Masterstudiengang Molekulare Biotechnologie · Was ist Biotechnologie? • der biotechnologische...

Masterstudiengang

MolekulareBiotechnologie

Koordinator:HelgeB.BodeMerck‐S9:ungsprofessurfürMolekulareBiotechnologie

Ins9tutfürMolekulareBiowissenscha:enGoetheUniversitätFrankfurth.bode@bio.uni‐frankfurt.de

WasistBiotechnologie?

•  Biotechnologie im Alltag

WasistBiotechnologie?

•  der biotechnologische Farbcode •  weiss (Einsatz in Industrie, Industrielle Biotechnologie)

WasistBiotechnologie?

•  der biotechnologische Farbcode •  weiss (Einsatz in Industrie, Industrielle Biotechnologie) •  rot (Einsatz in Medizin, Medizinische Biotechnologie)

WasistBiotechnologie?

•  der biotechnologische Farbcode •  weiss (Einsatz in Industrie, Industrielle Biotechnologie) •  rot (Einsatz in Medizin, Medizinische Biotechnologie) •  grün (Pflanzenbiotechnologie)

WasistBiotechnologie?

•  der biotechnologische Farbcode •  weiss (Einsatz in Industrie, Industrielle Biotechnologie) •  rot (Einsatz in Medizin, Medizinische Biotechnologie) •  grün (Pflanzenbiotechnologie) •  grau (Einsatz in Abfallwirtschaft) •  braun (Umweltbiotechnologie) •  blau (Marine Biotechnologie) •  gelb (Insekten Biotechnologie)

WasistBiotechnologie?

Integrierte Anwendung von Biochemie, Mikrobiologie und Verfahrenstechnik mit dem Ziel, die technische Anwendung von Mikroorganismen, Zell- und Gewebekulturen sowie Teilen davon zu erreichen. (www.uni-giessen.de/gfg/deutsch/dic.htm)

WasistMolekulareBiotechnologie?

Molekulare Biotechnologie Verfahrenstechnik

Produkt

BeispielefürbiotechnologischeProdukte

•  Wirkstoffe

•  Vitamine

•  Biofuel

•  Life-style Drugs

WirkstoffeausinsektenpathogenenBakterien

X. nematophila

WirkstoffeausinsektenpathogenenBakterien

X. nematophila

E. coli + Gencluster + Phenylethylamin

E. coli + Gencluster + Tryptamin

AG Bode

Vitamine...

AG Sandmann

Hydrolysis

Lignocellulose Sugars

Fermentation

Destillation and Extraction

Addition of Yeasts

Biofuels

Electricity/ Steam

Chemicals

Biomass

Shredding

Addition of Enzymes or chemicals

Biokraftstoffe aus Pflanzenabfällen

AG Boles

Glucose Fructose

Xylose Glucuronic acid

Galacturonic acid Glucosamin Rhamnose Arabinose

1-Butanol Isobutanol Organic acids

Alkanes

Isoprenoids

Glycerol

Metabolic engineering von Hefen: Biofuel

AG Boles

hxt-null strain Hxt´s

Arabinose transporter Xylose transporter

Arabinose Xylose

Arabinose pathway

Increased flux through PPP

Xylose pathway

Growth

plasmid

Directed evolution von optimierten Zuckertransportern

AG Boles

Life‐styledrugs...

Inhaltsstoffe aus Rotwein wirken •  antioxidativ •  antibiotisch •  lebensverlängernd

•  S. cerevisiae 1,5 µg/l (Becker et al. 2003) •  S. cerevisiae 6 mg/l (Beekwilder et al. 2006) •  E. coli 171 mg/l (Katsuyama et al. 2007)

Coumaroyl-CoA ligase

Stilbene synthase

4-Coumarate

Neuer Produktionsrekord:

391 mg /l

AG Boles Produktion von Resveratrol mit rekombinanten Hefen

AG Boles

ngrA bkdA bkdB bkdC stlB stlC stlD stlE stlA

1068 kbp 268 kbp 29 kbp 75 kbp

Stilben Biosynthese in P. luminescens

StlA StlD StlE

StlC

BkdA BkdB

BkdC

1 kbp

S-ACP

Joyce and Brachmann et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 1942.

StlB

ACP-S HcaEFCD

HcaB

MhpB

MhpCDEF

bis zu 300 mg/L

AG Bode

CharakterisierungdesStudiengangs

•  Forschungsorientiert •  Erfolgreicher Abschluß ist Voraussetzung für spätere

Promotion •  Mögliche Tätigkeitsfelder für Absolventen

•  Industrie •  Forschungsinstitute •  Universität

•  Sprache: Deutsch und Englisch

1.Sem. Pflichtmodul PflichtmodulMethodenderBiotechnologieI MethodenderBiotechnologieII

2.Sem. 1.Wahlpflichtmodul 2.WahlpflichtmodulPflanzlicheBiochemie oder Molekulareundangewandte

MikrobiologieoderZelluläreBiochemieundGene9k

oderEntwicklungsbiologieundGene9k

oderGenomfunk9onundGenregula9on

oderSekundärstoffwechselvonPflanzenundPilzen oder

RNABiologie MolekulareZellbiologieundBiochemieeukaryo9scherSysteme

3.Sem. 3.Wahlpflichtmodul 4.WahlpflichtmodulLaborprak9kumsprojektineinem

Arbeitskreis

4.Sem.Masterarbeit

Wie ist das Studium aufgebaut?

