Forschungsschwerpunkte und Projekte
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Forschungsschwerpunkte und Projekte

Molekulare Biotechnologie und Funktionelle Genomik

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Forschungsschwerpunkte und Kooperationen

Nachfolgend sind alle abgeschlossenen Projekte mit den inhaltlichen Schwerpunkten und detaillierten Informationen aufgeführt.

Die Projekte wurden gefördert durch die Europäische Union und den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE), die Investitionsbank des Landes Brandenburg, das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie bzw. das Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Abgeschlossene Projekte

Fulleren C60 als Modulator of Doxorubicin Toxicity in Normal and Cancer CellsBereich öffnenBereich schließen

Untersuchung und Entwicklung des Einsatzes von C60-Fulleren in Kombination mit neuen und bekannten Tumortherapeutika. Fulleren ist insbesondere unter Belichtung geeignet die Wirkung der konjugierten Therapeutika zu verstärken bzw. die unerwünschten Wirkungen zu vermindern.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Nationale Taras-Schewtschenko-Universität Kiew, Ukraine; Julius-Maximilians-Universität, Biozentrum Würzburg; Tehnische Universität Ilmenau

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung:  DAAD

Laufzeit: 2015 - 2019

VBT-Ageing: Konsequenzen der altersassoziierten Zell- und OrganfunktionBereich öffnenBereich schließen

Untersuchung von Glycosilierungsvarianten des RSV-Proteins auf ihre Immunkompetenz für ältere Patienten. Ziel ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Vakzinen für ältere Patienten.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Teltow

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2017 - 2019

MoMiSmart: Mobile Mikroskopie auf dem SmartphoneBereich öffnenBereich schließen

MoMiSmart wird im Forschungscluster DigiLog (Digitale und analoge Begleiter für eine alternde Bevölkerung) im Rahmen des Gesundheitscampus durchgeführt. Das Projekt zielt auf die Entwicklung Smartphone-basierter Mikroskopielösungen für die Diagnostik. Im Fokus stehen hierbei Blutuntersuchungen. So könnte ein „Kleines Blutbild“ direkt am Bett des Patienten entstehen, wenn nicht auf eine Laboruntersuchung gewartet werden kann (bspw. bei akuten Infektionen).

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Oculyze GmbH, Wildau

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land Brandenburg | MWFK | Gesundheitscampus

Laufzeit: 2017 - 2018

MALDI Coffee: Charakterisierung der Reifungsprozesse von KaffeeBereich öffnenBereich schließen

Entscheidend für die Qualität von Röstkaffee ist die etwa einjährige Phase vor der Röstung. Ziel des Projekts ist die Charakterisierung dieser Reifungsprozesse. Dazu werden massenspektrometrische Analysemethoden entwickelt und mit sensorischen Geschmacksprofilen des Röstkaffees korreliert. Zur Optimierung der Reifungsprozesse wird eine Apparatur zur Begasung von Kaffeebohen konstruiert. Unterschiedliche Einflussfaktoren sollen untersucht und optimiert werden.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: The Coffee Store GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMWi | ZIM

Laufzeit: 2016 - 2018

CyanoScreen: Screeningplattform für ein TumortherapeutikumBereich öffnenBereich schließen

Im ZIM-KF Projekt CyanoScreen werden Cyanobakterien auf neue Microcystine (Toxine) im Hochdurchsatz untersucht. Hierzu wird eine an der TH Wildau entwickelte Screeningplattform weiterentwickelt und eingesetzt. Zusätzliche Variabilität wird über Fütterung gesonderter Aminosäuren und genetische Manipulation erzeugt. Ziel ist die Identifikation eines spezifischen Toxins für den potentiellen Einsatz als Tumortherapeutikum.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Cyano Biotech GmbH und Universität Tübingen

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung:  Bund | BMWi | ZIM

Laufzeit: 2015 - 2018

MALDI Blast: MALDI-TOF MS zur Untersuchung von STV-belasteten LiegenschaftenBereich öffnenBereich schließen

Das ZIM-KF Projekt hat die Etablierung einer innovativen Technik zum Nachweis von Spreng-/Explosivstoffverbindungen sowie deren Abbauprodukten in Boden-/Grundwasserproben zum Ziel. Hierfür wird die MALDI-TOF MS als Hochdurchsatzmethode eingesetzt. Mit der zu entwickelnden Vor-Ort-Extraktion und -Probenvorbereitung werden die labilen Verbindungen direkt am Probenentnahmeort konserviert. Zusätzlich wird der Einfluss der Bindung an Huminsäuren und die Auswirkungen auf die Bioverfügbarkeit untersucht.

Leiter:  Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: terracon Laboratorium für Umwelt- und Pestizidanalytik GmbH, Prof. Dr. Machholz Umweltprojekte GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung:  Bund | BMWi | ZIM

Laufzeit: 2014 - 2018

MolEpiArm: Molecular epipdemiology and diagnostics of Leishmaniasis in ArmeniaBereich öffnenBereich schließen

In the scientific focus are epidemiological screening studies on prevalence/distribution of Leishmaniasis in Armenia
and its neighboring countries and sampling from infected humans and animals. The samples will be used for genotyping
of the parasites. The results will help to understand the transmission cycles, the dynamics, origin and the
way of spread of the disease including also neighboring countries and the prediction of risk factors. Training will be
provided in molecular techniques.

