Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Strukturabhängige Eigenschaften von Allelochemikalien

27.12.2006
Im Rahmen des FATEALLCHEM-Projekts wurde ein Modellierungsrahmen zur Bewertung der allelopathischen Eigenschaften von Feldfrüchten entwickelt, um Wissenslücken über deren toxische Wirkung aus strukturellen Informationen zu schließen.

Die modernen Systeme in der Pflanzenproduktion sind stark von der Chemikalienzugabe anhängig, um vor Krankheiten, Insekten und Unkraut zu schützen. Durch diese Zunahme an synthetischen Pestiziden wuchsen auch die Bedenken über chemische Rückstände in der Umwelt und, als wichtigster Faktor, über eine entstehende Resistenz gegen Pestizide bei den betroffenen Organismen. Die Weiterentwicklung und Verbesserung von natürlich durch Pflanzen produzierten Schutzchemikalien ist ein alternativer Ansatz, der zunehmend die Aufmerksamkeit auf sich zieht.

Ziel des FATEALLCHEM-Projekts war es, die Möglichkeiten einer Nutzung der allelopathischen Eigenschaften von Weizen in herkömmlichen und biologischen Landwirtschaftssystemen mittels Bewertung der erwünschten und unerwünschten Auswirkungen zu überprüfen. Zu diesem Zweck entwickelten Wissenschaftler am Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri einen Rahmen für die Toxizitätsbewertung von Allelochemikalien auf der Grundlage von Modellen, die deren biologische Aktivität anhand von strukturellen Informationen prognostizierten.

Es wurden quantitative Struktur-Aktivitäten-Beziehungen (QSARs - Quantitative Structure-Activity Relationships) formuliert. Dabei ging man davon aus, dass zwischen der Molekülstruktur von Verbindungen und deren biologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften ein Zusammenhang besteht. Zunächst wurde ein Datensatz von mehr als einhundert synthetischen Pestiziden, die strukturell den Allelochemikalien ähnlich sind, erstellt. Die Toxizitätswerte sammelte man von verschiedenen Arten wie Wasserflöhen, Forellen und Enten. Mithilfe der Codessa-Software und der vergleichenden molekularen Feldanalyse (CoMFA - Comparative Molecular Field Analysis) berechnete man molekulare Deskriptoren, die deren physikochemisches Verhalten charakterisieren.

Während der Entwicklungsphase des Modellierungsrahmens fanden verschiedene Verfahren Anwendung, um die wichtigsten und meist verborgenen Informationen zu extrahieren. Trotz eines geringeren Leistungsvermögens erwies sich das Verfahren einer gruppenweisen Verarbeitung der Daten (GMDH - Group Method of Data Handling) für die neuronalen Netze auf der Grundlage von chemischen Deskriptoren als allgemeiner und auf heterogene Strukturen anwendbar. Für die CoMFA-Deskriptoren wurde ein anderer Ansatz verwendet. Das PLS-Verfahren (Partial Least Square, partielles kleinstes Fehlerquadrat) deutete auf molekulare Stoffwechselprozesse mit allelopathischer Toxizität hin.

Darüber hinaus erbrachte der Vergleich dieser Verfahren wichtige Informationen für ein besseres Verständnis der Toxizitäts- und Wirkungsmechanismen von Allelochemikalien. Die Forscher möchten mit einem geeigneten Partner zusammenarbeiten, um die QSAR-Modelle weiter zu validieren und somit sicherzustellen, dass sie sich für ausreichend genaue Toxizitätsprognosen bei neuen Verbindungen eignen.

Emilio Benfenati | ctm
Weitere Informationen:
http://www.marionegri.it/ambsal/chem-toxi/

Weitere Berichte zu: Allelochemikalien Deskriptoren Pestizide

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Evolutionsvorteil der Strandschnecke
28.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Mobile Goldfinger
28.03.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit