Personendetails

Lehrinhalte

Vermittlung 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:
- Sequenziertechnologie

Prüfungsmodus

schriftliche Prüfung

Lehr- und Lernmethode

Vorlesung

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Chemisches Rechnen, NiNTA Chromatopraphie, Dialyse, Enzymaktivitätstests, Enzymkinetik, SEC und HPLC, Proteinbestimmungen (Bradford, OD280), SDS-PAGE, Western Blot, ELISA

Prüfungsmodus

Mitarbeit und schriftliche Protokolle

Lehr- und Lernmethode

Praktische Übungen, Diskussions- und Reflexionsrunden

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Die Zelle, die Zellmembran (Bauplan, Eigenschaften, Lipid-, Proteinkomponente, Transportvorgänge), Zellorganellen (ER, Golgi, Microbodies, Lysosomen, Vakuolen, Mitochondrien, Chloroplasten), der Zellkern (Chromosomen, Nucleolus), Speicherung und Information (Gene, Transkription, mRNAs Dynamik, Translation, non-coding RNAs), Gene Therapie, Proteine und ihre vielfältigen Aufgaben (Enzyme, Antikörper, Struktur- und Motorproteine), Bioenergetik (Formen der Energiespeicherung und –Gewinnung in der Zelle),Zellteilung (Mitose),Gewebe – Zusammenhalt von Zellen, Zelluläre Bestandteile des menschlichen Immunsystems, genetische und epigenetische Mechanismen die die Funktionen von Zellen regulieren, und Methoden die verwendet werden können um das Genom zu editieren

Prüfungsmodus

Schriftliche Prüfung

Lehr- und Lernmethode

Vorträge basierend auf Powerpoint
Diskussionrunden nach jedem Kapitel zur erneuten Verarbeitung des vorgetragenen Stoffes

Sprache

Deutsch-Englisch

Lehrinhalte

Herstellung 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-Aktivität

Prüfungsmodus

Verfassen eines wissenschaftlichen Laborprotokolls.

Empfohlene Sprache: Deutsch oder Englisch

Beurteilt werden das wissenschaftliche Laborprotokoll und die praktische Arbeit im Labor.

Lehr- und Lernmethode

Nach einer theoretischen Einführung am Beginn des Laborpraktikums, werden die Studierenden teilweise selbständig, teilweise unter Zuhilfenahme von Arbeitsvorschriften das Beispiel durcharbeiten.

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Aufgabenstellung:
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.

Prüfungsmodus

Beurteilt werden das schriftliche Konzept und der mündliche Vortrag.

Lehr- und Lernmethode

Selbstständiges Erarbeiten des Konzeptes und der Präsentation. In den Lehreinheiten werden die Inhalte rekapituliert und es gibt Zeit für Fragen.

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Inhalte 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.

Prüfungsmodus

Schriftlicher Protokolle zu beiden Teilen der Lehrveranstaltung

Lehr- und Lernmethode

Laborpraktikum

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Teil 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 Zelllinien

Prüfungsmodus

schriftlich

Lehr- und Lernmethode

Vortrag

Sprache

Deutsch-Englisch

Lehrinhalte

Als Vorbereitung wird ein Oxford Nanopore Datensatz analysiert und eine Analyseabfolge erarbeitet. Im Labor (wet lab) wird DNA einer Probe extrahiert und eine Sequenzierung durchgeführt. Die erzeugten Daten werden mit der erarbeiteten Analysemethode analysiert und interpretiert.

Prüfungsmodus

Immanente Leistungsüberprüfung, Standard (Protokoll der Ergebnisse der Übung)

Lehr- und Lernmethode

Vortrag, praktische Übungen im wet-lab und in-silico

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Biochemische 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 Nukleinsäuren

Prüfungsmodus

Hausübungen, Mitarbeit, Abschlussprüfung

Lehr- und Lernmethode

Vorlesung mit praktischen Beispielen, welche in Form von Kurzprojekten während der Vorlesungen oder im Rahmen von Hausübungen erledigt werden

Lehrinhalte

Theoretischer Teil
Immunologische Verfahren (ELISA, SPR, WesternBlot, Protein-Arrays, IHC, …)
Zellbiologische Verfahren (Fluoreszenz Mikroskopie, FACS, Methoden der Zellzählung, IF,…)
Grundlegende biochemische Verfahren (Bestimmung der Konzentration von Proteinlösungen, …)
Instrumentelle Analytik (Elektrophorese, Kapillarelektrophorese, FPLC, HPLC, Untersuchungen des Proteoms, …)
DNA Analytik: qPCR und digital PCR

Teil Schlager:
Aufreinigen und Analyse von Proteinen mittels FPLC
DNA-Analytik: DNA-Farbstoffe, Elektrophorese, Sequenzieren, ...

Anwendungsorientierter Teil
Der / Die Studentin wird mit einer Bio-Analytische Fragestellung konfrontiert und versucht diese mittels aktueller Literatur (PubMed, …) zu lösen.
Es soll hierbei ein 20-minütiger Vortrag entstehen mit Literaturzitaten.

Beispiel Fragestellung:
Finden Sie heraus wie man Exosomen aus dem Aszites extrahieren kann. Was sind Exosomen? Es sollen mindestens zwei Methoden zur Extraktion beschrieben werden. Weiters sollen sie nach der Extraktion möglichst spezifisch nachweisen, dass Sie erfolgreich waren und zum Beispiel nur geringe Mengen Lipoproteinen in Ihrer Aufreinigung haben.

Prüfungsmodus

Prüfung, Mitarbeit und Präsentationen

Lehr- und Lernmethode

Vortrag und Gruppenarbeit

Lehrinhalte

Betreuung während dem Berufspraktikum

Prüfungsmodus

schriftlicher Bericht

Lehr- und Lernmethode

Seminar

Lehrinhalte

Einleitung 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)

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent/Protokoll

Lehr- und Lernmethode

Vortrag, praktische Übungen, Diskussion

Sprache

Deutsch-Englisch

Lehrinhalte

Übung der im Rahmen der Diplomprüfung abzuhaltenden Präsentation.

- Was ist besonders bei der Präsentation einer wissenschaftlichen Arbeit zu beachten?

- Feedback erhalten & geben.

Prüfungsmodus

Beurteilung der Präsentation (Aufbau, Gestaltung der Folien, Vortragsstil, Einhaltung der zeitlichen Vorgaben).

Lehr- und Lernmethode

Präsentationen

Sprache

Deutsch

Lehrinhalte

Übung der im Rahmen der Diplomprüfung abzuhaltenden Präsentation.

- Was ist besonders bei der Präsentation einer wissenschaftlichen Arbeit zu beachten?

- Feedback erhalten & geben.

Prüfungsmodus

Beurteilung der Präsentation (Aufbau, Gestaltung der Folien, Vortragsstil, Einhaltung der zeitlichen Vorgaben).

Lehr- und Lernmethode

Präsentationen

Sprache

Deutsch