Leiter: Dr. rer. nat. Katrin Kuhls

Kooperationspartner: Alexsanyan Institute, Jerewan, Armenia; Trakia University, Stara Zagora, Bulgaria 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: DAAD

Laufzeit: 2016 - 2017

MALDI on-site-Prep: Nachweis von Mikroorganismen in sprengstoffbelasteten BödenBereich öffnenBereich schließen

Entwicklung eines Hochdurchsatz-Nachweisverfahrens für Mikroorganismen in sprengstoffkontaminierten Böden. Mit Hilfe des MALDI-TOF Intact Protein Profiling werden die Zeigerorganismen für Sprengstoffkombinationen bestimmt. Zur schonenden Probengewinnung aus verschiedenen Bodenschichten wird ein neues Probenentnahmegerät (Multikapillarer-Mikroorganismen-Sampler) konstruiert. Zudem wird die Möglichkeit untersucht, intrazelluläre Sprengstoffverbindungen nachzuweisen.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMWi | ZIM

Laufzeit: 2014- 2017

Kopplung von TCR-Ketten: Verknüpfung der einzelnen Ketten der T-Zell RezeptorenBereich öffnenBereich schließen

Im Rahmen des Projektes sollen bekannten Sequenzen der einzelnen Ketten von T-Zell Rezeptoren aus verschiedenen
T-Zelllinien verknüpft werden. Die Verknüpfung soll in einem Rasterformat und ggf. in Tröpfchen einer Emulsion erreicht
werden. Die Verknüpfung soll auf der Ebene von RNA und auch der genomischen DNA getestet werden.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: HS Diagnomics GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2016- 2017

GHECS - TheranosticsBereich öffnenBereich schließen

Dieses Projekt befasst sich mit der Entwicklung neuartiger Companion Diagnostics im Bereich seltener Wachstumshormonstörungen. Diese sollen die medikamentöse Therapierung der Wachstumshormonsdefizienz und Akromegalie verbessern und so Fehldiagnosen verhindern und Nebenwirkungen minimieren. Zu diesem Zweck soll durch Messung der Genexpression und Proteinkonzentration in Blutporben von Patienten und gesunden Kontrollen der Nutzen eines neuen Biomarkers für die Krankheiten validiert werden.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Ipsen Pharma GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2015- 2016

Biomarkers in Leishmania spp. - a hybrid based strategyBereich öffnenBereich schließen

The main goals of this proposal are the search for virulence markers within Leishmania spp. by assessment of in vitro virulence phenotypes of L. infantum/L. major hybrid clones with post-selection of the ones bearing distinct phenotypes as well as identification of putative protein virulence markers. Virulence markers can be identified at DNA sequence level, reflecting variations in the protein sequence or at the level of protein expression.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land | MWFK | BRAIN (EU Cofund)

Laufzeit: 2014 - 2016

Mitarbeiter: Dr. Katrin Kuhls, Dr. Sofia Cortes

Theranostics of GH-metabolism dysfunctions based on the SOCS2-ComplexBereich öffnenBereich schließen

In diesem Projekt soll ein potentieller Biomarker für die Diagnostik und Therapiekontrolle von Wachstumshormonkrankheiten beim Menschen untersucht werden. Dazu werden Genexpressionen von fünf Markergenen mittels Real-Time PCR und die Konzentrationen der zugehörigen Proteine durch Immunoassay im Blut von Patienten gemessen und mit Werten von gesunden Probanden verglichen. Zusätzlich werden die entsprechenden Gene sequenziert, um mögliche pathogene Mutationen aufzudecken. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: PFIZER Pharma GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2014 - 2016

ZACaLeish: Epidemiologie der Leishmaniose im Südkaukasus und ZentralasienBereich öffnenBereich schließen

Molekulare Epidemiologie und Diagnostik der Infektionskrankheit Leishmaniose in Ländern des Südkaukasus und Zentralasiens. Ein Beitrag zur Entwicklung lokaler Monitoring- und Kontrollsysteme. Das Projekt umfasst die Förderung von Personal und Sachmitteln für Labor-und Feldarbeit sowie den Austausch von Wissenschaftlern und Doktoranden in beiden Richtungen.

