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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-11-15 - 2020-11-14

As sessile organisms, plants compete with their neighbors for limited resources. In a process known as “allelopathy”, some species exude chemicals from their roots to inhibit the growth of other species nearby. This chemical warfare plays an important role in the interaction between crops and weeds, and using allelopathy in weed control has potential as an important tool for future sustainable agriculture. A key aspect of allelopathy is the chemical dynamics of the compounds in the soil: while some are converted to more biologically active forms, others lose their toxicity upon conversion. Although there are indications that soil bacteria act as key players in this biotransformation, their contribution to a plant’s toxicity remains unresolved. This proposal aims to elucidate the molecular processes in the soil during allelopathy through the following objectives: 1. Determining the products of microbe-mediated chemical conversion of crop-derived allelochemicals. 2. Resolving the genetic basis of microbe-mediated degradation of crop-derived allelochemicals. To reach the research objectives, we will use an interdisciplinary approach in which we will combine analytical chemistry with microbial genomics. In a broader sense, this project aims to achieve a pioneering knowledge of the molecular processes in the soil involved in allelopathy, and will thus contribute to sustainable farming practices in future agriculture.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-07-01 - 2023-06-30

Schimmelpilze stellen eine reichhaltige Quelle an spezifischen Stoffwechselprodukten – sogenannten Sekundärmetaboliten - dar, die einerseits als bioaktive Substanzen (zB. Antibiotika) Anwendung finden und andererseits auch für den Pilz selbst bei der Verteidigung und Kommunikation mit anderen Organismen bzw. als chemische Waffen nützlich sind. Dies trifft auch für mykoparasitische Pilze zu, die andere Pilze angreifen und parasitieren können und zu denen manche Arten der Gattung Trichoderma gehören. Die Bildung der meisten der sekundären Stoffwechselprdukte erfordert die Anwesenheit spezifischer Reize aus der Umwelt, da die zugrundeliegenden Gene bei Kultivierung unter im Labor üblichen Bedingungen nicht aktiv sind. Im vorliegenden Projekt soll nun die Rolle von sekundären Stoffwechelprodukten bei der chemischen Kommunikation zwischen zwei Schimmelpilzen im Detail untersucht werden. Am Beispiel der Wechselwirkung des Mykoparasiten Trichoderma atroviride mit dem Pflanzenschädling Botrytis cinerea (Grauschimmel), möchten wir erforschen wie sich die direkte Interaktion zwischen diesen beiden Pilzen auf die Bildung neuer Stoffwechselprodukte auswirkt. Für diesen Zweck werden wir eine neuartige integrative Herangehensweise entwickeln, die aus einer Kombination modernster Methoden besteht und einedetaillierte Untersuchung der Wechselwirkung auf verschiedenen zellulären Ebenen gleichzeitig ermöglicht. Das Zusammenführen von bildgebender Massenspektrometrie, hochauflösender Metabolomanalyse, Lebendzell-Mikroskopie und Analyse der Genexpression zu einem maßgeschneiderten Paket komplementärer Methoden wird zu neuen Einblicken in die Rolle kleiner chemischer Moleküle während der komplexen mykoparasitischen Pilz-Pilz Interaktion und zur Entdeckung neuer pilzlicher Sekundärmetaboliten führen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-10-01 - 2022-09-30

Um die Potenziale der sich rasant entwickelnden Omics-Technologien und die Verarbeitung der damit verbundenen riesigen Datenmengen optimal erschliessen zu können, sind die Schaffung zusätzlicher Kompetenz auf dem Gebiet der Bioinformatik und die Entwicklung neuer Auswertealgorithmen unerlässlich. Ziel des vorliegenden Projekts ist es, die verschiedenen „Omics-Disziplinen“ (Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik) am Technopol Tulln zu vernetzen und die auf diesen Gebieten tätigen Wissenschaftler durch Aufbau einer Bioinformatik-Plattform zu unterstützen. Durch den Aufbau zusätzlicher Kompetenz und neuer innovativer Methoden soll so ein zusätzlicher Nutzen für die bereits auf hohem Niveau laufende Forschung erzielt werden. In diesem Projekt sollen neue Bioinformatik-Werkzeuge entwickelt und etabliert werden, die für viele (auch zukünftige) Fragestellungen in den Biowissenschaften eingesetzt werden können um den riesigen Umfang an Rohdaten zu reduzieren, statistisch auszuwerten und grafisch so aufzubereiten, dass diese für die weitere Interpretation zugänglich werden. Das Projekt ist in vier wissenschaftliche Module gegliedert. Um den angestrebten Nutzen zu maximieren, werden die Bioinformatiker in bereits bestehende, in den Omics-Disziplinen angesiedelte Projekte mit biologischer Fragestellung eingebunden. Zur Klärung der Fragestellungen aus diesen Projekten sollen allgemein einsetzbare, benutzerfreundliche Softwarelösungen für die Datenauswertung entwickelt werden.

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