In dieser Arbeit wurden über 100 Pseudomonas-ähnliche Bakterienstämme, einige Bradyrhizobium-ähnliche und ein Ralstonia-ähnlicher Bakterienstamm mit der Fähigkeit zum aeroben Abbau chlorierter Aromaten isoliert. Die Bradyrhizobium-ähnlichen Isolate können vermutlich einer neuen Art zugeordnet werden. Die Pseudomonas- und Ralstonia-ähnlichen Isolate stammen aus einer Umweltprobe und zeigen die sehr geringe Diversität an Schadstoff-Verwertern in einem stark belasteten Standort. Spezifische PCR-Primer für die Gensequenzen der Chlorbrenzcatechin-1,2-Dioxygenase und Chlormuconat-Cycloisomerasen wurden anhand dieser Isolate überpüft. Diese Ergebnisse bestätigten die Aussagekraft der Primer in Bezug auf die Abbaugene des modifizierten ortho-Brenzcatechin-Weges für diesen Taxa. Diese kultivierungsunabhängige Methode ermöglicht die Überwachung des mikrobiellen Schadstoffabbaus in der Umwelt.

In dieser Arbeit wurden PCR-Primer für den Nachweis von Genen des bakteriellen Chloraromaten-Abbaus entwickelt. Als Zielgene wurden hierfür die Gene der Chlorcatechol-1,2-Dioxygenasen und Chlormuconat-Cycloisomerasen des modifizierten ortho-Weges ausgesucht. Die entwickelten Primer wurden an verschiedenen Chloraromaten abbauenden Bakterien getestet. Es gelang dabei erstmals, Fragmente von Chlormuconat-Cycloisomerase-Genen aus alpha-Proteobakterien zu erhalten. Mit den neu entwickelten Primern zum Nachweis der Chlorcatechol-1,2-Dioxygenase-Gene wurden aus den Stämmen Burkholderia sp. 3CB-1 und Rhodococcus opacus 1CP auch Fragmente amplifiziert, die nur relativ geringe Ähnlichkeiten zu bereits bekannten Genen aufwiesen. Um die Sequenzdatenbasis für das Primerdesign zu erweitern, wurden außerdem Chlorcatechol-Gencluster aus zwei Vertretern der alpha-Proteobakterien kloniert und sequenziert. Aus dem Stamm Sphingomonas sp. TFD44 konnten dabei zwei verschiedene Gencluster charakterisiert werden, von denen nur eines einen kompletten Satz der Chlorcatechol-Gene enthielt. Die beiden Gencluster aus dem anderen Stamm, Sphingomonas sp. EML146, wiesen Homologien zu diesem Gencluster auf. Die Konstruktion einer Knockout-Mutante und Proteinanreicherungen ergaben Hinweise auf weitere Chlorcatechol-Abbaugene in Sphingomonas sp. TFD44.

Renal tissue engineering and regenerative medicine represent a significant clinical objective because of the very limited prospect of cure after classical kidney treatment. Thus, approaches to isolate, manipulate and reintegrate structures or stimulating the selfregenerative potential of renal tissue are of special interest. Such new strategies go back to knowledge and further outcome of developmental biological research. An understanding of extracellular matrix (ECM) structure and composition forms thereby a particularly significant aspect in comprehending the complex dynamics of tissue regeneration. Consequently the reconstruction of these structures offers beneficial options for advanced cell and tissue culture technology and tissue engineering. In an effort to investigate the influence of natural extracellular structures and components on embryonic stem cell and renal embryonic tissue, methodologies which allow the easy application of exogenous signals on tissue in vitro on the one hand and the straight forward evaluation of decellularization methods on the other hand, were developed. Both systems can be used to investigate and modulate behaviour of biological systems and represent novel interesting tools for tissue engineering. The novel technique for culturing tissue in vitro allows the growing of embryonic renal explants in very low volumes of medium and optimized observability, which makes it predestined for testing additives. In particular, this novel culture set up provides an ideal opportunity to investigate renal development and structure formation. Further studies indicated that the set is universally applicable on all kinds of (embryonic) tissue. Following hereon, more than 20 different ECM components were tested for their impact on kidney development under 116 different culture conditions, including different concentrations and being either bound to the substrate or dissolved in the culture medium. This allowed to study the role of ECM constituents on renal structure formation. In ongoing projects, kidney rudiments are exposed to aligned matrix fibrils and hydrogels with first promising results. The insights gained thereof gave rise to a basis for the rational application of exogenous signals in regenerative kidney therapies. Additionally new strategies for decellularization of whole murine adult kidneys were explored by applying different chemical agents. The obtained whole matrices were analysed for their degree of decellularization and their residual content and composition. In a new straight forward approach, a dependency of ECM decellularization efficiency to the different agents used for decellularization could be shown. Moreover the capability of the ECM isolated from whole adult kidneys to direct stem cell differentiation towards renal cell linage phenotypes was proved. The data obtained within this thesis give an innovative impetus to the design of biomaterial scaffolds with defined and distinct properties, offering exciting options for tissue engineering and regenerative kidney therapies by exogenous cues.