Veranstaltung
| Titel | Molekulare Pflanzenphysiologie I |
| Title | Molecular Plant Physiology I |
| Schwerpunkt/Focus | |
| Sprache/Language | optional |
| VV-Nr./Course No. | 134320 |
| Modulverantwortlich/Responsible | Prof. Dr. Antje von Schaewen |
| Vertreter/Co-responsible | |
| Anbieter/Teachers | Prof. Dr. Antje von Schaewen (Dr. Heidi Kaulfürst-Soboll, Lea-Fransziska Reekers) |
| Typ/Type | Praktikum + Seminar |
| SWS/Semerster periods per week | |
| Arbeitslast(h)/Work load | 150 h |
| KP/Credit points | 5 KP |
| Zuordnung/Classification | Fortgeschrittenen-Modul |
| Semester/Semester | WiSe |
| Studierende/Students | MSc Biowissenschaften MSc Biotechnologie MSc Molekulare Biomedizin |
| Corona-Informationen/Corona-Information | Wer infiziert ist, bleibt zuhause! |
| Zeit/Date | Block II: 20.11.2023 bis 15.12.2023 |
| Ort/Location | Praktikumsräume (SP4) und Labore der AG von Schaewen (SP7, EG) im Institut für Biologie & Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) |
| Beginn/Start | 20.11.2023 |
| Vorbesprechung/Obligatory pre-meeting | 16.11.2023, 9 Uhr c.t. im SP7 EG-Raum 18 |
| Voraussetzung/Prerequisite | Aufbau-Modul Zellbiologie, Physiologie, Genetik (ZPG); wünschenswert: Vertiefungsmodul in Molekularer Zellbiologie |
| Anmeldung/Registration | Online-Anmeldung, verbindlich bei der Vorbesprechung (in Präsenz) |
| Leistungskontrollen/Performance assessments | Literaturseminar, Diskussion von Zwischenergebnissen, Poster und Abschlusspräsentation |
| Termine f. Leistungskontrollen/Date for performance assessments | Praktikumsbegleitend |
| max. NP/Max. grade points | 200 NP |
| Ziele/Aims | Vermittlung methodischer und konzeptioneller Grundlagen der heutzutage molekularbiologisch geprägten pflanzlichen Molekuaren Pflanzenbiologie & Biotechnologie. Zur Bearbeitung einer aktuellen Fragestellung werden moderne Methoden (Genmanipulation mittels CRISPR/Cas9), klassisch biochemische Methoden (Enzymmessungen, Immunologische Verfahren) und moderne bildgebende Techniken (confokale Laser-scanning Mikroskopie, CLSM) genutzt. In eng betreuten, aber selbstständig durchzuführenden Arbeiten (im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojektes), soll erlernt werden, die erhaltenen Ergebnisse in die übergeordneten Fragestellungen zu integrieren und zu präsentieren. Dazu gehört als Voraussetzung: Das Studium aktueller wissenschaftlicher Literatur (Vorstellung einer Englisch-sprachigen Originalarbeit); die Planung experimenteller Arbeiten; die schriftliche Darstellung sowie mündliche Präsentation der erzielten Untersuchungsergebnisse; neben dem Erlernen des sicheren Umgangs mit gentechnisch veränderten Organismen (GVO) - hier Bakterien und Pflanzen. |
| Inhalte/Content | Basierend auf den Unterschieden von pflanzlichen N-Glykanen bergen Glykoproteine aus Pflanzen (auch nach Expression pharmazeutisch interessanter Glykoproteine aus anderen Organismen) ein gewisses allergenes Potential. Zur Reduktion dieses allergenen Potentials wurde mittels „gene silencing“ (RNA-Interferenz, RNAi) bzw. Mutation (T-DNA-Insertion) oder CRISPR/Cas9 (Deletion von Genen) die Struktur pflanzlicher N-Glykane verändert. In weiterführenden Analysen sollen die Auswirkungen auf die Pflanze, die subzelluläre Lokalisation und die Proteinstabilität ausgewählter Glykoproteine untersucht werden, wobei komplette Inhibition der N-Glykosylierung (Tunikamycin Block im ER) als experimentelle Referenz dienen kann. |