Leiter: Dr. rer. nat. Katrin Kuhls

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMBF | Internationales Büro

Laufzeit: 2014 - 2016

ImmuMagMALDI: Erregeridentifizierung über ImmunisolationBereich öffnenBereich schließen

Zusammen mit der Firma Seramun wird ein diagnostisches Verfahren zum Nachweis von Parasiten und Viren direkt aus primärem Probenmaterial entwickelt. Erreger sollten über spezifische Antikörper an Magnetpartikel gebunden und aus der Probenmatrix isoliert werden. Anschließend werden im Massenspektrometer erregerspezifische Proteinprofile gemessen, die über einen Datenbankabgleich eindeutig zugeordnet werden können. Das neue Verfahren könnte die Diagnose wesentlich vereinfachen und beschleunigen.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Seramun Diagnostica GmbH 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2013 - 2016

Sortierung und Kultivierung spezifischer humaner T-ZellenBereich öffnenBereich schließen

In diesem Pilotprojekt soll getestet werden, ob verfügbare molekulare Markersysteme sich eignen, aus einem Pool von T-Zellen diejenigen mit der gesuchten TCR-Sequenz herauszufiltern und in Kultur zu bringen. Am Ende des Projekts sollte ein Verfahren stehen, mit dem unter Kenntnis der TCR-Sequenz die entsprechenden T-Zellen gewonnen und für weitere Studienzwecke bereitgestellt werden können.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: HS Diagnomics GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2015 

StandardHighSeq: Standardisierung in der HochdurchsatzsequenzierungBereich öffnenBereich schließen

Im BMWI-Programm "Transfer von FuE-Programmen durch Normung und Standardisierung" ist das Ziel die Formulierung von Standards in der Hochdurchsatzsequenzierung in Zusammenarbeit mit Technologieanbietern, akademischen und industriellen Nutzern, Entscheidern im Gesundheitswesen und DIN e.V. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMWi 

Laufzeit: 2013 - 2015

NeuroProAlliance: Wirkstoffe zur Behandlung neurodegenerativer ErkrankungenBereich öffnenBereich schließen

Das Projekt NeuroPro Alliance wird in der Forschungsgruppe Molekulare Biotechnologie und Funktionelle Genomik (Prof.
Dr. Marcus Frohme) im Rahmen eines KMUinnovativ-gefördeten Verbundprojektes durchgeführt. Der Verbund verfolgt
das Ziel, neue therapeutische Optionen für die Prophylaxe und Therapie von Hörstörungen zu entwickeln. Die Projektleiterin untersucht seit etwa 10 Jahren b-Carboline und konnte durch systematische Untersuchungen (Wernicke et al., 2007) wichtige Strukturmerkmale für eine mögliche neuroprotektive Wirkung herausarbeiten und die neurorestorative Wirkung in vivo demonstrieren (Wernicke et al., 2010). Prodifferenzierende Wirkungen konnten in permanenten und primären neuronalen Zellen nachgeweisen werden (Hamann et al, 2007). Im laufende Projekt werden die Teilprojekte 1) in vitro Untersuchungen zur Pharmakodynamik der Wirkstoffe, 2) Untersuchung der Energieversorgung unter Wirkstoffgabe im konventionellen Zellmodell und 3) Etablierung und Testung von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) und direkt zu Neuronen reprogrammierten Fibroblasten (iNC) als weitere Zellmodelle von der TH Wildau durchgeführt. Damit erweitert die TH Wildau ihre Kompetenz im Bereich der angewandten medizinischen Forschung und etabliert mit den iPSC und iNC eine zukunftsweisende Methode zur Zellersatztherapie.

Leiter: Dr. rer. nat. Catrin Wernicke

Kooperationspartner: AudioCurePharma GmbH, Berlin; nanoPet Pharma GmbH, Berlin

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMBF | KMU-innovativ

Laufzeit: 2012 - 2015

FragmentAnalyser: Kapillar-Gelelektrophorese-System zur Nukleinsäure-AnalytikBereich öffnenBereich schließen

Die Investition samt Personal dient zur Analyse von DNA/RNA in vielen Standartanwendungen sowie beim Next-Generation-Sequenzing. Eine Vielzahl Projekte mit regionalem, nationalem und internationalem Charakter kann dadurch unterstützt werden. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner:

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land Brandenburg | MWFK | EFRE

Laufzeit: 2014

LAMP als Nachweisverfahren für verschiedene PflanzenschadorganismenBereich öffnenBereich schließen

Die Methode LAMP (loop mediated isothermal amplification) wurde bereits für das Pflanzenpathogen Potato Spindle Tuber Viroid (PSTVd) etabliert und soll im aktuellen Projekt erweitert und vereinfacht werden. Sie zeichnet sich durch hohe Spezifität und Sensitivität aus und ist im Vergleich zum PCR-Nachweis kostengünstiger und einfacher in der Durchführung. Im Fokus stehen die pathogenen Bakterien Xanthomonas hortorum pv pelargonii, Ralstonia solanacearum und, Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus. Deren Nachweise sind Bestandteil eines Kontrollsystems im Pflanzeschutz und sollen eine epidemische Verbreitung verhindern. Ziel ist vor allem die Optimierung der Probenvorbereitung bzw. -entnahme, die Nachweisreaktion selbst, sowie eine sich anschließende einfache visuellen Detektion. Wesentlich ist auch die Übertragung der Methodik in die Anwendung als Feldtest beim Projektpartner. Dabei kommt es auf eine möglichst schnelle aber zuverlässige Handhabung ohne aufwendige und teure Instrumentierung an. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Elsner PAC Jungpflanzen GmbH 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund | BMWi | ZIM

