4407 Mikrobielle Biotechnologie Microbial biotechnology

Master-Module
4407
Mikrobielle Biotechnologie
Microbial biotechnology
Workload
Credits
420 h
14 CP
Lehrveranstaltungen
Vorlesung
Praktikum
Kontaktzeit
Selbststudium
17 SWS / 255 h
195 h
Häufigkeit des Angebots
Sommersemester
Dauer
1 Semester
Gruppengröße
Bis zu 12
Studierende
Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen
Die Studierenden können
- die grundlegenden Konzepte der Stoffwechselphysiologie, Biochemie, Molekularbiologie
und Fermentationstechnik von biotechnologischen Prozessen mit Mikroorganismen
beschreiben und erklären.
- selbständig
mikrobiologische,
biochemische
und
molekularbiologische
Methoden/Techniken/Experimente planen und durchführen (z. B. Mikroorganismen
kultivieren, Enzymaktivitäten und Metabolit-Konzentrationen ermitteln sowie genombasierte
Methoden wie Transkriptomanalysen und Proteomanalysen anwenden).
- selbstständig und präzise mit Messgeräten, Apparaturen, Instrumenten und Maschinen aus
dem Labor umgehen (z. B. Bioreaktoren, HPLC, MALDI-TOF-Massenspektrometer, …).
- selbständig Versuche beschreiben, quantitativ auswerten, interpretieren, und beurteilen.
- eigenständig Versuche planen und durchführen.
Inhalte
Vorlesung:
- mikrobieller Stoffwechsel, mikrobielle Produktionsprozesse, z.B. für Ethanol, Aminosäuren,
Antibiotika;
- bakterielle Stoffwechselregulation, z.B. Katabolitrepression, stringente Kontrolle,
regulatorische RNAs;
- Proteinsekretion in Bakterien über Sec- und Tat-Weg,
- Grundlagen verschiedener Methoden (Transkriptomics, Proteomics, Metabolomics).
Praktikum:
Mikrobiologische, biotechnologische und genombasierte Methoden an ausgewählten
Beispielen, z.B.
- Metabolic engineering: gezielte genetische Modifikation des Stoffwechsels zur
Verbesserung der Produktbildung durch Bakterien (Herstellung von Plasmiden,
Deletionsmutanten, Nachweis der Deletion durch PCR)
- Aminosäureproduktion: Kultivierung in Bioreaktoren, Substratverbrauch und Produktbildung
(HPLC), Enzymaktivitäten, cytoplasmatische Metabolitkonzentrationen.
- Ganzzell-Biotransformation: Umsetzung von Zuckern zu Zuckeralkoholen; quantitative
Bestimmung
der
Produkte
(HPLC),
der
Biokatalysator-Aktivität
und
-Stabilität.
- Proteintranslokation: Nachweis sekretierter Enzyme (Aktivität, Western-Blot); Exportkinetik
mit Pulse-Chase-Technik und Immunopräzipitation (Autoradiographie, Phosphoimager).
- Globale
Regulationsmechanismen:
Transkriptomanalysen
mit
DNA-Microarrays,
Proteomics (2D-Gelelektrophorese und MALDI-TOF-MS), Protein-DNA-Interaktion,
gerichtete Mutagenese, Transformation.
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Master-Module
Seminar:
- Vorstellung neuer Originalarbeiten zum Thema "Mikrobielle Biotechnologie" durch die
Studenten
Lehrformen
Vorlesung, Praktikum, Präsentation und Protokollführung
Teilnahmevoraussetzungen
Formal: Zulassung zum Studiengang
Inhaltlich:
Teilnahme an dem B-Modul „Mikrobiologie II“ oder an einem äquivalenten Modul.
Grundkenntnisse in Allgemeiner Biologie, Mikrobiologie, Biochemie und Molekularbiologie
werden vorausgesetzt.
Prüfungsformen
mündliche Prüfung
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung und den praktischen Übungen, Präsentation eines
Vortrages, Protokollabgabe und bestandene Modulklausur
Zuordnung zum Studiengang/ Schwerpunkt (Major- nur im Masterstudiengang)
Master Biologie; Major: Microbiology and Biotechology
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen
Studiengang Master Biochemie
Stellenwert der Note für die Endnote
Die Note fließt entsprechend der Kreditpunkten (CP) gewichtet in die Gesamtnote ein.
Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende
Prof. Michael Bott
Prof. Roland Freudl
Dr. Melanie Brocker
Dr. Tino Polen
Sonstige Informationen
Anmeldung für das Praktikum erfolgt über die zentrale Vergabestelle (PD Dr. Schumann) Nach
Ablauf der Anmeldefrist können Interessenten sich per E-Mail aber noch direkt bei Herrn Prof.
Bott ([email protected]) oder Frau Dr. Brocker ([email protected]) anmelden
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