| Methoden/Methods | Zur Anwendung kommen biotechnologische Methoden (stabile Transformation von Tabak/Tomate mittels Agrobakterien in Gewebekultur bzw. Frucht-Infiltration, sowie transiente Expression fluoreszierender Reportergen-Konstrukte in Protoplasten bzw. nach Blatt-Infiltration in Nicotiana benthamiana). Anschließend kommen auch klassisch biochemische Methoden (Protein-Bestimmungen, SDS-PAGE/Proteinfärbung, Western-Blot, Bestimmung von Frisch- und Trockenmasse, diverse phänotypische Analysen (z.B. Wurzelwachstum auf vertikalen Agarplatten, Samenkeimung unter verschiedenen Bedingungen, Bonitierung von CRISPR/Cas-Linien) und moderne bildgebende Techniken (confokale Laser-Scanning-Mikroskopie, CLSM, ImageJ Auswertungen) zum Einsatz. |
| Berufsrelevante und interdisziplinäre Komponenten/Occupational and interdisciplinary skills | Vertiefung der experimentellen Praxis im Bereich der pflanzlichen Zellbiologie, mit Schwerpunkt auf integrativen und interdisziplinären Forschungsansätzen (Molekulargenetik, Physiologie/Biochemie von Einzellern versus Vielzeller). |
| Voraussetzung für/Prerequisite for | Erfolgreiche Teilnehmer dieses Moduls erhalten erhöhte Priorität für die Teilnahme an weiteren Modulen in der Arbeitsgruppe. |
| Präsenzpflicht/Compulsory presence | Täglich/ganztägig: 3 Wochen Praxis mit Theorie-Elementen (Literatur-Seminar), 1 Woche Nachbereitung (Daten als Poster) |
| Plätze/Number of participants | 6 |
| Gruppengröße/Group size | 2-3 (je nach Teilnehmerzahl) |
| Materialien/Materials | Laborkittel, festes Schuhwerk, Stifte (wasserfeste Edding Fineliner), Protokollheft, Taschenrechner. |
| Literatur/Literature | Relevante Primärliteratur der AG (weitere Literatur für die Referate bei der Vorbesprechung, als pdf-Dateien per Email). Allgemein: Der Experimentator: Molekularbiologie (Mühlhardt); Biochemistry & Molecular Biology of Plants (Buchanan, Gruissem, Jones, ASPP, Wiley & Sons); Pflanzenbiochemie (Heldt & Pichulla, Spektrum Verlag). Speziell: Altmann F. (2007) The role of protein glycosylation in allergy. Int Arch Allergy Immunol. 142(2):99-115. |
| Links | http://www.uni-muenster.de/Biologie.IBBP/agschaewen/schaewen/index.html |
| Sonstiges/Further information | Bitte Kittel, Raschenrechner und wasserfeste Filzmarker mitbringen (zum Beschriften von Reaktionsgefäßen) |
Modulelemente:
Elemente of the module:
| Titel/Title | Zeit (von...bis)/Time (from...to) | Ort(Raum)/Location | |
|---|---|---|---|
| Übungen/Practical exercises | Molekulare Pflanzenphysiologie I (Protein N-glycosylation in plants) |
SP4 (EG Kursraum 9), SP7 (AG von Schaewen) | |
| Vorlesung/Lecture | GVO/S1-Belehrung; Vorlesungen zu 'N-glycosylation, protein targeting & stability (parts I, II, III)' | SP4 (EG Kursraum 9), Spind-Schlüssel werden gestellt. | |
| Seminare/Semeinars | Literaturseminare zu ausgeählten Originalarbeiten, abschließende Posterpräsentation mit Diskussion | ´ | SP4 (EG Kursraum 9) |
| Exkursionen/Excursions |
= Modul gehört zum SPP Imoplant / Module is part of the SSP Imoplant
= Modul gehört zum SPP Evolution /Module is part of the SSP Evolution
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