Unsere Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die Produktion pharmazeutisch relevanter Proteine in Kieselalgen. Am häufigsten produzieren wir Antikörper verschiedenster Formate in diesen Kieselalgen, wobei die Produktionsraten weit über denen in höheren Pflanzen liegen und schon in den Bereich von CHO-Zellen kommen.

In Anbetracht der hohen Produktion sowie der sehr hohen Qualität unserer Antikörper haben wir im Sommer 2023 das Unternehmen PHAEOSYNT GmbH gegründet. Das erste Produkt wird der erste vegane Schwangerschaftstest sein.

Meine Lehre halte ich in den Studiengängen Biologie, Life Science und Pflanzenbiotechnologie vor allem in den Fächern Molekularbiologie und Bioinformatik (Preis für gute Lehre 2018). Vor allem in den Bachelorstudiengängen werden die Lehrveranstaltungen typischerweise als Inverted Classroom sowie der Nutzung diverser digitaler Lehrformen durchgeführt.

Mein Lehrbuch Molekularbiologische Methoden 2. 0 ist in 2021 bereits in der 3. Auflage erschienen.

Für alle Studiengänge in denen ich Lehre anbiete, können Studierende sich um eine Abschlußarbeit bewerben.

Engagement in der Lehre

Molekularbiologische Methoden

Die Methoden, die in der Molekularbiologie zum Einsatz kommen, entwickeln sich rasend schnell. Noch vor wenigen Jahren wäre die Sequenzierung eines kompletten Genoms als Utopie wahrgenommen worden. Heute ist es gängige Praxis mit synthetisch hergestellten DNAs zu arbeiten und zehn DNA Fragmente gleichzeitig in ein Plasmid zu klonieren. Das Wissen über die Einsatzmöglichkeiten sowie die zugrundeliegenden Prinzipien aktueller Verfahren in der Molekularbiologie ist daher von eminenter Wichtigkeit. Nur mit diesem Wissen können die Limitierungen und Fehlerquellen der Verfahren erkannt und vermieden werden.

Das der Vorlesung zugrundeliegenden Lehrbuch Molkularbiologische Methoden 2.0, von Dr. Reinard ist 2021 in der 3. Auflage im UTB-Verlag erschienen.
Bioinformatik

Die Bioinformatik ist aus der modernen Biologie nicht mehr wegzudenken. Grundlegende Kenntnisse bioinformatischer Methoden erlauben es, gezielt und effizient biologische Informationen in den riesigen Datenbanken zu finden, aber auch seine erhaltenen Daen akkurat zu analysieren und zu bewerten.

Die größten Herausforderungen bei der Suche und Analyse von Sequenzen und biologischen Strukturen liegen darin, den richtigen Algorithmus mit den passenden Parametern einzusetzen. Falsch durchgeführt können lange Rchenzeiten oder gar fehlerhafte Ergebnisse die Folge sein.

Alle Kurse im Bereich Bioinformatik sind sehr praktisch ausgerichtet. Neben Datenbanken wie NCBI und EBI nutzen wir im Praxisteil der Kurse vor allem das Programm Snapgene.
Fortgeschrittene Methoden der Molekularbiologie

Nachdem in den Bachelorkursen die molekularbiologischen und bioinformatischen Grundlagen gelegt wurden, stehen fortgeschrittene und sehr aktuelle Verfahren im Zentrum dieses Moduls, das für die Masterstudiengänge Life Science und Pflanzenbiotechnologie angeboten wird.

Die Studierenden erarbeiten während der Vorlesungszeit einen Antrag für ein Forschungsprojekt. Aus allen eingereichten Projekten wird eines ausgewählt, welches im Praktikum von allen durchgeführt wird.
ISAP-Austauschprogramm mit der Northeastern University in Boston (NEU)

Seit den frühen 80er Jahren existiert ein Austauschprogramm mit der Northeastern University (NEU) in Boston, welches im Rahmen des ISAP-Programms des DAAD gefördert wird. Die NEU gehört zu den 50 besten Universitäten der USA. Für den Austausch stehen ausgewählte Arbeitsgruppen des Biology Departments zur Verfügung.