Laufzeit: 2011 - 2014

GenoProt: Optimierte DNA/RNA Analyse und ProteinauftrennungBereich öffnenBereich schließen

Im Labor für molekulare Biotechnologie und funktionelle Genomik werden die technischen Möglichkeiten der DNA/RNA Analyse optimiert und durch den Bereich der Proteomik ergänzt. Bei Weitergabe der biologischen Information von der DNA zur Proteinebene nimmt die Komplexität zu, die Analyse von Proteinkonzentrationen und -funktionen gelingt bei ausschließlicher Messung auf genetischer Ebene nur unvollständig. Die Erweiterung in Richtung einer Proteomic Facility schließt eine methodische Lücke in der Analysekette.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land | MWFK | EFRE

Laufzeit: 2012 - 2013

MicroManDrop: Systeme zur Manipulation kleinster FlüssigkeitsmengenBereich öffnenBereich schließen

MicroManDrop umfasst Systeme zum Handling kleinster Flüssigksmengen. Die Systeme finden Anwendung in den Bereichen Zellkultur und Molekularbiologie. Im Mikromanipulator können einzlene Zellen fixiert und injiziert werden, um bspw. Fremd-DNA einzuschleusen. Die NanoDroplet PCR ist ein hochsensitives Nachweisverfahren für einzelne Moleküle.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Ipsen Pharma GmbH 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2012 - 2013

LaserSort: Benchtop DurchflusscytometerBereich öffnenBereich schließen

LaserSort ist eine Durchflusscytometrieplatform zum Sortieren von Partikeln und kann in den unterschiedlichsten Projekten eingesetzt werden. Ihre Hauptanwendungsfelder sind die Zellkultur und Mikrobiologie. Markierte Zellen können im Durchfluss mittels Laser identifiziert werden und somit in verschiedene Reaktionsgefäße verteilt werden.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land | MWFK | EFRE 

Laufzeit: 2012-2013

Screener: Liquid Handling Plattform für Hochdurchsatz - ScreeningBereich öffnenBereich schließen

Screener ist eine Liquid Handling Plattform (Pipettier-Roboter) für das Screening bspw. nach Wirkstoffen. Einsetzbar ist das System für die Identifikation von mutagenisierten Bakterien- oder eukrayotischen Zellklonen. Ebenso kann die Plattform eingesetzt werden, um Reaktionsansätze bspw. in der Genomik oder Biochemie parallelisiert zu pipettieren. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2012 - 2013

AutoLife: ELearning - Konzepte für Automatisierung und AnalytikBereich öffnenBereich schließen

"AutoLife - ELearning-Konzept für Automatisierung und Analytik in den Lebenswissenschaften" beschreibt ein Konzept, Hochdurchsatztechnologien und Automatisierung im Bereich der Analytik (in den LifeSciences) über E-Learning Strategien wirtschaftlich, sowie lern- und lehrökonomisch an die Studenten heran zu tragen.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2012 - 2013

GF-Defizit: Genexpression bei Erwachsenen mit WachstumshormonstörungenBereich öffnenBereich schließen

Das Wachstumshormon steuert das Zell- und Knochenwachstum. Störungen führen zu Minderwuchs oder verstärktem Wachstum. Auf eine medikamentöse Behandlung reagieren Patienten sehr individuell und müssen deswegen aufwändig eingestellt werden. Das Protein SOCS2, reguliert im Zusammenspiel mit vier weiteren Proteinen den Wachstumshormonrezeptor negativ. Es ist möglicherweise ein geeigneter therapeutischer Marker und soll in Bezug auf seine Aktivierung, ebenso wie die assoziierten Proteine, untersucht werden. Das Patientenkollektiv umfasst mehrere Gruppen, die mit verschiedenen Medikamenten gegen Wachstumshormonstörungen behandelt werden. So lassen sich Effekte verschiedener Medikamente genauer beschreiben und deren Dosis besser individualisieren. Weiterhin ist geplant, die Patientengene zu sequenzieren, um möglicherweise mit der Krankheit ursächlich in Verbindung stehende Polymorphismen/ Mutationen aufzudecken.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Dr. Henrik Biering, Endokrinologikum Berlin 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Ipsen Pharma GmbH Ettlingen

Laufzeit: 2012 - 2013

Mikroskopie@Bildgebene Verfahren - digital und multimedialBereich öffnenBereich schließen

Bildgebene Verfahren, Mikroskopie und Spetroskopie finden in der Biosystemtechnik / Bioinformatik und Physikalische Technik Berühfungspunkte. Verschiedene Kompetenten der Investitionen modernisieren Vorhandens bzw. bedienen wachsende Studierendenzahlen. Zu erstellende Videoclips für Praktika ermöglichen Studierenden einen individuelleren Lernprozess

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2011 - 2013

MALDI-TOF: Erwerb einer analytischen Apparatur (MALDI-TOF Massenspektrometer)Bereich öffnenBereich schließen

