Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc Lehre und Forschungharald.kuehnel@fh-campuswien.ac.at T: +43 1 606 68 77-3603 F: +43 1 606 68 77-3609 Raum: MUT.03 Muthgasse 11/2 1190 WienLehrveranstaltungen 2020/21Applied Life Sciences> Molekulare Genetik und Stammentwicklung VO Bioengineering moreMolekulare Genetik und Stammentwicklung VOVortragende: FH-Prof.in Mag.a Dr.in Alexandra Graf, Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc2SWS4ECTSLehrinhalteVermittlung der Grundlagen der Molekularen Genetik: Woraus bestehen Lebewesen - was ist ihr Erbmaterial - aus welchen Kompartimenten – Strukturen? Wie werden diese Moleküle – Kompartimente – Strukturen an die Nachkommen weitergegeben? Wie wird die Information aus dem Genom in den Zellen umgesetzt? Wie sind die Prozesse „gesteuert“? Wodurch entstehen Unterschiede zwischen Arten oder Individuen? Wie erklärt man genetische – biologische Verwandtschaft auf molekularer Ebene? Grundlagen Teil Themen: - Geschichtlicher Zusammenhang - Genom, Transkriptom und Proteom - Unterschiede zwischen Eukaryoten, Prokaryoten, Archaea und Viren. - Replikation - Transkription - Translation - Mutationen und Rekombination Methoden die im Grundlagenteil behandelt werden: - SequenziertechnologiePrüfungsmodusschriftliche PrüfungLehr- und LernmethodeVorlesungSpracheDeutsch> Molekulare Genetik Laborpraktikum LB Bioengineering moreMolekulare Genetik Laborpraktikum LBVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Katharina Seiberl, BSc MSc, Dr. Matthias Steiger2SWS3ECTSLehrinhalteHerstellung eines Expressionsvektors zur Produktion von L-Milchsäure in Saccharomyces cerevisiae 1.) Isolierung des L-Lactat-Dehydrogenasegens aus Lactobacillus plantarum 2.) Konstruktion und Vermehrung des Expressionsvektors in E. coli 3.) Einbringen des Expressionsvektors in den Zielorganismus S. cerevisiae und Messung der LDH-AktivitätPrüfungsmodusVerfassen eines wissenschaftlichen Laborprotokolls. Empfohlene Sprache: Deutsch oder Englisch Beurteilt werden das wissenschaftliche Laborprotokoll und die praktische Arbeit im Labor.Lehr- und LernmethodeNach einer theoretischen Einführung am Beginn des Laborpraktikums, werden die Studierenden teilweise selbständig, teilweise unter Zuhilfenahme von Arbeitsvorschriften das Beispiel durcharbeiten.SpracheDeutsch> Molekulare Genetik Laborpraktikum - vorbereitende … Bioengineering moreMolekulare Genetik Laborpraktikum - vorbereitende Projektarbeit SEVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Dr. Christian Leitner1SWS1ECTSLehrinhalteAufgabenstellung: Erstellen Sie einen Plan zur Herstellung Milchsäure produzierenden Hefestammes Stellen Sie ein entsprechendes Konzept auf und präsentieren Sie dieses Ihrem Auftraggeber mit allen relevanten Eckdaten. Im Detail: Ziel ist durch die funktionelle Transformation eines Hefestammes mit einer L-Lactatdehydrogenase (LDH; EC 1.1.1.27) einen Hefestamm herzustellen der die Fähigkeit besitzt Milchsäure zu produzieren Planen Sie alle Schritte, die notwendig sind, um einen solchen Stamm herzustellen: Welche Hefe, woher zu beziehen? LDH: Aus welcher Species? Wie erhältlich? Wie komme ich an das Gen? Vektorauswahl: Wie sieht mein Expressionsvektor aus? Bezugsquelle? Wenn nicht käuflich erwerblich, was dann? Wie kloniere ich mein LDH-Gen in den ausgewählten Vektor? Enzyme, Schnittstellen, Primer, etc. Welche Transformations-Methode wähle ich? Wie sieht mein Screening aus? Vereinzelung/Reinzucht Wie weise ich den erfolgreichen Gentransfer bzw. die Produktion von Milchsäure nach? Das Konzept ist/kann sehr individuell sein – es gibt keinen Königsweg (Hefestamm, LDH, Klonierungsstrategie, Transfer, Nachweis, ...). Insofern sind Besprechungen unter Kollegen erlaubt – nicht erlaubt sind Absprachen und die Verfassung von identischen Konzepten (eigenständige Bachelorarbeit!) Das Konzept soll in der Abschlußpräsentation dem Kollegium verdeutlicht werden.PrüfungsmodusBeurteilt werden das schriftliche Konzept und der mündliche Vortrag.Lehr- und LernmethodeSelbstständiges Erarbeiten des Konzeptes und der Präsentation. In den Lehreinheiten werden die Inhalte rekapituliert und es gibt Zeit für Fragen.SpracheDeutsch> Praktikum: Gärungstechnik LB Bioengineering morePraktikum: Gärungstechnik LBVortragende: Ing. Michael Geissler, MSc., Ljeposava Kojic, Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Dr. Christian Leitner, Dr. Nico Lingg, FH-Prof. DI Dr. Michael Maurer, Katharina Seiberl, BSc MSc3.5SWS5ECTSLehrinhalteInhalte der Lehrveranstaltung Die Lehrveranstaltung teilt sich in zwei Blöcke: 1. Gärungstechnisches Praktikum 2. Charakterisierung von rekombinanten Hefestämmen Inhalte des ersten Block, dem Gärungstechnische Praktikum ist der Herstellungsprozess von Bier, Alkohol und Essig, d.h. es sind Prozesse zur Herstellung der Fermentationsprodukte zu entwickeln, die Produktion im Technikum durchzuführen, diese mit Analysen zur Qualitätssicherung zu begleiten und die Produkte abzufüllen und zu kennzeichnen (Etiketten). Der zweite Block charakterisiert einen rekombinanten Hefestamm der Milchsäure (Produkt der Molekularbiologischen Übungen), dabei wird die Produktivität, Kinetik, usw. im Vergleich zum Wildtyp und einem Mutanten (PDC negativ) ermittelt.PrüfungsmodusSchriftlicher Protokolle zu beiden Teilen der LehrveranstaltungLehr- und LernmethodeLaborpraktikumSpracheDeutsch> Tierische Zelltechnologie VO Bioengineering moreTierische Zelltechnologie VOVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Dipl.-Ing. Dr. Sylvia Weilner1SWS2ECTSLehrinhalteTeil Kühnel 1. Isolierung von Zellen 2. Hayflicklimit, Telomere und Telomerase 3. Spezialisierte Zellen 4. Etablierung von kontinuierlich wachsenden Zellinien (Immortalisierung) 5. Tissue engineering, Organkultur Teil Weilner 1. Zellkulturlabor, Steriltechnik und Kryokonservierung 2. Kultivierungsmethoden, Zellzahl, Medien und Zusätze 3. Zellliniencharakterisierung 4. Anwendungen von tierischen Zelllinien und Entwicklung rekombinanter ZelllinienPrüfungsmodusschriftlichLehr- und LernmethodeVortragSpracheDeutsch-Englisch> Einführung in das biochemische Praktikum VO+UE Bioengineering moreEinführung in das biochemische Praktikum VO+UEVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc0.5SWS1ECTSLehrinhalteBiochemische Methoden zur Charakterisierung von Proteinen: - Bestimmung der Gesamtproteinkonzentration - Immunchemische Methoden zur Proteinquantifizierung (ELISA) - Elektrophorese Verfahren zur Trennung und Charakterisierung von Proteineigenschaften - Chromatographische Verfahren - Massenspektroskopie Biochemische Methoden und Berechnungen zur Enzymkinetik - Km-Wert - Reaktionskinetiken Biochemische Methoden zur Quantifizierung von NukleinsäurenPrüfungsmodusHausübungen, Mitarbeit, AbschlussprüfungLehr- und LernmethodeVorlesung mit praktischen Beispielen, welche in Form von Kurzprojekten während der Vorlesungen oder im Rahmen von Hausübungen erledigt werden> Molekularbiologisches Laborpraktikum LB Bioverfahrenstechnik moreMolekularbiologisches Laborpraktikum LBVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Katharina Seiberl, BSc MSc1SWS2ECTSLehrinhalteEinleitung in die Eukaryoten-(Säugetier)-Zellkultur Grundmethoden: Auftauen, Passagieren, Ausäen, Ernten, Einfrieren Transfektionsmethoden: Co-Präzipitation und Lipofektion Einfluss von unterschiedlichen Plasmidsequenzen oder Zelllinien auf das Produkt Analyse: Fluorometrie, Cytotoxizität, Proteingehalt (spezifisch vs. gesamt)PrüfungsmodusPrüfungsimmanent/ProtokollLehr- und LernmethodeVortrag, praktische Übungen, DiskussionSpracheDeutsch-Englisch
