Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 496.785 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Paratuberkulose ist eine weltweit auftretende, fortschreitende, tödliche Enteritis bei Wiederkäuern, die durch Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) verursacht wird. MAP infiziert primär Zellen des distalen Ileums, hier findet außerdem die Zinkaufnahme des Wirts statt. MAP ist mit einem kanonischen ZnuABC-Zinkaufnahmetransporter ausgestattet, der auch in anderen mykobakteriellen Pathogenen vorkommt, sowie mit zwei zusätzlichen einzigartigen Zinkimportern, die sich auf den MAP-spezifischen großen Sequenzpolymorphismen LSP14 und LSP15 befinden. Darüber hinaus beherbergt LSP14 einen mutmaßlichen Zinkophor-Gencluster - sid -, der in anderen eng verwandten oder pathogenen Mykobakterien nicht vorkommt, was auf das Vorhandensein eines zusätzlichen Zinkaufnahmesystems in MAP hindeutet. Wir haben bereits gezeigt, dass dieser Cluster zinkabhängig durch den Zinkaufnahmeregulator Zur reguliert wird und für eine NRPS (Non Ribosomal Peptide Synthetase) kodiert, die möglicherweise ein Zinkophor produziert. In vorläufigen Experimenten haben wir zum ersten Mal einen MAP-Zinkophor-Kandidaten durch Metallisotopen-codiertes Profiling (MICP) nachgewiesen. Angesichts der wesentlichen Rolle von Zink und Zinkophoren für das bakterielle Überleben und die Etablierung einer Infektion ist es von großer Bedeutung, die Funktion dieser Systeme in der Zinkhomöostase und Pathogenität von MAP zu klären und vollständig zu verstehen. Das Projekt zielt darauf ab, den MAP-Zinkophor-Kandidaten und weitere mögliche Zinkophore zu identifizieren, bestätigen und zu charakterisieren, den sid-Cluster mit der Zinkophor-Produktion in Verbindung zu bringen, die Rolle von sid bei der Zink-Homöostase und dem intrazellulären Überleben von MAP zu klären und die Translokation von Zinkophoren zu untersuchen. Unsere erwarteten Ergebnisse werden zum Verständnis der Zinkhomöostase in MAP und anderen Mykobakterien beitragen.

Kooperationspartner:

Dr. Thomas Wichard

Friedrich-Schiller-Universität Jena

Institut für Anorganische und Analytische Chemie

Lehrstuhl für Instrumentelle Analytik

Lessingstraße 8

07743 Jena

Drittmittelprojekt: UBA, 156.832 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Aufgrund ihrer Stellung an der Spitze des Nahrungsnetzes dienen Spitzenprädatoren wie Greifvögel, Otter, Robben und Schweinswale als nützliche Indikatoren für Schadstoffe in terrestrischen, Süßwasser- und Meeresumgebungen. In Kombination mit Daten ausgewählter Beutearten (z. B. Fische) können Daten aus der chemischen Überwachung von Spitzenprädatoren nützliche quantitative Informationen über die Persistenz und Bioakkumulation chemischer Substanzen im gesamten Nahrungsnetz liefern. Eine Reihe dieser chemischen Substanzen sind als persistente, mobile oder bioakkumulierende und toxische Stoffe (PMT-, PBT-Stoffe), sehr persistente, sehr bioakkumulierende, sehr mobile Stoffe (vPvB-/ vPvM-Stoffe) sowie endokrine Disruptoren (EDs).
Das Projekt "Beyond life Apex" wird die Schadstoffbelastung von Nahrungsketten mit Spitzenprädatoren untersuchen, um das Vorkommen von Substanzen und deren Koexposition in Deutschland sowie potenzielle gesundheitsschädliche Auswirkungen ausgewählter Schadstoffe zu ermitteln. Das Projekt wird neue Erkenntnisse über die Exposition von Organismen auf verschiedenen trophischen Ebenen, den Grad der Biomagnifikation in terrestrischen und aquatischen Nahrungsketten, prioritäre Substanzen für weitere regulatorische Bewertungen, die negativen Auswirkungen chemischer Schadstoffe auf Spitzenprädatoren sowie die Ursachen dieser Auswirkungen liefern. Dieses Projekt wird als Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (ITAW), dem Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ) in Leipzig durchgeführt und vom Umweltbundesamt gefördert.

Kooperationspartner:

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)

Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Anpassung KI-basierter Methoden zur automatisierten Annotation und funktionellen Interpretation von Single-Cell-Sequenzierungsdaten in Säugetieren. Der Schwerpunkt liegt auf der Adaption transformerbasierter Modelle auf multi-spezifische Datensätze aus Nutztieren und Modellorganismen. Durch die Integration von Single-Cell-Transkriptomdaten sollen robuste Modelle zur Zelltypannotation, Zustandsklassifikation und Vorhersage regulatorischer Effekte etabliert werden. Die entwickelten Ansätze werden auf Gewebe mit wachstumsrelevanten Prozessen angewendet, um KI-gestützt funktionelle Zellpopulationen und regulatorische Muster zu identifizieren. Ziel ist es, skalierbare Werkzeuge für die vergleichende funktionelle Genomik auf Einzelzellebene in Säugetieren bereitzustellen.

