklung eines neuen Software-Algorithmus um den Nachweis gering abundanter Substanzen, die von bestehenden Softwarelösungen momentan nicht korrekt detektiert werden, zu verbessern. 2. Erweiterung der bestehenden Methode für den Einsatz in Multi-Element-Markierungs-experimenten mit dem Ziel der ganzheitlichen Erfassung und Charakterisierung niedermolekularer Stoffwechselprodukte. 3. Entwicklung einer Software-Lösung zur automatischen Detektion von Multi-Element- oder Multi-Tracer-abgeleiteten biologischen Umwandlungsprodukten. 4. Erstellung einer Metabolit- und Spektren-Datenbank und Etablierung von Clustering-Methoden zur Klassifizierung unbekannter Stoffwechselprodukte entsprechend ihrer chemischen Strukturen und Fragmentspektren (Molecular networking). 5. Anwendung der entwickelten Werkzeuge und methodischen Ansätze im Rahmen bestehender und geplanter Projekte und Forschungskooperationen.

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