> Molekulare Genetik und Stammentwicklung VO Bioengineering moreMolekulare Genetik und Stammentwicklung VOVortragende: FH-Prof.in Mag.a Dr.in Alexandra Graf, Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc2SWS4ECTSLehrinhalteVermittlung der Grundlagen der Molekularen Genetik: Woraus bestehen Lebewesen - was ist ihr Erbmaterial - aus welchen Kompartimenten – Strukturen? Wie werden diese Moleküle – Kompartimente – Strukturen an die Nachkommen weitergegeben? Wie wird die Information aus dem Genom in den Zellen umgesetzt? Wie sind die Prozesse „gesteuert“? Wodurch entstehen Unterschiede zwischen Arten oder Individuen? Wie erklärt man genetische – biologische Verwandtschaft auf molekularer Ebene? Grundlagen Teil Themen: - Geschichtlicher Zusammenhang - Genom, Transkriptom und Proteom - Unterschiede zwischen Eukaryoten, Prokaryoten, Archaea und Viren. - Replikation - Transkription - Translation - Mutationen und Rekombination Methoden die im Grundlagenteil behandelt werden: - SequenziertechnologiePrüfungsmodusschriftliche PrüfungLehr- und LernmethodeVorlesungSpracheDeutsch
> Molekulare Genetik Laborpraktikum LB Bioengineering moreMolekulare Genetik Laborpraktikum LBVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Katharina Seiberl, BSc MSc, Dr. Matthias Steiger2SWS3ECTSLehrinhalteHerstellung eines Expressionsvektors zur Produktion von L-Milchsäure in Saccharomyces cerevisiae 1.) Isolierung des L-Lactat-Dehydrogenasegens aus Lactobacillus plantarum 2.) Konstruktion und Vermehrung des Expressionsvektors in E. coli 3.) Einbringen des Expressionsvektors in den Zielorganismus S. cerevisiae und Messung der LDH-AktivitätPrüfungsmodusVerfassen eines wissenschaftlichen Laborprotokolls. Empfohlene Sprache: Deutsch oder Englisch Beurteilt werden das wissenschaftliche Laborprotokoll und die praktische Arbeit im Labor.Lehr- und LernmethodeNach einer theoretischen Einführung am Beginn des Laborpraktikums, werden die Studierenden teilweise selbständig, teilweise unter Zuhilfenahme von Arbeitsvorschriften das Beispiel durcharbeiten.SpracheDeutsch
> Molekulare Genetik Laborpraktikum - vorbereitende … Bioengineering moreMolekulare Genetik Laborpraktikum - vorbereitende Projektarbeit SEVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Dr. Christian Leitner1SWS1ECTSLehrinhalteAufgabenstellung: Erstellen Sie einen Plan zur Herstellung Milchsäure produzierenden Hefestammes Stellen Sie ein entsprechendes Konzept auf und präsentieren Sie dieses Ihrem Auftraggeber mit allen relevanten Eckdaten. Im Detail: Ziel ist durch die funktionelle Transformation eines Hefestammes mit einer L-Lactatdehydrogenase (LDH; EC 1.1.1.27) einen Hefestamm herzustellen der die Fähigkeit besitzt Milchsäure zu produzieren Planen Sie alle Schritte, die notwendig sind, um einen solchen Stamm herzustellen: Welche Hefe, woher zu beziehen? LDH: Aus welcher Species? Wie erhältlich? Wie komme ich an das Gen? Vektorauswahl: Wie sieht mein Expressionsvektor aus? Bezugsquelle? Wenn nicht käuflich erwerblich, was dann? Wie kloniere ich mein LDH-Gen in den ausgewählten Vektor? Enzyme, Schnittstellen, Primer, etc. Welche Transformations-Methode wähle ich? Wie sieht mein Screening aus? Vereinzelung/Reinzucht Wie weise ich den erfolgreichen Gentransfer bzw. die Produktion von Milchsäure nach? Das Konzept ist/kann sehr individuell sein – es gibt keinen Königsweg (Hefestamm, LDH, Klonierungsstrategie, Transfer, Nachweis, ...). Insofern sind Besprechungen unter Kollegen erlaubt – nicht erlaubt sind Absprachen und die Verfassung von identischen Konzepten (eigenständige Bachelorarbeit!) Das Konzept soll in der Abschlußpräsentation dem Kollegium verdeutlicht werden.PrüfungsmodusBeurteilt werden das schriftliche Konzept und der mündliche Vortrag.Lehr- und LernmethodeSelbstständiges Erarbeiten des Konzeptes und der Präsentation. In den Lehreinheiten werden die Inhalte rekapituliert und es gibt Zeit für Fragen.SpracheDeutsch
