Master- / Bachelorarbeit im Bereich Biotechnologie / Molekularbiologie / Mikrobiologie bei Forschungszentrum Jülich

Die Entwicklung von neuen mikrobiellen Produktionsstämmen und biotechnologischen Verfahren zur Herstellung von Aminosäuren, Feinchemikalien und neuen Produkten sowie die Etablierung der mikrobiellen Systembio(techno)logie stehen zusammen mit Grundlagenforschung im Mittelpunkt der Arbeiten am Institut für Bio- und Geowissenschaften - Biotechnologie (IBG-1). In unserer Arbeitsgruppe “Genomik und Expression“ spielt dabei das Essigsäurebakterium Gluconobacter oxydans eine große Rolle. Weitere Informationen über unsere Arbeitsgruppe finden Sie hier: https://www.fz-juelich.de/en/ibg/ibg-1/research/systemic-microbiology/genomics-and-expression

Ihre Aufgaben:

Im Rahmen eines laufenden Drittmittelprojektes ist in der Arbeitsgruppe “Genomik und Expression“ haben wir ab sofort eine Master-/Bachelorarbeit mit dem Essigsäurebakterium Gluconobacter oxydans zu vergeben. Anhand eines neuen Biosynthesewegs soll eine neue Biotransformation mit G. oxydans etabliert werden.

G. oxydans besitzt die Fähigkeit eine Vielzahl von Zuckern, Zuckeralkoholen und anderen Substraten im Periplasma durch membrangebundene Dehydrogenasen regio und stereoselektiv unvollständig zu oxidieren und die resultierenden Produkte in das Kulturmedium freizusetzen. Daher wird G. oxydans industriell für die oxidative Biotransformation von Kohlenhydraten verwendet, um z. B. die Vitamin-C-Vorstufe L-Sorbose, Dihydroxyaceton für Bräunungsmittel, und 6-Amino-L-Sorbose für die Produktion des Antidiabetikums Miglitol herzustellen. Für neue Stoffumwandlungen spielen neben diesen konstitutiven endogenen Enzymaktivitäten auch rekombinante G. oxydans-Stämme mit zusätzlichen Enzymen eine große Rolle, deren heterologe Expression sich idealerweise zeitlich und graduell steuern lässt. Allerdings gab es bisher keine regulierbaren Expressionssysteme für G. oxydans, weshalb immer die konstitutive Genexpression angewendet wurde.

Erst kürzlich gelang es in unserer Arbeitsgruppe regulierbare Expressionssysteme für G. oxydans erstmalig zu etablieren. Diese erlauben nun auch eine konditionale Genexpression bzw. Enzymproduktion in G. oxydans und
sollen in weiteren Arbeiten eingesetzt werden.

• In der Arbeit sollen Expressionsplasmide und mikrobielle Produktionsstämme von G. oxydans konstruiert und Untersuchungen zu den Stämmen sowie Biotransformations-Ansätze zur Produktbildung durchgeführt werden.
• Die Arbeiten erfordern zudem Klonierungen von DNA / Plasmiden, den Umgang mit Bakterien und Kultivierungstechniken, sowie Analyse-Techniken wie HPLC für Konzentrationsbestimmungen von Substraten / Metaboliten / Produkten.

Ihr Profil:

• Studium im Master Biochemie, Mikrobiologie, Biologie, Biotechnologie, oder in einem vergleichbaren Feld
• Großes Interesse an mikrobiellen Forschungsarbeiten
• Starke Bereitschaft, sich in neue Methoden einzuarbeiten
• Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
• Hohes Maß an Selbstständigkeit, Motivation und Zuverlässigkeit

Unser Angebot:

Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir bieten Ihnen:

• Ein interessantes und gesellschaftlich relevantes Thema für Ihre Abschlussarbeit mit zukunftsorientierter Themenstellung
• Interdisziplinäre Zusammenarbeit an Projekten in einem internationalen, engagierten und kollegialen Team
• Eine exzellente wissenschaftliche Ausstattung und die neuste Technologie
• Qualifizierte Betreuung durch wissenschaftliche Kolleginnen und Kollegen
• Eigenverantwortliche Vorbereitung und Durchführung der übertragenen Aufgaben
• Ideale Rahmenbedingungen für Praxiserfahrungen neben dem Studium
• Einen großen Forschungscampus im Grünen, der beste Möglichkeiten zur Vernetzung mit Kolleginnen und Kollegen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietetDie Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z.B. tlw. im Homeoffice