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Masterstudiengang
MolekulareBiotechnologie
Koordinator:HelgeB.BodeMerck‐S9:ungsprofessurfürMolekulareBiotechnologie
Ins9tutfürMolekulareBiowissenscha:enGoetheUniversitä[email protected]‐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!