Modul Angewandte Mikrobiologie/Upstream Processing

Code:	257950
Modul:	Angewandte Mikrobiologie/Upstream Processing
Module title:	Applied Microbiology/Upstream Processing
Version:	2.01 (11/2019)
letzte Änderung:	02.03.2020
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr. Wiegert, Thomas T.Wiegert@hszg.de

angeboten im Studiengang:	Molekulare Biotechnologie (B.Sc.) gültig ab Matrikel 2020

Modul läuft im:	WiSe (Wintersemester)
Niveaustufe:	Bachelor/Diplom
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Pflichtmodul
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

Workload* in

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*	Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden)
**	eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche

Selbststudienzeit in h	Angabe gesamt	davon
	94	50 Vor- und Nachbereitung LV	30 Vorbereitung Prüfung	25 Sonstiges

Lehr- und Lernformen:

Die Lehrinhalte des Moduls werden in Vorlesungen und Laborpraktika vermittelt. Übungsaufgaben werden im Selbststudium bearbeitet und zur Vertiefung des Wissens in den Vorlesungen besprochen. Die Ergebnisse der Praktikumsexperimente werden von den Studierenden in schriftlichen Protokollen ausgewertet. Diese werden benotet. Im Verlauf des Praktikums wird von den Studierenden eine eigenständige Projektarbeit zu Isolierung und Screening von Mikroorganismen aus Umweltproben durchgeführt, die mit einem Kurzvortrag abgeschlossen wird.



Prüfung(en)
Prüfungsvorleistung	Prüfungsvorleistung Laborarbeit (VL)
Prüfung	Prüfungsleistung als Klausur (PK)	120 min	100.0%

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Lerninhalt:

Vorlesung Die Vorlesungen umfassen folgende Themen (Lehrinhalte): Beschaffung und Lagerung von Stämmen Sterilisation und sterile Anzucht Substrate für die industrielle Fermentation, Konditionierungsprozesse Grundlagen zur Taxonomie biotechnologisch relevanter Organismen Grundlagen zur Genregulation und zur Regulation enzymatischer Aktivität relevanter Stoffwechselwege in Pro- und Eukaryonten Übersicht über mikrobielle Stoffwechselleistungen und deren Anwendung in industrieller und Umwelt-Biotechnologie klassische und gentechnische Methoden zur Stammentwicklung (Mutation/Selektion, Rekombination, Genetic Engineering) Isolierung und Optimierung geeigneter Stämme (Screeningverfahren, Metagenomics, gerichtete Evolution, Metabolic Engineering) Mikrobielle und enzymatische Herstellungsverfahren Praktikum Die Praktika umfassen folgende Themen (Lehrinhalte): Konstruktion einer bakteriellen Knockout-Mutante Identifizierung eines Bakterienstammes über Southern-Blot quantitative Erfassung der Genexpression mit einer lacZ Transkriptionsfusion Klonierung eines Gens in einen Expressionsvektor Reinigung eines Proteins über Ni-NTA-Affinitätschromatographie und Western Blot Analyse Untersuchung der Feedback-Inhibition bei der Valin Biosynthese in Escherichia coli Isolation bzw. Screening eines Mikroorganismus

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Die Studierenden kennen die technischen und biologischen Aspekte der Vorbereitung von biotechnologischen Produktionsprozessen und sind mit grundlegenden Parametern und Methoden der Steriltechnik vertraut. Sie verfügen über das Grundwissen der Beschaffung und Haltung von Mikroorganismenstämmen und der Möglichkeiten zum Screening auf biotechnologische Produktionsstämme. Die Studierenden sind vertraut mit der Anwendung klassischer und genetischer Methoden zur Stammoptimierung und besitzen einen Überblick über die wichtigsten Verfahren der angewandten Mikrobiologie. Praktisch beherrschen die Studierenden die grundlegenden Methoden zum Screening von Mikroorganismen, zur Klonierung und Expression rekombinanter Gene und der gezielten Veränderung von Bakterienstämmen. Sie besitzen die Fähigkeit zur quantitativen Bestimmung der Genexpression und sind in der Lage, Arbeiten zur molekularen Analyse von Stämmen (insbesondere Southern Blot) durchzuführen.
Fachübergreifende Kompetenzen:	Die Studierenden festigen die Befähigung zur ausdauernden und zielstrebigen Arbeitsweise, zur Zeiteinteilung und Teamfähigkeit. Ferner vertiefen sie das Vermögen zur eigenständigen Planung, Durchführung und Präsentation der Ergebnisse eines Projekts.

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	Prüfen körperlicher und gesundheitlicher Eignung zum Umgang mit Gefahrstoffen
Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme:	Erfolgreicher Abschluss des Moduls Allgemeine Mikrobiologie

Literatur:

G. Antranikian (2006) ‚Angewandte Mikrobiologie’, Springer Verlag W.J. Thiemann und M.A. Palladino (2009) ‚Biotechnologie’, Pearson Studium R. Renneberg (2010) ‚Biotechnologie für Einsteiger’, Spektrum Akademischer Verlag H. Sahm, G. Antranikian, K.-P. Stahmann und R. Takors (2013) ‚Industrielle Mikrobiologie‘, Springer Spektrum A. Steinbüchel und F.B. Oppermann-Sanio (2012) ‚Mikrobiologisches Praktikum: Versuche und Theorie’, 2. Aufl., Springer Verlag