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Unterrichtseinheit XXXIII: Downstream Processing

Unterrichtseinheit XXXIII beschreibt die letzten Schritte einer Fermentation das Downstream Processing.
In E. coli (DSM 613) wird während einer Fermentation durch Lactose im Nährmedium die ß-Galactosidase (Lactase) Produktion induziert.
Das gebildete Enzym wird aus E. coli isoliert und mittels Säulen-Chromatographie aufgereinigt. Durch SDS-PAGE erfolgt die Reinheitsprüfung des Proteins. Daran schließt sich ein Enzym-Assay zum Nachweis der Aktivität des Enzyms an.

Unterrichtseinheit XXXII: Produktion von Hefe Biomasse

Unterrichtseinheit XXXII beschäftigt sich mit der Produktion von Hefe. Mittels Fermentation im Schüttelkolben oder im Fermenter werden die Produktionsbedingungen wie z. B. Temperatur, pH-Wert, aerob oder anaerob, C-Quelle, für die optimale Produktion von Hefe erarbeitet. Dabei werden sowohl der Pasteur- als auch Crabtree-Effekt thematisiert.

Unterrichtseinheit XXXI: Mikrobiom-Analyse durch Sequenzierung des 16S rRNA-Gens

Aus komplexen Mikrobiomen wird die genomische DNA isoliert. Durch PCR werden die 16S rRNA-Gene vervielfältigt und durch Solid Phase Reversed Immobilisation (SPRI) aufgereinigt. Nach Oxford Nanopore Sequenzierung werden anhand der Sequenzen der 16S rRNA-Amplifikate die Bakterienspezies im untersuchten Mikrobiom qualitativ und quantitativ bestimmt.

Unterrichtseinheit XXX: In-vivo-Gen-Editierung mit CRISPR/Cas (S1-Experiment)

Unterrichtseinheit XXX beschäftigt sich mit der Transformation von E. coli. Der verwendete Vektor enthält unter anderem die Information für die Expression einer gRNA deren Zielsequenz im lacZ-Gen liegt. Nach Bildung des aktiven CRISPR/Cas9-Komplexes wird in vivo das lacZ-Gen geschnitten und mittels HDR repariert. Die erfolgreiche Gen-Editierung wird sowohl durch Blau-Weiß-Selektion als auch PCR mit anschließender Gel-Elektrophorese nachgewiesen.

Unterrichtseinheit XXIX: Nanopore Sequenzierung von CRISPR/Cas9 geschnittenem Plasmid pBR322

Mit der selbst hergestellten Endonuklease CRISPR/Cas9 wird gezielt ein Schnitt in das Plasmid pBR322 eingefügt. Der Nachweis des Schnitts erfolgt sowohl durch Gel-Elektrophorese als auch basengenau durch Oxford Nanopore Sequenzierung.

Unterrichtseinheit XXVIII: CRISPR/Cas

Unterrichtseinheit XXVIII befasst sich mit der experimentellen Durchführung eines in vitro-Experiments zur Demonstration der RNA-abhängigen Endonukleaseaktivität des Nucleoproteins Cas9.

Unterrichtseinheit XXVII: DNA-Isolation

Unterrichtseinheit XXVII beschäftigt sich mit der experimentellen DNA-Isolation

Unterrichtseinheit XXVI: Epigenetik

Unterrichtseinheit XXVI beschäftigt sich mit dem Nachweis der Methylierung von DNA durch Restriktionsfragment-Längenpolymorphismus.

Unterrichtseinheit XXV: Produktion von Polymilchsäure

Unterrichtseinheit XXV beschäftigt sich mit der Produktion von Milchsäure durch Fermentation und dessen Polymerisierung zu biologisch abbaubarer Polymilchsäure.

Unterrichtseinheit XXIV: Mikrobielle Brennstoffzelle

Unterrichtseinheit XXIV beschäftigt sich mit der Energieproduktion in einer mikrobiellen Brennstoffzelle angetrieben durch Hefen.

Unterrichtseinheit XXIII: Biowasserstoffproduktion

Unterrichtseinheit XXIII beschäftigt sich mit der Herstellung von Biowasserstoff aus Melasse durch Fermentation und anschließende Verstromung in einer Brennstoffzelle.

Unterrichtseinheit XXII: Biogasproduktion

Unterrichtseinheit XXII beschäftigt sich mit der Herstellung von Biomethan aus Fruchtabfällen und Maisschrot durch anaeorobe Fermentation sowie dessen quantitative – und qualitative Bestimmung mittels Gaschromatographie.

