940331 Cell factory - plants (in Eng.)

Art
Übung
Semesterstunden
3
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Sommersemester 2023
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Englisch
Lehrinhalt

Die COVID-19 Pandemie hat aufgezeigt wie wichtig ein rasches Handeln der biotechnologischen Forschung/Industrie für ihre Eindämmung ist. Ein Schlüsselfaktor ist die effiziente Produktion von SARS-CoV2 relevanten Proteinen sowohl für diagnostische (zB Virus-Antigene) als auch für therapeutische (schützende Antikörper) Zwecke. Dieser Kurs nimmt Bezug auf diese Entwicklung und stellt ein auf Pflanzen basierendes Expressionssystem vor, um effizient SARS-CoV2 relevante Proteine für diagnostische Zwecke herzustellen.
Es werden 2 Klassen von Proteinen produziert: (i) eine virale Spikeprotein- Domäne (SP), die eine Schlüsselrolle bei der viralen Infektion spielt, und (ii) ein spezifischer Antikörper, der an diese Domäne bindet. Darauffolgend wird der mögliche Einsatz der beiden Komponenten für diagnostischen Zwecke aufgezeigt (ELISA-Bindungsstudien).
Eine wichtige Rolle bei der Expression von rekombinanten Proteinen ist die korrekte subzelluläre Lokalisierung, da diese die Eigenschaften von Proteinen maßgeblich beeinflussen kann. Bezugnehmend darauf werden der subzelluläre Transport und die Deposition von verschiedenen rekombinant erzeugten Proteinen untersucht.
Im konkreten werden folgende Experimente durchgeführt:
1) Pflanzen-basierte Expression und Reinigung eines SARS-CoV2 spezifischen Antikörpers und einer SARS-CoV2 SP Domäne
3) ELISA Bindungsstudien zur Herstellung eines diagnostischen Verfahrens
2) Pflanzen-basierte Expression fluoreszierender Reporterproteine (z.B. Fusion von SP mit einem Fluoreszenzprotein) mit verschiedenen subzellulären Targeting-Sequenzen mit anschließender Detektion der Lokalisation mittels Konfokalmikroskopie.
Mit den praktischen Experimenten geht ein ausführlicher theoretischer Teil einher, der den Hintergrund des pflanzlichen Expressionssystems sowie der Herstellung von wichtigen Biomolekülen in Pandemie-Zeiten vorstellt.
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Grundlegendes Verständnis in Zell- und Molekularbiologie,
praktische Laborerfahrung
Introduction to Molecular Biology (941105) and Molekularbiologie Übungen I (941101) are highly recommended!
Lehrziel

AbsolventInnen der LV
•erkennen das Potential von Pflanzen als Plattform für die rasche Produktion von rekombinanten Proteinen
•sind vertraut mit dem Einsatz verschiedener Proteinklassen in Diagnostik (und Therapie)
•verstehen den Aufbau eines ELISA Diagnose-kits
•kennen Methoden zur Visualisierung von Proteinen
•verstehen die Grundlagen der Proteinreinigung (Immun-Affinität) und Quantifizierung
•sind vertraut mit der optischen Darstellung subzellulärer Kompartimente (wie Golgi-Apparat, ER, Apoplast)
•erkennen das Potential von fluoreszierenden Fusionsproteinen zum Erforschen von zellbiologischen Vorgängen (wie dem subzellulären Proteintransport)
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.