Zusammen mit der AG Hochleistungswerkstoffe (Prof. Dr. Michael Herzog) wird ein MALDI-TOF System installiert. Hiermit können Massen verschiedener Moleküle (Proteine, Polymer) bestimmt werden, um diese anschließend genau zu charakterisieren. Im Bereich der Proteomik und der Polymerwissenschaften ist dies von großer Bedeutung. Im Rahmen des Projekt wird Personal eingestellt, um das Gerät zu betreiben und die Technololgie zu befördern.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2011 - 2013

IPoGly: Gezieltes Design der GlykosylierungBereich öffnenBereich schließen

In IPoGly soll eine Methode zur Produktion von rekombinanten Impfstoffen mit verbesserter und gut dosierbarer Wirkung entwickelt werden. Dies wird durch die Veränderung des Glykosylierungsmusters (= Zuckermolekülstruktur) auf der Oberfläche des Vakzins (= Impfstoff) erreicht. Hierdurch werden konventionelle Wirkungsverstärker (= Adjuvanzien) obsolet. Die Methode wird anhand des Humanen Respiratorischen Synzytial-Virus (RSV) entwickelt. Dieses ist weltweit verbreitet und kann bei Kleinkindern zu einer lebensbedrohlichen schwer behandelbaren Atemwegserkrankung führen. Im Konsortium ist ein wichtiger Partner das Berliner Unternehmen Probiogen. Zusammen mit der Beuth Hochschule Berlin wird an der gezielten Veränderung des Glykosylierungsmusters durch biochemische, genetische und metabolische Verfahren und an der Etablierung der viralen Expressionssysteme in verschiedenen Zelllinien gearbeitet. In der AG Molekularbiologie und Funktionelle Genomik der TH Wildau [FH] wird die aktivierende Wirkung der entwickelten Impfstoffkandidaten auf das Immunsystem auf Ebene der Gen- und Proteinexpression untersucht und das Potential zur Produktion von Antikörpern gegen den Erreger überprüft. Im Mikrosystemtechniklabor der TH Wildau [FH] wird hierzu die Entwicklung eines künstlichen Lymphknotens vorangetrieben, der zur Kultur und Testung der Immunzellen dient. Neben Aspekten der Miniaturisierung bestehender Designansätze soll eine umfangreiche Sensorik in den Bioreaktor integriert werden. Für die Mitarbeiter ist innerhalb des Projektes eine kooperative Promotion geplant. Außerdem bietet das Projekt Möglichkeiten zur Durchführung studentischer Abschlussarbeiten.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Beuth Hochschule für Technik Berlin / Probiogen AG Berlin / RiNA GmbH Berlin / Charité Universitätsmedizin Berlin / Institut für innovative Mikroelek 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: BMBF / AIF (Programm FH ProfUnt)

Laufzeit: 2010 - 2013

Charakterisierung des mikrobiellen Symbioms in medizinischen BlutegelnBereich öffnenBereich schließen

Sequenzierung des Genoms eines symbiontischen Bakteriums aus medizinischen Blutegeln.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2011 - 2012

IGePro: Imager für Genomik und ProteomforschungBereich öffnenBereich schließen

In diesem Investitionsmittelprojekt mit Personalanteil soll eine Imagerplattform angeschafft werden. Diese kann für konventionelle Anwendungen in der Molekularbiologie oder in der Bioanalytik genutzt werden. Hauptanwendungen sind die Dartsellung von Gelelektrophoresen und Blots. In Genomik und Proteomik können komplexere Anwendungen hinzu kommen, wie bspw. im Bereich Mikroarray-Analytik und 2D-Gelelektrophorese. Das Spektrum könnte ggf. sogar um die Aufnahme lebender Organismen erweitert werden, die GFP exprimieren. Ein breiter Dynamikbereich bei hoher Sensitivität des Systems erlaubt eine gute Quantifizierung der Signale, welche auf Fluoreszenz oder Chemolumineszenz basieren können. Das unterstützende Personal soll das System etablieren und Projekte unterstützen. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2011 - 2012

KoRaMi: Erwerb eines eines konfokalen Raman Mikroskop SystemsBereich öffnenBereich schließen

Zusammen mit der AG Photonics, Laser & Plasma Technology (Prof. Dr. Sigurd Schrader, Dr.-Ing. Friedhelm Heinrich) wird ein konfokales Raman Mikroskop System installiert. Hiermit können Oberflächen punktgenau im Hinblick auf die Zusammensetzung spektroskopiert werden. In den technischen Disziplinen ist die Methodik weit evolviert, im Bereich der LifeSciences besteht noch ein großes Entwicklungspotenzial. Im Rahmen des Projekt wird Personal eingestellt, um das Gerät zu betreiben und die Technololgie zu befördern.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: EU | MWFK | EFRE

Laufzeit: 2011 - 2012

Einrichtung multimedialer Arbeitsplätze für Mikroskopie und BildverarbeitungBereich öffnenBereich schließen