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Ziel dieses Folgeprojekts ist es, den Beitrag struktureller genomischer Varianten zur genetischen Architektur des Wachstums im Schweinemodell zu untersuchen. Der Schwerpunkt liegt auf der Identifikation und Charakterisierung von strukturellen Varianten mittels Long-Read-Sequenzierung und deren regulatorischen Effekten in nicht-kodierenden Genomregionen. Analysen in Tieren mit divergenten Wachstumsphänotypen sollen wachstumsassoziierte strukturelle Varianten und Selektionssignaturen identifizieren. Diese Varianten werden hinsichtlich ihrer Lage in regulatorischen Sequenzen, putativen Enhancern und Chromatin-Domänen untersucht und mit Genexpressionsdaten aus Wachstumsfugen verknüpft. Ziel ist die Identifikation funktionell relevanter nicht-kodierender Variation mit Einfluss auf wachstumsregulative Prozesse.

Kooperationspartner:

Prof. Tim Kacprowski, Leiter Abteilung Data Science in Biomedicine, Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik der TU Braunschweig und der Medizinischen Hochschule Hannover

Drittmittelprojekt: DFG (VIPER GRK)

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Charakterisierung der Auswirkungen von Morbilliviren auf angeborene Reaktionen und die Integrität von Epithelzellen der Atemwege.
-Erzeugung und Charakterisierung von 3D-Kultursystemen verschiedener wildlebender Fleischfresser-Arten
-Analyse von Morbillivirus-Infektionen auf Atemwegszellen von wild lebenden Fleischfressern in vivo und ex vivo

Drittmittelprojekt: DFG (VIPER GRK)

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Hypothesis:
Viral genomic sequences obtained from archived canine formalin-fixed, paraffin embedded tissue of the central nervous system and will allow establishing a cause-consequence relationship between the detected known and unknown viral pathogen and pathological findings.
Aim and objectives:
The general aim of the project is further identify the viral cause of canine diseases of the central nervous system.
-By using conventional histology and immunochistochemistry of archived tissues from the last 6 decades to identify cases of non-supprative encephalitis of unknown origin
-Suspected virus infection will be further substantiated by applying double-stranded RNA or selected interferon stimulated genes specific antibodies and a probe specific for interferon β.
-Followed by ribonucleic acid extraction from the selected FFPE tissues, RT-qPCR using pan-genus primer and/or NGS. Alignment to reference genomes available in databases will be used to detect known viral pathogens and related unknown viruses
-Investigation of the pathogenesis of the discovered virus by studying cell tropism and the distribution of the virus in the host organism using in situ hybridization for the distribution of the pathogen

Kooperationspartner:

Institut für Virusdiagnostik, Friedrich Löffler Institut

Drittmittelprojekt: DFG, 502.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Dieses Projekt konzentriert sich darauf, unser Verständnis des menschlichen enterischen Nervensystems (ENS) zu vertiefen, insbesondere des myenterischen Plexus, der eine entscheidende Rolle bei der Regulation der gastrointestinalen Motilität spielt. Das ENS wird oft mit einer externen Festplatte verglichen, die die Funktionen des Magen-Darm-Trakts steuert und autonom vom Gehirn arbeitet. Unsere Literaturrecherche betont die Notwendigkeit Daten aus humanen Proben zu gewinnen aufgrund von Einschränkungen bei der Übertragung von Ergebnissen aus Tierversuchen auf den Menschen, wie durch artspezifische Unterschiede in der Wirkung von Neurotransmittern und Signalwegen gezeigt wurde.
Die vorliegende Studie schlägt umfassende Forschungsmethoden vor, darunter die Probenentnahme und -vorbereitung von menschlichem Darmgewebe (Colon), Neuroimaging mit spannungs- und calciumsensitiven Farbstoffen, in-vitro-Motilitätsexperimente im Organbad und Immunhistochemie. Unser Ziel ist es, die Wissenslücke hinsichtlich der funktionellen Eigenschaften und der Konnektivität menschlicher myenterischer Neurone zu schließen. Das experimentelle Design beinhaltet die Untersuchung der neuronalen Aktivierung, der Neurotransmitterantworten und der synaptischen Kommunikation innerhalb des myenterischen Plexus des Colons. Darüber hinaus zielt die Studie darauf ab, mechanosensitive enterische Neurone zu charakterisieren und zu identifizieren, Immunhistochemie für die phänotypische Analyse durchzuführen und die spontane und nervenvermittelte Darmmotilität, sowie deren Pharmakologie zu studieren. Das Projekt zielt auch darauf ab, den Einfluss extrinsischer Afferenzen auf die Darmmotilität zu untersuchen. Darüber hinaus plant das Projekt, den Einfluss von Patientenmerkmalen, insbesondere in Bezug auf Alter, Geschlecht und Body-Mass-Index, auf die neuronale Anzahl und Motilitätsdaten zu bewerten.
Zusammenfassend strebt das Forschungsprojekt eine umfassende Kenntnis des menschlichen myenterischen Plexus des Colons an, um wertvolle Einblicke in die Pathophysiologie funktioneller gastrointestinale Störungen zu gewinnen und möglicherweise den Weg für gezielte therapeutische Interventionen zu ebnen.

