Mikroalgen – Rohstoffquelle der Zukunft? : Regenerative Biomasse und Trägererneuerbarer Energie

Eine ungewöhnliche Anlage zur Energiegewinnung betreibt die Professur für Abfall- und Ressourcenmanagement der Universität Gießen in Kooperation mit der Algenland GmbH: Kleine grüne Einzeller, Algen oder genauer gesagt: mikroskopisch kleine Mikroalgen, leben dort in offenen Becken, wandeln klimaschädliches CO2 in lebensnotwendigen Sauerstoff um und lassen sich anschließend noch zur Energiegewinnung nutzen

Bewertung der Schwermetallbelastung anhand einer multifunktionalen Referenz-Landschaft

Zur Bewertung der Schwermetallbelastung in Oberböden von Landschaften wurde ein normatives Szenario, das sogenannte Multifunktionalitätsszenario, als Referenz-Landschaft herangezogen. Der Schwermetallstatus der beiden Szenarien „Ist-Zustand“ sowie „multifunktionale Landschaft“ wurde mit dem Modell ATOMIS prognostiziert und die jährlichen Schwermetall-Inputfrachten in den Boden berechnet. Durch den Vergleich der Modellergebnisse konnten sowohl Defiziten als auch positive Effekte des aktuellen Bewirtschaftungssystems aufgezeigt werden. Die Schwermetalleinträge waren unter aktueller Landnutzung im Gebietsmittel bis zu 30 % höher als im Multifunktionalitätsszenario. Insbesondere durch die Umstellung auf Ökolandbau und extensive Grünlandnutzung können dabei die Inputfrachten und die Anreicherung von Schwermetallen im Oberboden reduziert werden

FPGA Implementation of a Blind Source Separation Algorithm Using Stochastic Computing

In dieser Arbeit wird die Eignung der stochastischen Rechentechnik für die FPGA Implementierung eines Algorithmus zur blinden Quellentrennung diskutiert. Dazu werden zunächst die Grundlagen betrachtet und anschließend der Hérault-Jutten- Algorithmus mittels stochastischer Rechentechnik simuliert und auf einem Spartan- 6-FPGA implementiert. Die Implementierung wird getestet, die Ergebnisse werden an einen PC übertragen und bewertet.In this thesis the applicability of Stochastic Computing for an FPGA implementation of a Blind Source Separation algorithm is discussed. First the basic principles are considered and then the Hérault-Jutten algorithm is simulated with Stochastic Computing elements and subsequently implemented on a Spartan-6-FPGA. The implementation is tested an the results are transmitted to and evaluated on a PC

Crystal structure of pyrrolizidine alkaloid N-oxygenase from the grasshopper Zonocerus variegatus

The high-resolution crystal structure of the flavin-dependent monooxygenase (FMO) from the African locust Zonocerus variegatus is presented and the kinetics of structure-based protein variants are discussed. Z. variegatus expresses three flavin-dependent monooxygenase (ZvFMO) isoforms which contribute to a counterstrategy against pyrrolizidine alkaloids (PAs). PAs are protoxic compounds produced by some angiosperm lineages as a chemical defence against herbivores. N-Oxygenation of PAs and the accumulation of PA N-oxides within their haemolymph result in two evolutionary advantages for these insects: (i) they circumvent the defence mechanism of their food plants and (ii) they can use PA N-oxides to protect themselves against predators, which cannot cope with the toxic PAs. Despite a high degree of sequence identity and a similar substrate spectrum, the three ZvFMO isoforms differ greatly in enzyme activity. Here, the crystal structure of the Z. variegatus PA N-oxygenase (ZvPNO), the most active ZvFMO isoform, is reported at 1.6 Å resolution together with kinetic studies of a second isoform, ZvFMOa. This is the first available crystal structure of an FMO from class B (of six different FMO subclasses, A–F) within the family of flavin-dependent monooxygenases that originates from a more highly developed organism than yeast. Despite the differences in sequence between family members, their overall structure is very similar. This indicates the need for high conservation of the three-dimensional structure for this type of reaction throughout all kingdoms of life. Nevertheless, this structure provides the closest relative to the human enzyme that is currently available for modelling studies. Of note, the crystal structure of ZvPNO reveals a unique dimeric arrangement as well as small conformational changes within the active site that have not been observed before. A newly observed kink within helix α8 close to the substrate-binding path might indicate a potential mechanism for product release. The data show that even single amino-acid exchanges in the substrate-entry path, rather than the binding site, have a significant impact on the specific enzyme activity of the isoforms