Im Studiengang Biosystemtechnik / Bioinformatik sind, wie überall in den Biowissenschaften, mikroskopische Techniken eine wichtige Arbeitsgrundlage. Im Jahr 2008 wurden bereits acht Arbeitsplätze mit hochwertigen Zeiss-Kursmikroskopen für die Lichtmikroskopie, Kamerasystemen und Rechnern sowie ein Dozentenmikroskop für die Demonstration fortgeschrittener Techniken eingerichtet. Hinzu kamen Kursraumsoftware und ein Beamer. Weitere vier Arbeitsplätze sollen steigenden Studierendenzahlen gerecht werden. Mit dem Arrangement soll die Arbeit in Kleingruppen gefördert werden und moderne Mikroskopie mit Bildverarbeitung vermittelt werden. Zum Einsatz kommen die Arbeitsplätze in den Fächern Bildgebende Verfahren, Mikrobiologie, Molekularbiologie und Molekulare Medizin sowie bei Bedarf im Rahmen von studentischen Abschlussarbeiten.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2010 - 2012

Standardisierte Etablierung von GenexpressionsanalytikanwendungenBereich öffnenBereich schließen

Im Rahmen des Programms "Transfer von FuE-Ergebnissen durch Normung und Standardisierung" des BMWi sollen Standards für die Etablierung von real time PCR (RT-PCR= qPCR = quantitative PCR)) Anwendungen in akademischen und industriellen Labors entstehen. Perspektivisch können diese in eine Norm münden. Vorrangig ist die Formulierung von Standards die eine Verbindung zu QM-Systemen herstellen. Hierbei kann zwischen industriellen Umgebungen mit bestehendem QM System und akademischer Umgebung ohne QM System unterschieden werden. Für erstere müssen Standards definiert werden, die eine schnelle Etablierung und Integration ermöglichen. Für letztere müssen solche formuliert werden, die Teile von QM Prozessen für die RT-PCR Anwendung nutzen. Dies soll den Transfer in die Anwendung (bzw. zum industriellen Partner) beschleunigen. Hierbei sind bestehende Systeme zu integrieren, um eine möglichst hohe Kompatibilität und schnelle Projektrealisierung zu ermöglichen. Dies sind einerseits Normierungsmittel (House-Keeping-Gene) und -verfahren (bspw. statistische Verfahren) und andererseits Standardisierungsinstrumente wie eine gemeinsame Datentransfersprache (RDML) oder minimale Anforderungen an die Datendokumentation (MIQE). RT-PCR Anwender sollen in einem Netzwerk zusammengefasst werden und zum Standardisierungsprozess beitragen und aus dem Netzwerk heraus profitieren. In diesem Zusammenhang soll eine entsprechende Datenbank entstehen. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (über DLR) 

Laufzeit: 2010 - 2012

GenoSeq: Anschaffung eines Genome SequencerBereich öffnenBereich schließen

Mit Hilfe des next-generation Sequenzierer GS Junior von Roche wird das Labor für Molekularbiologie und funktionelle Genomik in die Lage versetzt, Hochdurchsatzanalysen mittels paralleler Pyrosequenzierung (454 Technologie) durchzuführen. Hierbei können durchschnittlich 100.000 Sequenzreads mit einer Länge von 400-500 Basen bei sehr niedriger Fehlerrate generiert werden. Dies ist ausgezeichnet geeignet für kleine bis mittlere Genomprojekte oder Amplikonsequenzierung. Ein wichtiges Einsatzgebiet des GS Junior wird, in Kollaboration mit Partnern, die Sequenzierung bakterieller Genome sein. Dies kann eine de novo Sequenzierung oder auch die Re-sequenzierung beispielsweise von mutagenisierten Stämmen sein. In Zukunft sind auch Projekte im Bereich Transkriptomik sowie Methylierungsstudien zum Beispiel an Promotoren vorgesehen. Ein Projekt wird voraussichtlich auf die Identifikation von Short Tandem Repeats zielen, also Sequenzen aus denen man den genetischen Fingerprint höherer Organismen definiert und die sich zur populationsgenetischen Analyse eignen. Weitere mögliche Einsatzgebiete sind das Scaffolding von Contigs in pro- oder eukaryotischen Genomprojekten, die metagenomische Analyse von Umweltproben, die Sequenzierung von Amplikons (z. B. in der Humangenetik) und die Expressed Sequence Tag (EST) Analyse in der Transkriptomik. In den zurückliegenden Jahren haben wir Sequenzierungen in verschiedenen der vorgenannten Bereichen meist „außer Haus“ durchführen lassen. Das System ermöglicht eine schnelle, kostengünstige und flexibele in house Sequenzanalyse sowie eine erste bioinformatische Auswertung. Durch die gute Skalierbarkeit und das breite Anwendungsspektrum des Systems werden die Möglichkeiten des Labors erheblich erweitert. Perspektivisch können auch studentische Abschlussarbeiten auf dem System durchgeführt werden.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: ILB

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: LAND / MWFK / EFRE

Laufzeit: 2010 - 2012

CyanoBioFuels: Automatisierte Screeningplattform für CyanobakterienBereich öffnenBereich schließen