Drittmittelprojekt: Gefördert mit Mitteln aus zukunft.niedersachsen, 612/ZERN 7897049-TiHo - Open Call, 301.520 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Das Tierwohl und die Tiergesundheit wird u.a. maßgeblich durch das Stallklima beeinflusst. Die Einstellung eines optimalen Stallklimas ist komplex und es wachsen weitere Herausforderungen durch Veränderungen im Außenklima.
In diesem Vorhaben mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft werden Stallklimaparameter und Bodentemperaturen in einem zukunftsorientierten, tiergerechten Haltungssystem auf der Grundlage von Messungen, KI (Künstliche Intelligenz) -gestützten Verhaltensbeobachtungen und einem begleitenden Hygienemonitoring so angepasst, dass Schweine in der Aufzucht und in der Mast die Buchtenstrukturen optimal nutzen. Gleichzeitig wird der Frage nachgegangen, ab wann eine Stallklimasteureung durch die Verwendung von Enthalpiewerten sinnvoll erscheint. Ferner sollen in einem Buchtenmodell die Wärmeübergänge dargestellt werden.
Ziel ist auf der Grundlage der erhobenen Daten und gestalteten Modelle, das Stallklima und die Oberflächentemperaturen so zu regeln, dass sich die Tiere je nach Alter bzw. Gewicht in ihren Komfortzonen bewegen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr.-Ing. Markus Richter, Robin Kahlfeld, M. Sc,

Institut für Thermodynamik, Fakultät für Maschinenbau,

Leibniz Universität Hannover

Assoziierte Partner:

Big Dutchman AG

H. Bröring GmbH & Co. KG

VetVise GmbH

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (Bundesprogramm ökologischer Landbau), 231.160 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, die Gesundheit von Saug- und Aufzuchtferkeln unter ökologischen Haltungsbedingungen in freien Abferkelsystemen und Systemen zur Ferkelaufzucht durch eine Anpassung der Haltung und der Fütterung zu verbessern und Möglichkeiten zu einer Reduktion der Ferkelsterblichkeit darzustellen. Neben der angepassten Haltung und Fütterung soll ein verbessertes, betrieblich angepasstes Gesundheits- und Hygienemanagement maßgeblich zu einer stabilen Tiergesundheit der ökologischen Betriebe beitragen. Des Weiteren gilt es Wissenslücken zu schließen und durch die Bearbeitung und Evaluierung verschiedener Fragestellungen neue Erkenntnisse für die ökologische Sauenhaltung und Ferkelerzeugung zu generieren.

Kooperationspartner:

Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen

Georg-August Universität Göttingen

Universität Kassel

Drittmittelprojekt: MWK Niedersachsen und Leibniz-Gesellschaft, 2.390.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)

Projektdetails:
Der Leibniz WissenschaftsCampus "Evolutionary Ecology of Zoonotic Pathogens during Agricultural Transformations" des Leibniz-Instituts DSMZ am Standort Braunschweig, forscht gemeinsam mit der TU Braunschweig, der Tierärztlichen Hochschule Hannover, dem Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur, dem Deutschen Primatenzentrum-Leibniz-Institut für Primatenforschung, dem Johann Heinrich von Thünen Institut und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung. Das Ziel des DSMZ-WissenschaftsCampus, ist es, durch systematische Ansätze mehr Informationen über die Verbreitung und Resistenz von Zoonose-auslösenden Pathogenen zu erhalten und damit mehr über ihre evolutionäre Ökologie zu erfahren. Im Fokus der neuen Forschungsarbeiten steht die Aufklärung der evolutionären Mechanismen, die diesen Krankheitserregern die Anpassung an die Umwelt ermöglichen und den Übergang auf den Menschen erleichtern. Dazu werden neueste molekularökologische und systembiologische Methoden, Modellierungen sowie datenwissenschaftliche Analysen eingesetzt. Der Fokus der Forschung richtet sich auf Krankheitserreger mit häufig ausgeprägter Antibiotika-Resistenz: Clostridioides difficile (Erreger schwerer Durchfallerkrankungen), Enterococcen (Harnwegs- und Wundinfektionen bis hin zur Sepsis) und porcine Coronaviren (seltene akute Atemwegserkrankungen).

Kooperationspartner:

DSMZ Braunschweig, TU Braunschweig, HZI Braunschweig, DPZ Göttingen, vTI Braunschweig