Unterrichtseinheit XXI: Downstream Processing und Reinheitsprüfung

Unterrichtseinheit XXI beschäftigt sich mit der Aufreinigung von GFP aus E-coli mittels Chromatographie und einer anschließenden Reinheitsprüfung durch PAGE.

Unterrichtseinheit XX: Bioethanolproduktion

Unterrichtseinheit XX beschäftigt sich mit der Herstellung von Bioethanol aus Altpapier durch Fermentation, dessen Destillation und Verstromung in einer Brennstoffzelle.

Unterrichtseinheit XIX: Downstream Processing

Unterrichtseinheit XIX beschäftigt sich sowohl mit dem Downstream Processing des DHFR Enzyms aus E-coli, als auch dessen Reinheitsprüfung und Aktivitätstest.

Unterrichtseinheit XVIII: PCR

Unterrichtseinheit XVIII (E-Book) beschäftigt sich mit der Polymerase-Kettenreaktion am Beispiel des Nachweises gentechnisch veränderter Lebensmittel.

Unterrichtseinheit XVII: Enzyme in Abhängigkeit von Umweltfaktoren

Unterrichtseinheit XVII beschäftigt sich mit der Enzymaktivität der Alkoholdehydrogenase in Abhängigkeit von Umweltfaktoren.

Unterrichtseinheit XVI: Antikörperanalytik

Unterrichtseinheit XVI beschäftigt sich mit der Immunpräzipitation und der Antikörper-Analytik mittels Polyacrylamid-Gelelektrophorese.

Unterrichtseinheit XV: GFP-Produktion

Unterrichtseinheit XV beschäftigt sich mit der Fermentation des grün floureszierenden Proteins in E-coli, durchgeführt in einem Infors-, Leybold-, und Low-Cost-Fermenter.

Unterrichtseinheit XIV: Genregulation

Unterrichtseinheit XIV beschäftigt sich mit der Genregulation und der Fermentation von GFP in E-coli.

Unterrichtseinheit XIII: Western-Blot

Unterrichtseinheit XIII beschäftigt sich mit der Auftrennung der Muskelproteine Aktin und Myosin mittels Western-Blot.

Unterrichtseinheit XII: PCR

Unterrichtseinheit XII beschäftigt sich mit dem Nachweis gentechnisch veränderter Lebensmittel durch Polymerase Kettenreaktion (PCR).

Unterrichtseinheit XI: HIV-Nachweis

Unterrichtseinheit XI beschäftigt sich mit der Immunpräzipitation und dem HIV Nachweis.

Unterrichtseinheit X: Invitro Genexpression

Unterrichtseinheit X beschäftigt sich mit der in-vitro Genexpression von GFP und der anschließenden Bestimmung der Proteinmasse mittels PAGE-Gel.

Unterrichtseinheit IX: Säulenchromatographie

Unterrichtseinheit IX beschäftigt sich mit der Aufreinigung von Proteinen am Beispiel von GFP durch Säulenchromatographie.

Unterrichtseinheit VIII: Protein Fingerprinting

Unterrichtseinheit VIII beinhaltet Unterrichtsmodule zum Thema „Protein Fingerprinting“

Unterrichtseinheit VII: Gentechnisch veränderte Lebensmittel

Unterrichtseinheit VII beschäftigt sich mit möglichen Nachweismethoden für gentechnisch veränderte Lebensmittel durch ELISA und PCR.

Unterrichtseinheit VI: ELISA

Unterrichtseinheit VI beschäftigt sich mit der Ermittlung des PFB-Virus mittels ELISA.

Unterrichtseinheit V: Transformation

Unterrichtseinheit V beschäftigt sich mit der Transformation von E.Coli mittels pGLO.

Unterrichtseinheit IV: Immobilisierung von Enzymen

Unterrichtseinheit IV beschäftigt sich mit der Immobilisierung von Enzymen am Beispiel Lactase.

Unterrichtseinheit III: PCR

Unterrichtseinheit III beschäftigt sich mit der Amplifikation des DNA-Abschnittes Alu.

Unterrichtseinheit II

Unterrichtseinheit II beschäftigt sich mit dem Plasmidisolationsverfahren und der anschließenden Herstellung eines genetischen Fingerabdrucks.

Unterrichtseinheit I

Unterrichtseinheit I beschäftigt sich mit der Amplifikation von DNA Abschnitten mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR).