Biotechnologie 1 (Grundlagen der Zellbiotechnologie) (BT-1)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Cell Biotechnology)
(Prüfungsordnungsmodul: Biotechnologie 1: Grundlagen der Zellbiotechnologie)

Lehrveranstaltungen:

• • Biotechnologie 1 (Grundlagen der Zellbiotechnologie)
    (Vorlesung, 2 SWS, Kathrin Castiglione et al., Mo, 08:15 - 09:45, SR 00.030)
  • Übung zu Biotechnologie 1 (Grundlagen der Zellbiotechnologie)
    (Übung, 2 SWS, Kathrin Castiglione et al., Mi, 12:15 - 13:45, SR 00.030)
  • Praktische mikrobiologische Grundlagen für Biotechnologie 1
    (Übung, 3 SWS, Andreas Burkovski et al.)

Inhalt:

• Einführung in die grundlegenden Methoden und Arbeitstechniken, die für die Entwicklung von zellulären Systemen für die industrielle (weiße) und medizinische (rote) Biotechnologie von Bedeutung sind.
  

• Weiße Biotechnologie: Identifizierung von neuen Biokatalysatoren, heterologe Expressionssysteme und ihre Kultivierungsbedingungen, Protein Engineering (rationales Design, semi-rationale Ansätze, gerichtete Evolution), Cell Engineering
  

• Rote Biotechnologie: Säuger-Zellen Aufbau und Verwendung unter biotechnologischen und diagnostischen Aspekten, stabile Zell-Linien und Einsatzgebiete, Immortalisierung von Zellen, Primärzellen und deren Gewinnung, Zellkulturmedien und physiologische Lösungen, Zellaufbewahrungstechniken (Kryokonseriverung) und Kultivierung von Säugerzellen, Zellkultur und Techniken zur Vermehrung, Splittung und Zellzählung, Sicherheitslabore und Arbeitsabläufe, Reporterzellen, Beispiele aus dem Bereich der Hochdurchsatz-Screening Technologien
  

• Bearbeitung ausgewählter Probleme der Zellbiotechnologie (z.B. gerichtetes targeting von Zellsystemen für dauerhafte genomische oder transiente ribosomale Protein-Produktion; Design von Arbeitsabläufen für Zellkultur ausgewählter Zellsysteme, etc.)
  

Praktikum:

• Theorie: Mikroskop, Färbetechniken - Kultur- und Sterilisationsverfahren - Wachstum von Bakterien - Antibiotika - Transformation von Acinetobacter spec. - Identifizierung/Diagnostik von Bakterien - Grundlegende Techniken der Molekularbiologie
  

• Experimente: Beobachtung von Bakterien im Mikroskop, verschiedene Darstellungsverfahren - Nachweis von Keimen in der Luft - Erlernen verschiedener Techniken - Herstellung von Nährmedien - Bestimmung der Zellzahl in einer Kolonie - Bestimmung der Phagenzahl in einem Plaque - Sterilisationsversuche - Selektive Anreicherung von Bakterien - Bakterienwuchskurve; Einfluss von Antibiotika auf das Wachstum von Bakterien - Isolierung von Antibiotika-Produzenten - Transformation von Acinetobacter spec. Nachweis und Identifizierung von Bakterien - Resistenzbestimmung - Isolierung von Antibiotika-Produzenten - Identifizierung von Bakterien - Plasmid-Isolierung und Spaltung mit Restriktionsenzymen, Agarose-Gelelektrophorese - Protein-Isolierung und Polyacrylamid-Gelelektrophorese.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• benennen die wichtigsten Geräte und Methoden für die gezielte Manipulation zellulärer Systeme in der weißen und roten Biotechnologie.
  

• können einschätzen, welche Plattformorganismen für eine konkrete biotechnologische Stoffproduktion Vor- bzw. Nachteile bieten und welche Anforderungen diese Organismen haben.
  

• kennen grundlegende Techniken der Molekularbiologie sowie verschiedene Darstellungsverfahren.
  

• können einfache Versuche zur Isolierung von Antibiotika-Produzenten und Proteinen durchführen.
  

• können Bakterien nachweisen und auf Resistenzen bestimmen.

Literatur:

• Clark, David; Pazdernik, Nanette (2009) Molekulare Biotechnologie: Grundlagen und Anwendungen, Springer Verlag, ISBN 978-3-8274-2189-0

• Bornscheuer, Uwe T., Höhne, Matthias (Eds.) (2018) Protein Engineering. Methods and Protocols, Springer Verlag, ISBN 978-1-4939-7366-8

• Freshney, R. Ian (2016) Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique and Specialized Applications. Wiley-Blackwell; Auflage: 7. ISBN-10: 9781118873656

• Hauser, Hansjörg & Wagner, Roland (2015) Animal Cell Biotechnology. De Gruyter Berlin/München/Boston, ISBN 978-3-11-027886-6

• Kasper, Cornelia, Charwat, Verena / Lavrentieva, Antonia (Eds) (2018) Cell Culture Technology. Springer Nature, ISBN 978-3-319-74853-5

Organisatorisches:

Das Praktikum wird als Blockveranstaltung am Ende des Semesters angeboten. Verantwortlich ist Prof. Burkovski: https://www.microbiology.nat.fau.eu/ Ansprechpartner: Dr. Gerald Seidel, Akad. Rat

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Life Science Engineering (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Life Science Engineering (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Biotechnologie 1: Grundlagen der Zellbiotechnologie)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Biotechnologie 1: Grundlagen der Zellbiotechnologie (Prüfungsnummer: 33601)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Oliver Friedrich

Termin: 03.08.2022

Praktikum Biotechnologie 1: Grundlagen der Zellbiotechnologie (Prüfungsnummer: 33602)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Protokoll

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Andreas Burkovski