Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem der Kurs erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden:

Erinnern und Verstehen (Kenntnisse)
Unterschiedliche mikrobielle Expressionssysteme kennen und verstehen
Vor- und Nachteile von mikrobiellen Expressionssystemen kennen
Prinzip des Metabolic Engineering und Methoden zur Stammentwicklung kennen und verstehen

Anwenden (Fertigkeiten)
Mikrobielle Expressionssysteme für biotechnologische Produktionsprozesse auswählen und nutzen
Metabolic Engineering und Stammentwicklung für biotechnologische Produktionsprozesse anwenden

Analysieren und Bewerten (Kompetenzen)
Expressionssysteme und Produktionsstämme in biotechnologischen Produktionsprozesse bewerten und optimieren

Erschaffen und Erweitern (Kompetenzen)
Die erlernten Methoden und das erworbene Wissen auf neue Bioprozesse übertragen

Inhalte

a) Mikrobielle Expressionssysteme:
Einführung zu mikrobiellen Expressionssystemen, regulatorische Elemente und genetische Tools, mikrobielle Proteinsekretionsmechanismen, Gram-negative bakterielle
Expressionssysteme (Escherichia coli, Pseudomonas sp., cytoplasmatische und periplasmatische Proteinexpression), Gram-positive bakterielle Expressionssysteme (Bacillus subtilis, B. megaterium, Lactobacillus sp., Streptomyces sp.), Hefe- Expressionssysteme (Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris), höhere Pilze (Aspergillus sp.), virale Expressionssysteme (Bacteriophagen (induzierbare/nichtinduzierbare Phagen-Vektoren), zellfreie Expressionssysteme (z.B. mit E. coli Extrakten).

b) Stammentwicklung, Metabolic Engineering: Prinzip des Metabolic Engineering, klassische und aktuelle Methoden zur Stammentwicklung, Protein-Displaytechnologien (Ribosomendisplay, mRNA Display, Phagen-Display, Hefedisplay, Bakteriendisplay) zur Selektion von otimierten Proteinen), Generierung von industriellen Produktionsstämmen (z.B. Aminosäureproduktionen in Corynebacterium glutamicum und andere Beispiele).