Schwerpunktprogramm "Biologische Transformationen von Kohlenwasserstoffen ohne Sauerstoff: vom molekularen zum globalen Maßstab" (SPP 1319)

(PresseBox) ( Frankfurt am Main, )
Der Senat der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert seit 2008 das Schwerpunktprogramm "Biologische Transformationen von Kohlenwasserstoffen ohne Sauerstoff: vom molekularen zum globalen Maßstab" (SPP 1319). Die abschließende zweite dreijährige Förderperiode wird Ende 2011 beginnen. Für diese Förderperiode wird hiermit zur Antragstellung aufgefordert.

Ziel des interdisziplinären Schwerpunktprogramms ist die Erforschung der anoxischen Transformation von Kohlenwasserstoffen in einem größeren wissenschaftlichen Kontext. Dabei sollen folgende übergeordnete Fragestellungen bearbeitet werden:

- Welche Rolle spielen die unter Laborbedingungen untersuchten anoxischen, biologischen Transformationen von Kohlenwasserstoffen tatsächlich in der Natur?
- Welche ökologischen und geochemischen Parameter beeinflussen die verantwortlichen Organismen in situ?

Die Erkenntnisse aus in situ-Studien über die Umsätze umweltrelevanter Substanzen sollen dazu führen, dass neuartige Stoffwechselleistungen überhaupt erst erkannt werden und die dafür verantwortlichen Organismen gezielt isoliert werden können.

Die geplanten Studien sollen in erster Linie mit Kohlenwasserstoff-Modellverbindungen durchgeführt werden, die typische Strukturelemente wie reaktionsträge C-C- und C-H-Bindungen aufweisen. Dazu gehören gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Isoprenoide sowie aromatische Kohlenwasserstoffe. Neben den initialen Aktivierungsreaktionen sollen auch bisher kaum verstandene typische Schlüsselreaktionen im weiteren anaeroben Stoffwechsel wie die Dearomatisierung oder Spaltung von Cyclohexan(-Derivaten) charakterisiert werden. Auch sollen neuartige Reaktionen an trägen C-H-Bindungen von Kohlenwasserstoff-Analoga untersucht werden.

Die Projekte sollen sich folgenden Forschungsthemen widmen:

- der biochemischen Identifizierung von neuartigen oder bisher kaum verstandenen enzymatischen Reaktionen, einschließlich Enzymisolierung, Strukturaufklärung und Regulationsmechanismen
- der Aufklärung von Struktur-Funktions-Beziehungen der beteiligten Metalloenzyme mit biophysikalischen und theoretisch-biochemischen Methoden
- der Aufklärung der Elementarschritte enzymatischer Reaktionen durch analoge chemische Reaktionen
- der quantitativen Bestimmung der Einflüsse von geochemischen und biologischen Einflüssen und der Bedeutung der biochemischen Reaktionen und der beteiligten Organismen in der Umwelt
- der Isolierung und Charakterisierung neuer Organismen, die anaerob Methan, Alkane, aromatische Kohlenwasserstoffe oder Isoprenoide abbauen

Die bloße Beschreibung der mikrobiellen Gemeinschaften oder die Charakterisierung von Standorten hinsichtlich der Abhängigkeit des Kohlenwasserstoffabbaus von Elektronen-Akzeptor-Konzentrationen usw. ist ausgeschlossen. Es sollen vielmehr zielgerichtet neue Erkenntnisse über anoxische Stoffwechselprozesse und deren in situ-Regulation beim Abbau oder der Bildung von Kohlenwasserstoffen oder auch Kohlenwasserstoff-Analoga erlangt werden. Die seit längerem intensiv untersuchte Ökologie der Methanbildung ist nicht Gegenstand des Schwerpunktprogramms.

Die erfolgreiche Bearbeitung dieser Thematik bedarf der koordinierten Anstrengung unterschiedlicher Disziplinen. Das Schwerpunktprogramm wendet sich an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Ökophysiologie, Mikrobiologie, Biogeochemie, Biochemie, Chemie, Strukturbiologie und Biophysik.

Anträge in englischer Sprache für die zweite dreijährige Förderperiode müssen bis 16. Mai 2011 in der Geschäftsstelle der DFG unter dem Stichwort "SPP 1319" eingegangen sein (Postanschrift: DFG, 53170 Bonn). Die Begutachtung ist mit einem Antragskolloquium verbunden, das am 31. August 2011 in Leipzig stattfinden wird.

Weiterführende Informationen
Detaillierte Informationen zum Schwerpunktprogramm finden Sie unter: www.helmholtz-muenchen.de/spp1319
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