Laborprak9kumsprojektineinemanderenArbeitskreis

Auswahl aus 18 Wahlpflichtmodulen!

WieistdasStudiumaufgebaut?

1. Semester: Modul 1: Methoden der Biotechnologie I:

Molekularbiologie (Boles)

Modul 2: Methoden der Biotechnologie II: Biochemie und Bioanalytik (Bode) (Analytik von kleinen Molekülen und Proteinen: HPLC/MS,

MALDI/MS, GC/MS)

- jeweils Praktikum, Seminar, Vorlesung

2.Semester

Zwei Module aus 18 Wahlpflichtmodulen

- jeweils Praktikum, Seminar, Vorlesung(en)

2.Semester-  Industrielle Biotechnologie/Bioprozesstechnik (Bode) -  Pharmazeutische Biologie/Biotechnologie (Dingermann, Marschalek) -  Strukturbiologie (Wöhnert) -  Bioinformatik (Koch) -  Sekundärstoffwechsel (Sandmann) -  Molekulare und Angewandte Mikrobiologie (Müller) -  Genomfunktion und Genregulation (Soppa) -  Zelluläre Biochemie und Genetik (Entian) -  RNA Biologie (Süß) -  Entwicklungsbiologie und Genetik (Osiewacz) -  Molekulare Zellbiologie und Biochemie (Schleiff) -  Chemische und biologische Synthese (Egert) -  Chemische Biologie (Bode) -  Gelenkte Evolution (TUD) -  Bioorganische Synthese (TUD) -  Medizinalchemie (TUD) -  Biomolekulares Design (TUD) -  Fachübergreifendes Modul

3.Semester

Zwei Spezialisierungsmodule

-  jeweils Laborpraktikum, Seminar, Kolloquium -  in zwei verschiedenen Arbeitsgruppen

4.Semester

Masterarbeit -  6 Monate -  keine Vorlesung

Besonderheiten•  Fachübergreifendes Modul

–  jedes Modul der Uni Frankfurt oder der TU Darmstadt mit mindestens 15 CPs kann belegt werden

–  erfordert die Genehmigung des Modulbeauftragten (Bode)

•  Kolloquium Industrielle Biotechnologie (3. Semester) –  Biotech Industrie aus dem Rhein-Main Gebiet stellt sich vor

•  Betriebspraktika –  können anstatt eines Wahlpflichtmoduls oder eines

Spezialisierungsmoduls (2. oder 3. Semester) durchgeführt werden

•  Modul Industrielle Biotechnologie/Bioprozesstechnik –  ist verpflichtend für alle, die keine CPs aus einem

entsprechenden Bachelor-Modul nachweisen können

Besonderheiten

•  Mentorin/Mentor –  Beratung im 1. Semester zum weiteren Studienverlauf –  Auswahl Wahlpflichtmodule –  ggf. Auswahl Fachübergreifendes Modul

ZahlenundFakten

•  Kapazität –  es gibt 12 Plätze

•  Start ist nur zum Wintersemester

•  Bewerbungsfrist für WS 2010/2011 –  15. Juli 2010

ZahlenundFakten

•  Zulassungsbeschränkung Maßgebend für die Auswahl der durch den Prüfungsausschuss zu vergebenden Studienplätze sind zu 70 % die Note des Bachelorabschlusses und zu 30 % die Note des Motivationsschreibens. Die Bewertung des Motivationsschreibens stützt sich neben der äußeren Qualität auf die überzeugende Darstellung insbesondere des persönlichen und des spezifischen Interesses am Masterstudiengang ggf. unter Darstellung der bisherigen Berufs- oder Praxiserfahrungen oder studienrelevanter außeruniversitärer Leistungen, die über die Eignung für den Masterstudiengang besonderen Aufschluss geben können. Das Motivationsschreiben darf zwei Seiten mit 12pt großer Schrift und 1,5zeiligem Textabstand nicht überschreiten. Es wird mit einer Note von 1 bis 5 nach folgender Notenskala bewertet: 1= sehr gut, 2=gut, 3=befriedigend, 4=ausreichend, 5=mangelhaft.

Herbstschule

• Vor Studienbeginn (11.-13. Oktober): –  Johannisberg (Rheingau)

–  Ziele: intensive Vorstellung der Schwerpunkte als Hilfe zur Auswahl, gegenseitiges Kennenlernen (Studierende untereinander, Studierende und Lehrende)

–  Einrichtung von Zusatzangeboten (Journalclub für methodische Paper) oder Workshop (Computerprogramme für die Masterarbeit)

–  Mit Zulassung erfolgt Einladung mit Bitte um Rückmeldung (keine Pflichtveranstaltung)

Dank an

•  allen Kollegen der Biowissenschaften, Chemie und Pharmazie und Informatik

•  Harald Kolmar und Wolf-Dieter Fessner (TU Darmstadt)

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!