Jährlich können so vier Studierende der Master-Studiengänge Life Science, Pflanzenbiotechnologie oder Molekulare Mikrobiologie ein Stipendium für einen sechsmonatigen Aufenthalt in einem Gastlabor erhalten. Dieser Auslandsaufenthalt kann mit bis zu 30 LPs abgerechnet werden.

Die Informationsveranstaltung findet typischerweise zu Beginn des Sommersemesters statt. Studierende können sich jederzeit in die StudIP Veranstaltung ISAP Boston Austausch eintragen, wo weiterführende Informationen sowie alle Terminankündigungen zu finden sind. Der Austausch selber findet typischerweise von Oktober bis März statt.

Dieser Austausch wird zusammen mit Prof. Dr. Winkelmann organisiert.
iGEM – International Genetically Engineered Machine

Die International Genetically Engineered Machine (iGEM) Foundation ist eine gemeinnützige Organisation, die sich der Bildung und der Förderung der synthetischen Biologie sowie der Entwicklung einer offenen wissenschaftlichen Gemeinschaft widmet.

Jährlich treffen mehrere Hundert Studententeams aus der ganzen Welt mit ihren sehr originellen Wissenschaftsprojekten in Boston. Die LUH war bisher zweimal mit einem Team vertreten, die beide von Dr. Reinard betreut wurden (2014 zusammen mit Prof. Dr. Peterhänsel; 2016 mit Prof Boch und Dr. Streubel).

Die Arbeiten beginnen typischerweise im Sommer eines Jahres und enden mit der Fahrt nach Boston im Oktober/November des Folgejahres.

iGEM 2014: Plant Against

In unserem Projekt kombinieren wir die Reinigung der Natur mit der Nutzung der Natur:
Wir wollen Pflanzen mit einem Protein ausstatten, das vier verschiedene Schwermetalle gleichzeitig bindet und damit eine deutliche Reduzierung der Schwermetallkonzentration von Böden und Meeren bewirkt.

Dafür haben wir ein synthetisches Protein entwickelt, das - in Pflanzen exprimiert - Schwermetalle binden kann. Dieses Protein, genannt Top4-Metal-Binding-Protein (T4MBP), enthält 4 verschiedene Domänen von Methallothioninen. Jede Domäne stammt von einem anderen Organismus und ist spezifisch für ein anderes Schwermetall: Kupfer, Arsen, Zink und Cadmium. Um zytotoxische Effekte auf die Pflanze durch die Schwermetalle zu vermeiden, haben wir uns entschieden, T4MBP aus der Zelle zu entfernen. Mit einem Sekretionssignal (Expa4) wird das T4MBP in den extrazellulären Raum geleitet. Über eine fusionierte Cellulosebindungsdomäne (CBD) am C-Term wird das Protein an die Zellwand gebunden.

iGEM 2016: TALebots

In unserem Projekt kombinieren wir die Reinigung der Natur mit der Nutzung der Natur:
Wir wollen Pflanzen mit einem Protein ausstatten, das vier verschiedene Schwermetalle gleichzeitig bindet und damit eine deutliche Reduzierung der Schwermetallkonzentration von Böden und Meeren bewirkt.

Dafür haben wir ein synthetisches Protein entwickelt, das - in Pflanzen exprimiert - Schwermetalle binden kann. Dieses Protein, genannt Top4-Metal-Binding-Protein (T4MBP), enthält 4 verschiedene Domänen von Methallothioninen. Jede Domäne stammt von einem anderen Organismus und ist spezifisch für ein anderes Schwermetall: Kupfer, Arsen, Zink und Cadmium. Um zytotoxische Effekte auf die Pflanze durch die Schwermetalle zu vermeiden, haben wir uns entschieden, T4MBP aus der Zelle zu entfernen. Mit einem Sekretionssignal (Expa4) wird das T4MBP in den extrazellulären Raum geleitet. Über eine fusionierte Cellulosebindungsdomäne (CBD) am C-Term wird das Protein an die Zellwand gebunden.