W-Seminare und Jugend forscht

Praktische Versuche im Schülerforschungszentrum für die W-Seminararbeit und Jugend forscht

Ein Blockpraktikum am TUM-Standort Garching in den Ferien oder am Nachmittag ermöglicht es die W-Seminararbeit oder eine Jugend forscht-Arbeit mit einem experimentellen Teil mit aktuellem Forschungsbezug und -ergebnissen zu verbinden.

Nachfolgend sind mögliche Themen aus dem Angebot aufgeführt.

  • Kultivierung von Mikroorganismen
    Mikroorganismen leisten als Produktionsorganismen schon immer einen wesentlichen Beitrag für die Gesellschaft. Etwa durch die Herstellung von Bier mit Hilfe des Hefepilz Saccharomyces cerevisiae. In der heutigen Zeit sind sie zudem sehr wichtig als gentechnisch optimierte Produzenten für die biotechnologische Herstellung von beispielsweise Insulin zur Behandlung von Diabetes mellitus. Um Prozesse, die im kleinen Maßstab in Forschungslaboren von Universitäten entwickelt werden, zur industriellen Nutzbarkeit zu verhelfen ist es sehr wichtig die optimalen Kultvierungsbedingungen für den jeweiligen Organismus zu erforschen. Ebenso wichtig ist es die Mikroorganismen genetisch modifizieren zu können und die Stoffwechselwege genau zu kennen oder auch manipulieren zu können.
    Mögliche Themengebiete:
    Mikroorganismen in der Biotechnologie – Erforschen von Wachstumsbedingungen und Kultivierungsmöglichkeiten Labormaßstab am Beispiel von E. coli
     
  • Fluoreszierende Proteine
    Fluoreszierende Proteine bieten Wissenschaftlern ein direktes, visuelles Feedback über ihre Arbeit. Durch Fusionsproteine etwa können Stoffwechselwege verfolgt oder auch die Akkumulation bestimmter Proteine in bestimmten Zellkompartimenten nachvollzogen werden. Aber auch in der Biotechnologie können fluoreszierende Proteine wie das grüne GFP oder auch das rote mCherry sehr nützlich sein. Für den visuellen Nachweis der Proteinbiosynthese in vivo werden die GFP-Varianten immer noch gerne verwendet.
    Mögliche Themengebiete:
    Fluoreszierende Proteine in der Biotechnologie – Produktion und Aufreinigung am Beispiel von m-Cherry
    Klonieren, das Handwerkszeug eines Biotechnologen: Molekularbiologische Methoden live erleben
     
  • Enzymoptimum
    Enzyme sind wichtige Begleiter in unserem täglichen Leben. Man findet sie in Wasch- und Reinigungsmitteln, in Zahnpasta, Shampoos und auch in vielen Lebensmitteln. Auch helfen sie bei der Produktion von einer Vielzahl an kommerziell nutzbaren Produkten wie Papier Textilien, Leder und auch bei der Gewinnung von Biotreibstoffen. Die industrielle Nutzbarkeit dieser Enzyme kann nur durch eine stetige Forschung auf diesem Gebiet in der Biotechnologie gewährleistet werden.
    Mögliche Themengebiete:
    Biolumineszenz in der Natur – Erforschen des Enzymatischen Optimums am Beispiel der Glühwürmchen Luciferase (mögliche Schwerpunkte: pH- Abhängigkeit, Substrat-Abhängigkeit)
     
  • Bioinformatik
    Zur gezielten biotechnologischen Produktion von diversen Plattform- und Feinchemikalien können die verwendeten, nativen Enzyme optimiert und umgebaut werden. Zur gezielten, sinnvollen Veränderung von Produktspektren werden hochmoderne in silico Methoden des Protein-Modellings verwendet. Durch die vorhergehende Kristallisation von Enzymen können am PC Mutationen in der Proteinstruktur durchgeführt und evaluiert werden. Dieser Schritt ist essentiell für die Optimierung bestehender Prozesse.
    Mögliches Themengebiet:
    Proteinmodellierung am Bespiel von ausgesuchten Enzymsequenzen (Theoretische Arbeit, kann über Funktion von bestimmtem Enzym geschrieben werden, Praktische Arbeiten beinhalten Sequenzabgleich, Erstellen eines 3D Modells, Suchen von entsprechenden Daten(.pdb) - Files, Mutieren von einzelnen Aminosäuren.
     
  • Heterologe Produktion von Terpenderivaten in E. coli
    Terpenoide sind eine in ihrer Funktionalität und Struktur äußerst vielfältige Gruppe von pflanzlichen Sekundärmetaboliten. Darüber hinaus können Terpenoide auch von Pilzen und Prokaryoten gebildet werden. Die Anwendungsgebiete von Terpenen reichen in der Pharmabranche von entzündungshemmenden Wirkstoffen in Hautcremes bis zu Tumortherapeutika. Die Kosmetikindustrie verwendet sie in der Form von Geschmacks,- Geruchs- oder Farbstoffen. Um die nachhaltige Produktion dieser Stoffe gewährleisten zu können ist es sehr wichtig die Forschung in diesem Gebiet voranzutreiben. Mögliche Themengebiete:
    Heterologe Produktion von Terpenderivaten in E. coli am Beispiel von Lycopen
    Detektion mit der Nase - Heterologe Produktion von Aroma-/Duftstoffen in E. coli

Individuelle Themenstellungen sind nach Absprache möglich.

Bitte senden Sie eine formlose Email mit dem Betreff "W-Seminar/Jugend forscht" an Frau M. Ringel unter ws-sfz@edu.tum.de zu.