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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-02-01 - 2025-07-31

A major obstacle to drug development in pediatric cancers is a lack of pre-clinical models recapitulating the human disease due to incomplete knowledge of tissue origin. This is specifically true for Ewing sarcoma (EwS) which is caused by EWSR1/ETS gene rearrangements. Mesenchymal stem cells (MSC) have been proposed as candidate cell types of origin, however, targeting of EWS-FLI1 to the bone mesenchymal lineage during mouse embryogenesis so far failed to result in tumorigenesis. Little is known about the precise developmental trajectories of different MSC cell types during normal and perturbed differentiation. In this project, we will follow three approaches to decipher the tissue and differentiation state of origin for EwS: i) Based on single-cell transcriptome analyses, we will establish the first time- and lineage-resolved single-cell reference atlas of human MSC development, naïve and along induced differentiation. We will then pinpoint alteration of normal differentiation trajectories after inducing ectopic EWS-FLI1 expression to define the cell type, differentiation stage, and chromatin architecture resembling EwS the closest and trace back the development of EwS tumor cells from single-cell and bulk analysis of EwS tumor samples by aligning them to the MSC differentiation reference atlas. ii) Based on the observation that the cancer epigenome retains memory of the tissue of origin in its enhancer usage, we will screen for convergence in trans-species activity of these enhancers on specific cell types and developmental stages during zebrafish development. Using these enhancers to irreversibly switch-on fluorescent reporter activity by Cre-mediated recombination, we will follow the developmental fate of these cells into adulthood. iii) Finally, we will perform lineage tracing experiments of rare EwS-like tumors developing in zebrafish with mosaic EWS-FLI1 expression to identify cell types permissive for EWS-FLI1 mediated transformation.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2022-01-01 - 2024-12-31

Kornelkirschen gewinnen zunehmend das Verbraucherinteresse als gesundes Lebensmittel, was zu einer erhöhten Marktnachfrage nach qualitativ hochwertigen Früchten und entsprechendem Pflanzmaterial führt. Bisher haben wir mehr als 400 genetisch einzigartige C. mas-Herkünfte aus dem Pielachtal, Traisental und Gölsental sowohl phänotypisch, als auch genetisch analysiert. Erkenntnisse zur langfristigen Entwicklung von Temperatur und Niederschlag legen nahe, dass sich angesichts der aktuellen und zukünftigen Herausforderungen mit sich ändernden klimatischen Bedingungen die Züchtung mit Trockenheitstoleranz und Krankheitsresistenz befassen muss. Um eine Züchtungsstrategie für die Produktion neuartiger Genotypen zu entwickeln, die an zukünftige Bedürfnisse für eine nachhaltige Produktion in der Region angepasst ist, werden folgende Ziele angestrebt: 1. Die Keimung der Kornelkirschsamen dauert bis zu 3 Jahre und erste Früchte werden bei Sämlingspflanzen nach 8 Jahren erwartet. Eine deutliche Verkürzung der Keimzeit würde daher sowohl der Züchtung, als auch der Vermehrung der Kornelkirsche zugute kommen. Daher ist das vorzeitige Brechen der Ruhephase ein wichtiges Thema, an dem im vorliegenden Projekt in vivo und in vitro gearbeitet wird. 2. Wertvolle Sorten müssen vegetativ vermehrt werden. Veredelungsversuche werden zu unterschiedlichen Jahreszeiten und mit unterschiedlichen Edelreisern im Gewächshaus und im insektensicheren Saranhaus durchgeführt. Außerdem wird für Cornus mas die Technik des „in vitro Grafting“ etabliert. 3. Die Erstellung einer Referenzgenomsequenz einer Pielachtaler Selektion von Cornus mas ermöglicht die Identifizierung essentieller Genomabschnitte einschließlich regulatorischer Elemente und liefert die Grundlage für eine markergestützte Selektion (MAS). 4. Eine MAS-Strategie wird entwickelt und auf ausgewählte Genotypen im österreichischen Kornelkirschenanbau angewendet. Dadurch kann die Zeit bis zur Entscheidung über den Zuchtwert einer Neuzüchtung, also das spätere Wuchs- und Produktionsverhalten einer Pflanze, bereits auf das Keimlingsstadium verkürzt werden. 5. Auch Kornelkirschen werden von Viren und Phytoplasmen befallen. Da es sich aber überwiegend um Wildpflanzen handelt, werden Infektionen nicht gemeldet, da keine systematischen Erhebungen existieren. Da bei der Kornelkirsche eine Virusübertragung über Samen nicht ausgeschlossen werden kann, wird im vorliegenden Projekt die Testung von Sämlingen und Pflanzmaterial mittels ELISA oder PCR etabliert und eine Bekämpfungsstrategie entwickelt.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2021-06-01 - 2025-05-31

Die zur Erfüllung des Pariser Abkommens notwendigen Emissionsreduzierungen sind ohne großtechnische Abscheidung und Nutzung von CO2-Emissionen nicht erreichbar. VIVALDI bietet eine innovative integrierte Lösung für die Valorisierung von CO2-Emissionen aus verschiedenen biomassebasierten Industriesektoren (Zellstoff/Papier, Biomasse und Ethanol) zu wertschöpfenden organischen Säuren. VIVALDI umfasst die gesamte Wertschöpfungskette: 1) CO2-Abtrennung mittels einer aminbasierten Absorption in Kombination mit immobilisierten Kohlensäureanhydrasen, 2) elektrokatalytische CO2-Reduktion zu C1-Bausteinen mittels neuartiger Elektrodenmaterialien und Reaktorkonfigurationen, 3) Fermentation der C1s zu organischen Säuren über das mikrobielle Chassis Pichia pastoris und 4) Rückgewinnung von Nährstoffen/Spurenelementen/Energie aus den eigenen Industrieabwässern mittels Bioelektroanreicherung. VIVALDI wird von den jüngsten Forschungsfortschritten der Partner profitieren, um in enger Zusammenarbeit mit der Industrie eine praktikable und nachhaltige Wertschöpfungskette zur Valorisierung von CO2 in organische Säuren mit unterschiedlichen Marktanforderungen zu entwickeln und zu validieren: Milchsäure (bereits etabliert), Itaconsäure (kürzlich von der Industrie übernommen) und 3-Hydroxypropionsäure (noch wenig im industriellen Maßstab etabliert). Neben dem Konzept ist die Stärke von VIVALDI das multidisziplinäre und komplementäre Konsortium: Partner mit bekannter F&E-Erfahrung, große CO2-Produzenten aus jedem der Industriesektoren, frühe Technologie-Anwender, Experten auf dem Markt für neuartige Lösungen und große Endverbraucher der chemischen Produkte.

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