Wahlpflichtfach Bio- und Gentechnologie der Naturstoffe

 

Voraussetzungen, Auswahl und Anmeldung

Das Wahlpflichtfach Bio- und Gentechnologie der Naturstoffe kann nach der Teilnahme am Praktikum „Pharmazeutische Biologie 3“ absolviert werden (ein Prüfungserfolg muss bei der Anmeldung noch nicht nachgewiesen werden).

Die Vergabe der Plätze erfolgt über den Moodle-Kurs „Wahlpflichtfach - Möglichkeiten und Auswahl im SoSe XXXX“ im Mai/Juni eines Jahres. Zulassungskriterien sind die eingetragenen Prioritäten.

 

Zeitrahmen und Ablauf

Das Wahlpflichtfach umfasst eine 3-wöchige wissenschaftliche Arbeit, an deren Ende ein Laborheft vorgelegt werden muss. Die Arbeiten werden von Herrn PD Dr. Gust und Assistenten betreut. Grundsätzlich findet das Praktikum in der vorlesungsfreien Zeit des Wintersemesters statt (Beginn in der zweiten Woche nach Semesterende). Die Vergabe der Plätze erfolgt jedoch immer im vorherigen Sommersemester.

Zielkompetenzen

Erlernen der Grundprinzipien wissenschaftlichen Arbeitens, z.B.:
•    Exaktes Planen von Experimenten inkl. nötiger Kontrollen.
•    Eigenständiges Durchführen der Experimente anhand von Skripten und entsprechender Literatur.
•    Interpretation von Resultaten und kritische Fehleranalyse.
•    Eine korrekte Aufzeichnung der durchgeführten Experimente sowie der resultierenden Ergebnisse in Form eines Laborheftes.
Am Ende des Wahlpflichtfachs sollten Sie einen repräsentativen Einblick in das Forschungsgebiet sowie grundlegender molekularbiologischer Methoden der Pharmazeutischen Biologie erhalten haben. Dieser Einblick sollte es Ihnen ermöglichen zu entscheiden, ob Sie z.B. diesen Schwerpunkt im Vertiefungsteil des M.Sc. Studiengangs (3. Semester) oder in der Master-Arbeit (4. Semester / PJ) wählen möchten!
 

Tätigkeiten

Im Wahlpflichtfach haben Sie die Möglichkeit Ihre Interessen und Fähigkeiten im Bereich der pharmazeutischen Bio- und Gentechnologie zu vertiefen. Sie haben die Gelegenheit, an aktuellen Forschungsprojekten mitzuarbeiten und diese besser kennenzulernen. Zur Expertise des Lehrstuhls gehört beispielsweise die Aufklärung der Biosynthese von Antibiotika, die Identifizierung von Biosynthese-Genclustern, Isotopen-markierte Fütterungsexperimente, Naturstoffchemie, Strukturaufklärung, Synthetische Biologie, fortgeschrittene molekularbiologische Methoden zur Generierung von Gendeletion bzw. zur heterologen Expression von Genclustern. Die praktischen Aufgaben bestehen aus molekularbiologischen und/oder naturstoffchemischen Laborarbeiten.

 

Leistungskontrolle

Dokumentation der Experimente und der erhaltenen Ergebnisse in Form eines Laborheftes (analog oder digital). Das Laborheft wird regelmäßig durch die Betreuer korrigiert, um Ihre Fähigkeiten im Führen eines Laborheftes zu schärfen.

 

Einteilung

Nach Zusage zur Teilnahme am Wahlpflichtfach erfolgt eine Einteilung in 2er- bis 3er- Gruppen am ersten Tag des Forschungspraktikums. Eine Vorbesprechung vor Beginn des Forschungspraktikums findet nicht statt. Mitzubringen sind Laborkittel, Schutzbrille sowie ein unbeschriebenes Laborheft für den Fall, dass ein analoges Laborheft geführt wird. Für das Führen eines digitalen Laborheftes wird ein Notebook oder Tablet-PC benötigt. Die erforderliche Software wird bereitgestellt.

 

Methoden

Je nach anvisiertem Projekt wird jeweils ein Subset der unten aufgeführten Methoden angewendet und vertieft:

•    Klonierung(Restriktion/Ligation; Gibson Assembly; Golden Gate)
•    Polymerase-Kettenreaktion (PCR) oder qPCR
•    DNA- bzw. RNA-Isolation
•    Phenol/Chloroform Extraktion
•    DNA- bzw. RNA-Fällung
•    Transformation und Konjugation
•    Erstellen von Cosmid/Fosmid-Genbanken
•    Heterologe Expression von Gencluster
•    Herstellung von Gen-Deletionen oder Knock-ins
•    Bioinformatische Analyse von Genclustern
•    Extraktion von Naturstoffen aus Aktinomyceten
•    Synthetische Biologie
•    Analyse von Naturstoffen mittels HPLC und LC-MS
•    Expression von Proteinen in E. coli oder Streptomyceten
•    Assays mit aufgereinigten Enzymen

 

Anwendungsgebiete

•    Studium der Biosynthese von Naturstoffen
•    Identifizierung von Gencluster, die für neue Naturstoffe (z.B. Antibiotika) kodieren (mittels Genome Mining)
•    Überproduktion von Naturstoffen
•    Derivatisierung bekannter Naturstoff-Strukturen
•    Testung neuer Naturstoffe
•    Identifikation neuer Leitstrukturen
•    Zellulären Lokalisierung biosynthetischer Enzyme

 

 

Themenbeispiele Wahlpflichtfach Bio- und Gentechnologie der Naturstoffe