Cyanobakterien produzieren eine Vielzahl Metabolite. Unter anderem können sie als Quelle für Energierohstoffe dienen, wobei hierbei eine Vielzahl Probleme vom Organismus bis zur Ernte zu bewältigen sind. Im Projekt wird am Organismus angesetzt. Mit Methoden der molekularen Analytik auf DNA-, RNA- und Proteinebene können Gene-Dosage, Mutationen, Genexpression und Proteinkonzentrationen in den Zellen bestimmt werden. Mittels Mutagenese wird versucht, Einfluss auf Zellteilung und Produktionsrate der Metabolite zu nehmen. Zu unterscheiden ist dabei zwischen ungerichteter (Zufalls-) Mutagenese und gerichteter Mutagenese (Metabolic Engineering). Mittels Robotik und Laborautomatisierung können eine größere Anzahl Klone im Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften gescreent werden. Das Projekt wird von zwei Mitarbeitern zusammen mit einem Industriepartner durchgeführt. Derzeit werden im Projekt zwei studentische Abschlussarbeiten durchgeführt.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: CyanoBioFuels GmbH

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2009 - 2012

Phytoplankton: Automatisierte Erkennung von PhytoplanktonBereich öffnenBereich schließen

Dieses Projekt wird zusammen mit Prof. Dr. Peter Beyerlein (Allgemeine Informatik / Bioinformatik) durchgeführt und von der AIF im Rahmen des Programms Forschung an Fachhochschulen gefördert. Im Projekt arbeiten mehrere Mitarbeiterinnen und Partner aus Industrie, Akademie und anderen Bereichen zusammen. Ziel dieses Projekts, ist die Entwicklung eines Systems zur automatisierten Erkennung von pflanzlichen Planktonorganismen. Dies ist vor dem Hintergrund verschiedener europäischer Rahmenrichtlinien für die Einschätzung von Gewässern in Bezug auf die ökologische und Badegewässerqualität von Bedeutung. Konventionell werden Planktonproben sedimentiert, mikroskopiert und taxonomisch klassifiziert. Soll dieser Prozess automatisiert werden, sind zunächst Probleme auf der mikroskopietechnischen Ebene zu lösen. Anspruchsvoll ist auch die taxonomische Zuordnung der Organismen. Der Hauptaspekt liegt jedoch auf der automatisierten Erkennung. Hierfür müssen Probleme der Bilderkennung, wie Segmentierung und Klassifikation gelöst werden. Auch das Screening von Bilddatenbanken und das Aussetzen einer eigenen Datenbankressource spielt eine Rolle. Neben dem wissenschaftlichen Anteil wird vom Projektträger Nachwuchsqualifikation und -motivation erwartet. PlanktoVision wird in der Linie „Ingenieur- Nachwuchs“ gefördert, d.h. studentische Ausbildung ist integraler Teil des Projekts. Derzeit werden zwei studentische Abschlussarbeiten durchgeführt.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Inteq Informationstechnik GmbH, Institut für angewandte Gewässerökologie GmbH, Keyence Deutschland GmbH, HelmholtzZentrum München, Universität Würzburg

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund

Laufzeit: 2009 - 2012

PSTVd-LAMP: neue Nachweismethode für viroidale PflanzenschadorganismenBereich öffnenBereich schließen

Ein Problem wachsender Bedeutung im grenzüberschreitenden Transport von Pflanzen stellen Infektionen dar. Weltweite Bedeutung hat aufgrund seiner Gefährlichkeit für Kartoffelpflanzungen und die Verbreitung über Zierpflanzen das Potato Spindle Tuber Viroid (PSTVd). Das vorgeschriebene Nachweisverfahren ist aufwändig, teuer und erfordert molekularbiologische Spezialkenntnisse. Das Labor für Molekularbiologie der TH Wildau hat eine Zulassung für Arbeiten mit dem Quarantäneschadorganismus PSTVd. Zusammen mit einem Industriepartner aus dem Bereich der Pflanzenzüchtung wurden konventionelle Verfahren zum Nachweis erfolgreich eingesetzt und die Methode LAMP (Loop mediated isothermal amplification) wurde erfolgreich als Alternative hierzu etabliert. Die Zielstellung des Projekts zielt auf eine weitere Vereinfachung zur Minderung des Ressourcenverbrauchs durch verschiedene molekularbiologische Kunstgriffe. Die initiale Reinigung des Viroids aus dem Pflanzenmaterial soll ebenfalls vereinfacht werden

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: MPI für Molekulare Genetik Berlin 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land Brandenburg | ILB

Laufzeit: 2010

PPP Polen: Projektbezogener Personenaustausch mit PolenBereich öffnenBereich schließen

Das Projekt knüpft an das BMBF Verbundprojekt FUNCRYPTA an. In FUNCRYPTA sollen die anhydrobiotischen Eigenschaften von Tardigraden auf molekularer Ebene untersucht und nutzbar gemacht werden. Das Programm PPP Polen unterstützt den bilateralen Personenaustausch mit Polen - in diesem Fall mit einer Arbeitsgruppe an der Adam Mickiewicz Universität Poznan. Die Partner dort sind Spezialisten im Bereich der Systematik und Morphologie von Tardigraden. Anhydrobiotische Spezies dieser Gruppe sollen molekular (in Wildau) und klassisch taxonomisch (in Poznan) vergleichend untersucht werden, um so zu einem tieferen Verständnis der Verwandtschaftsbeziehungen, der Evolution und somit der Entwicklung der besonderen kryptobiotischen Fähigkeiten zu kommen. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner:  DAAD

