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Praktikum Synthetische Biologie (SynBio Lab)

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#20457 / #1

Seit WS 2016/17

Deutsch

Praktikum Synthetische Biologie (SynBio Lab)

6

Budisa, Nediljko

Unbenotet

Keine Prüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät II

Institut für Chemie

Keine Angabe

Keine Angabe

Kontakt


L 1

Keine Angabe

nediljko.budisa@tu-berlin.de

Keine Angabe

Lernergebnisse

Die Teilnehmer(innen) lernen die Arbeitsweise in einem synthetisch-biologischen Laboratorium kennen und beherrschen die grundlegenden experimentellen Arbeitstechniken in diesem Bereich sowie deren theoretische Grundlagen. Die Teilnehmer(innen) führen die Versuche eigenständig und sicher durch und wissen um das Gefahrenpotential der verwendeten Substanzen und Geräte. Darüber hinaus wenden die Teilnehmer(innen) Routinemethoden zur Charakterisierung von (synthetischen) Proteinen an und können ihre Ergebnisse eigenständig interpretieren.

Lehrinhalte

(a) Expression und Reinigung dreier Zielproteine, die nicht kanonische Aminosäuren enthalten (Selektionsdruck-Einbau Methode (SPI), SDS-PAGE-Profile und MS-Analyse) (b) Barstar, GFP und Lipase: Enzymaktivität , Konformationsstabilitat, Falt- und Fluoreszenzprofile von Proteinen mit und ohne nicht kanonische Aminosäuren (c) Metabolic engineering, erweiterter genetischer Code und Click-Chemie in einem einzigen Experiment: In situ-Herstellung von Azidohomoalanin-haltigen Proteinen und anschließende posttranslationale Modifikation mittels Click-Chemie (d) Stop-Codon Suppression (SCS) zum Einbau von nicht kanonischen Aminosäuren in Proteine: (i) Einführung eines in frame Amber Stopp-Codons: (TAG) in sfGFP durch QuikChange Mutagenese; (ii) fluoreszenzbassierte Analytik des in frame-Stopcodon readthrough; (iii) Einbauexperiment; (iv) Analytik (SDS-PAGE-Profile und MS-Analyse) e) Design und Produktion von synthetischen autofluoreszierenden Proteinen: Herstellung des natürlichen cyan fluoreszierenden Proteins sowie des synthetischen gold fluoreszierenden Proteins: (i) Einbau von Trp bzw. 4-Amino-Trp in das Modellprotein (Expression und Reinigung sowie MS-Analytik); (ii) spektroskopische und thermale Charakterisierung beider und pH-Titration Kurven.

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Synthetische BiologiePRWiSe/SoSede9
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Synthetische Biologie (PR):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.09.0h135.0h
135.0h(~5 LP)

Lehrveranstaltungsunabhängiger Aufwand:

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Vor- und Nachbereitung sowie Anfertigen der Protokolle 1.530.0h45.0h
45.0h(~2 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Praktikum (PR): Erlernen des Umgangs mit synthetisch-biologischen Arbeitsstoffen, der Durchführung von aktuellen experimentellen Methoden analog zu originalen wissenschaftlichen Publikationen, der wissenschaftlichen Protokollführung sowie der Analyse und quantitativen Interpretation von Mess- und Analyseergebnissen unter Anleitung wissenschaftlicher Mitarbeiterinnen bzw. Mitarbeiter. Das Verständnis der Bedeutung der Synthetischen Biologie und die Unterschiede zur klassischen Biochemie und Molekularbiologie.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

dringend empfohlen: Abschluss oder gleichzeitiger Besuch der Module „Biologische Chemie II“, „Biologische Chemie III“ und „Strukturbiologie“

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Voraussetzung
Leistungsnachweis »Leistungsnachweis SynBio Lab«

Abschluss des Moduls

Benotung

Unbenotet

Prüfungsform

Keine Prüfung

Sprache(n)

Deutsch

Dauer/Umfang

---

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Das Modul wird ohne Prüfung abgeschlossen und ist unbenotet. Zum Modulabschluss müssen zwei Studienleistungen erbracht werden: Zum einen ein mündliches Vorgespräch als Voraussetzung, um mit dem Praktikum beginnen zu können, und zum anderen die Ausarbeitung schriftlicher Protokolle zu den durchgeführten Versuchen inklusive einer Auswertung der erhaltenen Ergebnisse.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung erfolgt über das Sekretariat L 1 und ggf. anschließend über QISPOS.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Arno Schrauwers, Bert Poolman, Synthetische Biologie, 1. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2013
Cornel Mühlhardt, Der Experimentator: Molekularbiologie/Genomics, 6. Auflage, Springer-Spektrum, 2009
Friedrich Lottspeich, Joachim W. Engels, Bioanalytik, 3. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2012
Geoff Baldwin et al., Synthetic Biology, 1. Auflage, Imperial College Press, London, 2012
Hubert Rehm, Thomas Letzel, Der Experimentator: Proteinbiochemie/Proteomics, 6. Auflage, Springer-Spektrum, 2010
Nediljko Budisa, Engineering the Genetic Code, 1. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2005

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Biologische Chemie (M. Sc.)223SS 2017SoSe 2025
Chemie (M. Sc.)117SS 2017SoSe 2025

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Masterstudiengang Chemie Wahlplichtmodul für den Vertiefungsbereich „ „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie Wahlmodul im Bachelor- und Masterstudiengang Biotechnologie Wahlmodul für andere Studiengänge

Sonstiges

Der Abschluss einer Haftpflicht- und Glasbruchversicherung wird dringend empfohlen.