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Geobiotechnologie VL + PR (6 LP)

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#30724 / #1

SS 2018 - WiSe 2024/25

Deutsch

Geobiotechnology VL + PR (6 LP)
Geobiotechnologie VL + PR (6 LP)

6

Adrian, Lorenz

Benotet

Portfolioprüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät III

Institut für Biotechnologie

33311200 FG Bioverfahrenstechnik

MSc Biotechnologie

Kontakt


ACK 24

Adrian, Lorenz

lorenz.adrian@tu.berlin.de

https://www.ufz.de/index.php?en=39651

Lernergebnisse

- Überblick über grundsätzliche Konzepte und aktuelle Entwicklungen der Geo- und Umweltbiotechnologie - Methodische Konzepte zur Beschreibung geomikrobiologischer Prozesse - Mikrobiologische, biochemische und genomische Hintergründe - Nutzbarmachung geomikrobiologischer Prozesse für biotechnologische Anwendungen Das Modul besteht aus einer 2-SWS-Vorlesung im Sommersemester und einem 5-tägigen Praktikum am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig nach dem Wintersemester. Fachkompetenz (Wissen, Verstehen): 30%; Methodenkompetenz (Analyse, Methodik): 50%; Entwicklung/Design: 20%

Lehrinhalte

Vorlesung: Geomikrobiologische Prozesse, z.B. Methanbildung, Biogas, anaerobe Methanoxidation, Sulfatreduktion, Transformation halogenierter Schadstoffe, Plastikabbau, Stoffkreisläufe, Anaerobe Ammonium-Oxidation (Themen wechseln jährlich etwas) Anwendung geomikrobieller Prozesse in biotechnologischen Verfahren Methodik: - Mikrobielle Phylogenie, 16S rRNA-Gen Analysen und mikrobielle Populationsanalysen - Annotation der Genome biotechnologisch relevanter Mikroorganismen - Verwendung bioinformatischer Tools (Genomsequenzierung, Annotation, funktionelle Genomik, Massenspektrometrie) - Metagenomik zur Identifizierung biotechnologisch verwertbarer Enzymaktivitäten - Isotopenmethoden (Isotopenfraktionierung, Markierungsstrategien) - Einzelzell-Isolation und -Sequenzierung Praktikum: - Direkte Vor-Ort Besichtigung und Diskussion an Großgeräten zur Beschreibung mikrobieller Prozesse (Elektronen-, Helium-, Raman- Mikroskopie, AFM, Massenspektrometrie, nano-SIMS, TOF-SIMS, ICP-MS, GC-IRMS, u.a.) - Epifluoreszenzmikroskopie - Anaerobe Arbeiten mit Mikroorganismen und Zellextrakten (Enzymen) - Biochemische Arbeiten (SDS-Gele, native Gele, Aktivitätstests) - Isotopenmethoden (Isotopenfraktionierung, Markierungsstrategien) - Massenspektrometrie

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Functional genomics in environmental biotechnologyIV0335 L 146SoSede2
Praktikum Biochemie geo- und umweltrelevanter ProzessePR0335 L 147WiSeen2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Functional genomics in environmental biotechnology (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor- und Nachbereitung15.01.5h22.5h
Bioinformatische Analysen1.030.0h30.0h
Vorbereitung der Präsentation1.05.0h5.0h
87.5h(~3 LP)

Praktikum Biochemie geo- und umweltrelevanter Prozesse (PR):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit1.040.0h40.0h
Vor- und Nachbereitung1.020.0h20.0h
Protokollanfertigung1.020.0h20.0h
80.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 167.5 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung: Vorlesungen, kurze Vorträge von Teilnehmern, Diskussionsrunden, Übungsaufgaben Die Studierenden werden ein kleines Projekt sebstständig bearbeiten, in dem sie die in der Vorlesung vorgestellten Methoden für die Analyse von Genen, Genomen oder Pathways umweltbiotechnologisch relevanter Mikroorganismen anwenden. Praktikum: Praktische Versuche unter Anleitung eines Tutors, Kleingruppen von ca. 4 Studierenden pro Gruppe. Die Versuche werden sich entlang der Forschung der Arbeitsgruppe Adrian orientieren; Führung durch die Labore des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ zur Vorstellung moderne Messmethoden und Apparate durch den Modulverantwortlichen. Der Montag wird für die Vorbereitungen in Berlin verwendet, die praktischen Versuche finden von Dienstag bis Freitag in Leipzig statt.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Grundkenntnisse Mikrobiologie und Biochemie

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Englisch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
Vortrag der Projektergebnisse und deren Diskussion in der Vorlesung50mündlich20 min
Praktikumsprotokoll50schriftlich10-20 Seiten

Notenschlüssel

Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Vortrag der bioinformatischen Analyse am Ende der Vorlesung; Verteidigung in einer Diskussion Erstellung ein Protokoll für die praktischen Experimente

Dauer des Moduls

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

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

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 8.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung auf Quispos und ISIS

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studiengang Technischer Umweltschutz

Sonstiges

Die Laborversuche werden von Di-Fr am Helmholtzzentrum für Umweltforschung - UFZ durchgeführt (Permoser Str. 15 / 04318 Leipzig), Unterkunft und Fahrt werden organisiert und bezuschusst, aber eine Kostenbeteiligung ist notwendig.