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Bund

Laufzeit: 2009 - 2010

Bead-basiertes Multiplex-Assay-SystemBereich öffnenBereich schließen

Unterschiedlich fluoreszierende Beads können an unterschiedliche Bindemolekülen (z. B. Antikörpern, DNA etc.) gekoppelt werden. In einem Multiplex-Ansatz werden mit ihrer Hilfe unterschiedliche Analyte in einer Probe bestimmt. An diese wird ein zweiter Fluoreszenzfarbstoff gebunden. Mittels zweier Laser kann im Probenflüssigkeitsstrom jeweils spezifisch detektiert werden, welcher Bead gerade angesprochen wird. Ein zweiter Laser detektiert dessen Beladung. Wird das System entsprechend kalibriert können quantitative Aussagen gemacht werden. Für das System gibt es gut etablierte Kits, um bspw. mittels Antikörpern Cytokine zu messen. Über eine Kopplungschemie ist es möglich unterschiedlichste Biomoleküle einzusetzen. Das System erlaubt theoretisch ein Multiplexing mit bis zu 100 Sonden (Nachweismolekülen).

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: ILB 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Land/EU

Laufzeit: 2008 - 2009

HIP Genomics-Facility: Erweiterungsmodule für Genomics-FacilityBereich öffnenBereich schließen

Das Labor für Molekularbiologie und Funktionelle Genomik erweitert seine Kompetenz im Bereich High-Throughput-Techniken und Laborautomatisierung mit diesem Projekt erheblich. Für die vorhandene RT-PCR wurde ein Modul für den Durchsatz im 384er Format angeschafft. Zum automatisierten Picken von Klonen wurde ein Picking-Roboter aufgestellt und für Liquid-Handling wird der vorhandene Tecan RSP 150 Pipettierroboter aufgerüstet.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: EU/Land

Laufzeit: 2008

mRNA-Expressionsanalytik immunrelevanter Gene von ZellprobenBereich öffnenBereich schließen

Inhaltliche Darstellung:

ProBioGen befasst sich mit der Herstellung von rekombinanten Proteinen als Prüfmuster für klinische Studien und besitzt ausgewiesenes Know-how auf dem Gebiet der Prozesstechnologie. Die Arbeitsgruppe Molekularbiologie und funktionelle Genomik ist ausgewiesen im Bereich der Expressionsanalytik (bspw. über Arrays und RT-PCR). Die Vertragspartner führen Ihre Expertisen zusammen und erwarten durch die Kooperation die Entwicklung neuer, innovativer technologischer Ansätze und neue Erkenntnisse über die mRNA-Expression immunrelevanter Gene aus Proben immunkompetenter Zellen des Menschen. Diese Proben stammen aus Kulturexperimenten im Rahmen von in vitro-Tests zur Immunwirkung pharmazeutischer Substanzen, Kosmetika und Chemikalien. Als in vitro-Tests kommen sich zellbasierende Bioassays (Cell Based Assays, „CBA“) und das Modell des künstlichen menschlichen Lymphknotens („human ALN“) zum Einsatz. 

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: ProBioGen AG

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: Wirtschaft

Laufzeit: 2008 - 2011

Funktionelle Analyse dynamischer Prozesse in kryptobiotischen TardigradenBereich öffnenBereich schließen

Inhaltliche Darstellung:

Ziel des Vorhabens ist die Identifikation von Genen, die bei der Kryptobiose in Tardigraden essentiell sind. Einige Tardigraden (Bärtierchen) können vollständig austrocken (Anhydrobiose), sind aber nach Zugabe von Wasser wieder lebensfähig. Die Mechanismen hierfür sind vollständig unverstanden und werden im Rahmen des FUNCRYPTA-Netzwerkes auf verschiedenen Ebenen untersucht. Das Transkriptom wird erstmals umfassend analysiert. Geplant ist eine cDNA Ressource, Microarray-Analysen und Repräsentative Differenz Analyse sowie die Identifikation von miRNAs. Diese Ergebnisse unterstützen die Erstellung einer Proteom-Map im Bereich Proteomik. Zusammen mit unseren Partnern werden Targetgene und Proteine validiert, die Daten zusammengeführt, bioinformatisch ausgewertet und zur Modellentwickelung eingesetzt. Das Verständnis von Mechanismen der Kryptobiose ist überall hilfreich, wo es um die Konservierung von Gewebe oder Biomolekülen geht. Das FUNCRYPTA-Netzwerk umfasst fünf Forschungsgruppen einschließlich eines industriellen Partners.

Leiter: Prof. Dr. sc. hum. Marcus Frohme

Kooperationspartner: Uni Stuttgart, Uni Würzburg, Deutsches Krebsforschungszentrum 

Mittelgeber / Förderprogramm / Art der Finanzierung: BMBF (Projektträger FZ Jülich), Programm QuantPro

Laufzeit: 2007 - 2010