Angewandte Biotechnologie erleben: Bioreaktoren, Mini-Sequencer und Pflanzenzellkultur

Auf der Zielgerade ihres Studiums präsentierten die angehenden Biotechnologen des 6. Semesters die Ergebnisse ihrer Projekte, die Sie im Modul „Angewandte Biotechnologie“ unter der Leitung von Frau Prof. Dr. Rentsch bearbeiteten. Je drei Studierende arbeiteten im Team selbstständig und eigenverantwortlich an ihrem interessanten Laborthema. Unterstützt wurden Sie dabei von den Laboringenieurinnen des Studiengangs Labor- und Verfahrenstechnik Frau Thielemann und Frau Wehner.

Im 5. Semester findet alljährlich das Hefe-Fermentationspraktikum statt. Der dafür verwendete Bioreaktor wurde in den Ruhestand verabschiedet und letztes Jahr in zwei neue Fermentersysteme „Minifors 2“ der Firma Infors investiert. Das „Minifors-Team“ konnte diese erfolgreich in Betrieb nehmen, die Messtechnik und Sonden testen sowie die Regelparameter für einen stabilen Fermentationslauf einstellen. Die neue Software wurde mit all ihren Möglichkeiten ausprobiert, Rezepte angelegt, Datenbanken gefüllt und ein erster Fermentationslauf durchgeführt. Zudem konnten die Studierenden noch zwei alternative Methoden für die Bestimmung von Glucose und Ethanol im Medium etablieren. Nun fühlen wir uns gewappnet, die neuen Systeme im nächsten Jahrgang im Praktikum einzusetzen!

Im Rahmen des Moduls „Angewandte Bioinformatik“ hatten die Studierenden Anfang des 6. Semesters einen Teil der DNA von Mausmuskelzellen sequenziert. Der dafür verwendete klassische Sanger-Sequenzer sollte nun um eine modernere Methode ergänzt werden. Aufgabe des „Nanopore-Teams“ war es, mit dem neuen Minisequencer „MinIon“ der Firma Oxford Nanopore ebenfalls die DNA unserer Zellen zu entschlüsseln. Die Flusszelle des MinIons ist mit einer Membran ausgestattet, auf der sich tausende Nanoporen befinden. Wandern die DNA-Fragmente durch diese Poren, werden elektrische Impulse registriert und mit der Software eine Sequenz errechnet. Der Sequencer im Hosentaschenformat wurde zunächst mit einer Kontroll-DNA getestet und dann mit unserem PCR-Produkt beladen. Nach vielfältigen Recherchen und Versuchen ist es gelungen, aus den aufgenommenen Datensätzen Sequenzen zu exportieren. Ein toller Erfolg!

Die dritte Gruppe beschäftigte sich mit Pflanzenzellkultur und entdeckte dabei ihren „grünen Daumen“. Die Austestung verschiedener Phytohormonkonzentrationen ist verhältnismäßig langwierig, war aber sehr erfolgreich. Phytohomone sind Botenstoffe, die bei der Entwicklung der Pflanze eine wichtige Rolle spielen. Sie induzieren z. B. die Wurzel-, Spross- und Kallusbildung. Des Weiteren findet die Methode des „Embryo Rescue“ Anwendung in der Züchtung von Pflanzen. Das Team die „Pflanzies“ testete das Verfahren, den eigentlichen Embryo aus dem Fruchtkörper eines Samens heraus zu präparieren. Geduldig und mit viel Fingerspitzengefühl konnten die Embryos z. B. aus Zitronen-, Apfel-, Bohnen- und Avocadokernen mit Skalpell und Pinzette „gerettet“ und auf einem speziellen Medium erfolgreich kultiviert werden. Außerdem gelang es den Studentinnen, Flüssigkulturen von Kallus und Blattmaterial anzusetzen und tolle mikroskopische Bilder der Pflanzenzellen aufzunehmen.

Herzlichen Glückwunsch an alle Teams zu diesen tollen Ergebnissen ihrer Projekte und vielen Dank für die interessante und schöne Zusammenarbeit!