Studium der Biotechnologie

Studium der Biotechnologie mit dem Schwerpunkt "Molekulare Biotechnologie"

Abschluss: Dipl.-Ing. für Biotechnologie


Technische Fachhochschule Berlin (TFH)
(seit 2009 Beuth Hochschule für Technik Berlin)

Oktober 1999 bis August 2003


Thema der Diplomarbeit

Strategien zur gezielten Expressions-Inhibition des murinen FMIP-Gens.


Zusammenfassung

Das Ziel der Arbeit war es, Strategien für die Expressions‑Inhibition eines murinen, mit dem c-FMS-Rezeptor in Interaktion stehenden Proteins (Fms-interacting protein, FMIP), zu entwickeln. FMIP greift in die Regulation der Myelopoese ein und löst eine Fehldifferenzierung bipotenter myeloider Vorläuferzellen zu Gunsten der Granulopoese aus. Diese Linien-Determination könnte vermutlich zum Krankheitsbild der chronischen-myeloischen Leukämie (CML) führen. Im Rahmen dieser Arbeit kamen die Knockout-Technologie und die RNA Interferenz (RNAi) - eine neue Technik, mit deren Hilfe die Gen-Expression auf post-transkriptionellem Niveau durch «small interfering RNAs» (siRNAs) inhibiert werden kann - zum Einsatz.

Im Bereich der Knockout-Technologie konnten durch Elektroporation eines konditionellen FMIP Knockout‑Vektors heterozygot gefloxte ES-Zellen generiert werden. Eine anschließende zweite Elektroporation dieser Klone mit einem Cre-Rekombinase tragenden Plasmid brachte heterozygot-defiziente FMIP-ES-Zellen hervor. Diese heterozygot mutierten ES-Zellen zeigten, im Gegensatz zu letalen FMIP-/--defizienten Knockout‑Mäusen, keine Anzeichen möglicher Vitalitätsverluste.

Im Rahmen der RNAi wurden zunächst transiente Systeme mit GFP/FACS und GAPDH etabliert. Dazu wurden anhand von NIH3T3-Zellen post-transkriptionelle und post‑translationelle Untersuchungen, sowie Untersuchungen bezüglich der Zell-Vitalität unter zeitkinetischen Aspekten und in Abhängigkeit von der siRNA-Konzentration durchgeführt. Es konnte durch die Applikation von 85 nM siRNA (Endkonzentration) nach einer Inkubationszeit von 48 Stunden eine 25%ige Expressions-Inhibition des Target‑Gens erzielt werden (im FACS). Im Zuge der Übertragung dieses transienten Systems auf FMIP wurden vier verschiedene siRNAs, welche gegen FMIP gerichtet waren, untersucht; zwei dieser siRNAs waren funktionell aktiv. Auch in diesem Zusammenhang konnten keine phänotypischen Vitalitätsverluste festgestellt werden. Für weiterführende Untersuchungen wurden zwei weitere Systeme für den Einsatz in der RNA Interferenz etabliert. Das erste System besteht aus einem Fusionsprodukt von U6-Promotor und einer gegen GFP-gerichteten «short hairpin-RNA» (shRNA), welches durch eine PCR-Reaktion amplifiziert werden konnte.

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Transfektion von 0.2 µg eines solchen Elementes nach einer Inkubationszeit von 48 Stunden spezifisch-inhibitorische Effekte des Target-Gens um ca. 75 % hervorruft. In dem letzten Teil der Untersuchung wurde ein in vivo shRNA‑Expressionssystem, welches auf einem retroviralen Virus beruht, am Beispiel von GFP konstruiert. Die Transduktion von NIH3T3-Zellen mit diesem System führte nach
72 Stunden zu einer ca. 50%igen Expressions-Inhibition des GFP-Gens. In weiterführenden Arbeiten gilt es diese Systeme zu optimieren und in Kombination mit FMIP anzuwenden.


 

Studiengang "Biotechnologie"

Der Studiengang Biotechnologie wurde an der TFH Berlin im Wintersemester 1987/88 eingerichtet. Über 700 Student(inn)en haben bereits den Abschluss als Diplom-Ingenieur/in im Studiengang Biotechnologie erworben, mehr als 360 Student(inn)en absolvieren derzeit ihr Studium. Die Biotechnologie ist ein interdisziplinäres Arbeitsgebiet. Der Studiengang Biotechnologie an der Technischen Fachhochschule (TFH) Berlin trägt dem Rechnung und vermittelt fundierte Kenntnisse auf den Gebieten Biochemie, Gentechnik, Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik. In dem ab Wintersemester 1998/99 gültigen neuen Studienplan werden im Hauptstudium die Studienschwerpunkte "Molekulare Biotechnologie" und "Bioprozeßtechnik" angeboten. Aufgrund der Umstellung auf Bachelor/Master-Abschlüsse läuft der Diplom-Studiengang aus, die letzte Aufnahme für das erste Semester ist im SS 2005 erfolgt. Für Lehrveranstaltungen des Diplomstudiengangs, die nicht mehr angeboten werden, gibt es eine Äquivalenzliste, d.h. es müssen ggf. Module aus dem Bachelor- bzw. Master-Studiengang belegt werden.

In den ersten zwei Semestern werden die Grundlagen in den Fächern Mathematik, Physik, Chemie und im dritten Semester in den Fächern Biochemie, Mikrobiologie und Verfahrenstechnik vermittelt. Das Grundstudium endet mit Erwerb des Diplom-Vorprüfungszeugnisses.

Das Hauptstudium weist einen hohen Übungsanteil auf. Über die Hälfte der Lehrveranstaltungen bestehen aus Laborübungen, die meist in Form von ein- bis dreiwöchigen Blockveranstaltungen angeboten werden. Die Lehrveranstaltungen im vierten und sechsten Studienplansemester geben einen breiten Überblick über die Biotechnologie und umfassen u.a. die Gebiete Aufarbeitungstechnik, Bioprozesskontrolle, Fermentationstechnik, Gentechnik, biotechnologische Verfahren in Produktion und Umwelttechnik, Immobilisierung von Zellen und Proteinen, Immunchemie, Industrielle Mikrobiologie, Proteinchemie und Zellkulturtechnik.

Im Rahmen des Hauptstudiums wird im fünften Semester ein 20-wöchiges Praktikum in der Industrie absolviert.

Im siebten Semester kann sich der Student/die Studentin für einen der Studienschwerpunkte Molekulare Biotechnologie bzw. Bioprozeßtechnik entscheiden. Im achten Semester wird die Diplomarbeit angefertigt. Nach Abschluß der Diplomarbeit und erfolgreicher mündlicher Prüfung wird der Grad eines Diplom-Ingenieurs (FH) / einer Diplom-Ingenieurin (FH) verliehen.

Die Diplomarbeiten werden meist in der Industrie oder an Universitäten bzw. anderen Forschungseinrichtungen durchgeführt. Häufig wird von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, das Praxissemester oder die Diplomarbeit im Ausland durchzuführen. Student(inn)en, die besonders zur wissenschaftichen Arbeit befähigt sind und sich weiterqualifizieren möchten, können unter bestimmten Voraussetzungen zur Promotion zugelassen werden. Näheres regeln die jeweiligen Landeshochschulgesetze und die Promotionsordnungen an den Universitäten.


http://studiengang.beuth-hochschule.de/bt/