> Praktikum: Gärungstechnik LB Bioengineering morePraktikum: Gärungstechnik LBVortragende: Ing. Michael Geissler, MSc., Ljeposava Kojic, Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Dr. Christian Leitner, Dr. Nico Lingg, FH-Prof. DI Dr. Michael Maurer, Katharina Seiberl, BSc MSc3.5SWS5ECTSLehrinhalteInhalte der Lehrveranstaltung Die Lehrveranstaltung teilt sich in zwei Blöcke: 1. Gärungstechnisches Praktikum 2. Charakterisierung von rekombinanten Hefestämmen Inhalte des ersten Block, dem Gärungstechnische Praktikum ist der Herstellungsprozess von Bier, Alkohol und Essig, d.h. es sind Prozesse zur Herstellung der Fermentationsprodukte zu entwickeln, die Produktion im Technikum durchzuführen, diese mit Analysen zur Qualitätssicherung zu begleiten und die Produkte abzufüllen und zu kennzeichnen (Etiketten). Der zweite Block charakterisiert einen rekombinanten Hefestamm der Milchsäure (Produkt der Molekularbiologischen Übungen), dabei wird die Produktivität, Kinetik, usw. im Vergleich zum Wildtyp und einem Mutanten (PDC negativ) ermittelt.PrüfungsmodusSchriftlicher Protokolle zu beiden Teilen der LehrveranstaltungLehr- und LernmethodeLaborpraktikumSpracheDeutsch
> Tierische Zelltechnologie VO Bioengineering moreTierische Zelltechnologie VOVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Dipl.-Ing. Dr. Sylvia Weilner1SWS2ECTSLehrinhalteTeil Kühnel 1. Isolierung von Zellen 2. Hayflicklimit, Telomere und Telomerase 3. Spezialisierte Zellen 4. Etablierung von kontinuierlich wachsenden Zellinien (Immortalisierung) 5. Tissue engineering, Organkultur Teil Weilner 1. Zellkulturlabor, Steriltechnik und Kryokonservierung 2. Kultivierungsmethoden, Zellzahl, Medien und Zusätze 3. Zellliniencharakterisierung 4. Anwendungen von tierischen Zelllinien und Entwicklung rekombinanter ZelllinienPrüfungsmodusschriftlichLehr- und LernmethodeVortragSpracheDeutsch-Englisch
> Einführung in das biochemische Praktikum VO+UE Bioengineering moreEinführung in das biochemische Praktikum VO+UEVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc0.5SWS1ECTSLehrinhalteBiochemische Methoden zur Charakterisierung von Proteinen: - Bestimmung der Gesamtproteinkonzentration - Immunchemische Methoden zur Proteinquantifizierung (ELISA) - Elektrophorese Verfahren zur Trennung und Charakterisierung von Proteineigenschaften - Chromatographische Verfahren - Massenspektroskopie Biochemische Methoden und Berechnungen zur Enzymkinetik - Km-Wert - Reaktionskinetiken Biochemische Methoden zur Quantifizierung von NukleinsäurenPrüfungsmodusHausübungen, Mitarbeit, AbschlussprüfungLehr- und LernmethodeVorlesung mit praktischen Beispielen, welche in Form von Kurzprojekten während der Vorlesungen oder im Rahmen von Hausübungen erledigt werden
> Molekularbiologisches Laborpraktikum LB Bioverfahrenstechnik moreMolekularbiologisches Laborpraktikum LBVortragende: Ing. DI (FH) Dr. Harald Kühnel, MSc, Katharina Seiberl, BSc MSc1SWS2ECTSLehrinhalteEinleitung in die Eukaryoten-(Säugetier)-Zellkultur Grundmethoden: Auftauen, Passagieren, Ausäen, Ernten, Einfrieren Transfektionsmethoden: Co-Präzipitation und Lipofektion Einfluss von unterschiedlichen Plasmidsequenzen oder Zelllinien auf das Produkt Analyse: Fluorometrie, Cytotoxizität, Proteingehalt (spezifisch vs. gesamt)PrüfungsmodusPrüfungsimmanent/ProtokollLehr- und LernmethodeVortrag, praktische Übungen, DiskussionSpracheDeutsch-Englisch