Berichtszeitraum – Wintersemester 2012/13 (01.10.2012 – 31.03.2013)
Projekttitel Projektverantwortlicher Fachbereich/Institut/Einrichtung Weitere Projektpartner Projektnummer 435 Kostenstelle Bewilligte Mittel
Gesamtlaufzeit (von – bis):
Projektsumme gesamt/€:
WS 2012/13 / €: Verausgabte Mittel / Kontostand
Verausgabte Mittel im WS 2012/13 / €: Kontostand 20. KW 2013 / €: (incl. Personalmittel März 2013)
Leistungsbereich 1. Verbesserung der Betreuungsintensität 2. Qualitätsmanagement in der Lehre 3. Verbesserung der Infrastruktur der Lehre 4. Verbesserung von Serviceleistungen und übergreifende Projekte
_________________ ______________________________ Datum: Unterschrift
Abschlussbericht für Projekt aus zentralen QSL-Mitteln
iGEM als Studienprojekt
Prof. Dr. Heribert Warzecha
FB10, Biologie Formular zurücksendenan Dez. II
Prof Harald Kolmar, Chemie. Ursula Frühwein, HDA
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100099
SS 2012 - WS 2012/13
40.000
20.000
10.031
16.05.2013
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iGEM – zentrale QSL‐Mittel ‐ Abschlussbericht
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Abschlussbericht – SS12 und WS12/13
Projekttitel:
iGEM (international genetic engineered machine competition) als interdisziplinäres
Studienprojekt
Intendierte und erreichte Projektziele
Ziel war es, ein erstes TUD‐Team von Studierenden an einem außergewöhnlichen
internationalen Studienprojekt teilnehmen zu lassen und mit den hier gewonnen
Erkenntnissen diese Form der Projektarbeit entweder zu verstetigen oder aber in
modifizierter Weise in die bestehenden fachbereichsinternen Studienprojekte oder auch die
interdisziplinären, universitätsübergreifenden Studienprojekte einfließen zu lassen.
Wie geplant haben wir zu Beginn des Jahres 2012 ein Team aus Studierenden
unterschiedlicher Fachbereiche zusammen gestellt (ca. 30 Studierende aus Biologie, Chemie,
Materialwissenschaften, Informatik). Die Themenfindung ging selbstorganisiert von statten
und die Studierenden konnten (mit Unterstützung durch Ursula Frühwein und Jan‐Peter
Kleinhans von der HDA, Bericht siehe Anhang) die Teamstruktur und die
Organisationseinheiten entwickeln. Leider konnte die Begleitung nicht bis zum Projektende
durchgeführt werden, da beide Mitarbeiter die TU sehr kurzfristig verlassen haben.
Neben den praktischen Arbeiten im Labor wurden regelmäßig Gruppentreffen abgehalten,
um den Fortgang des Projektes und die Struktur zu besprechen. iGEM selbst blieb dabei als
übergeordnetes Leitbild stets eine Richtschnur, die den Studierenden aber noch extrem viel
Spielraum zur Ausarbeitung ihrer eigenen Ideen einräumte. Die Öffentlichkeitsarbeit
(Schülerlabors, Podiumsdiskussion zur Synthetischen Biologie u.a.) stellte ebenfalls einen
zentralen Aspekt des Projektes dar (siehe Anhang).
Die entscheidenden Unterschiede zu bisher durchgeführten Studienprojekten waren hier:
‐ Einbindung in ein internationale Community und Präsentation vor internationalem
Publikum, dadurch hohe Relevanz der Arbeit = hohe Motivation. Allerdings resultiert
aus der hohen Arbeitsbelastung auch, dass nur ein Teil aller Studierenden für solche
Projektarbeiten in Frage kommt.
‐ Hohes Maß an Eigenorganisation (eigene Projektdefinition, Strukturierung der
Arbeiten etc.)
‐ Vielschichtige Aufgabenstellungen (= hohe Interdisziplinarität)
‐ Erwerb unterschiedlichster Kompetenzen in hoher Intensität (z.B. Eigenständige
Arbeitsweisen und Organisation im Labor, Präsentationstechniken, Tutoring)
Von Seiten der Betreuung wurden den Studierenden thematisch keine Vorgaben gemacht.
Von professoraler Seite wurde das Projekt fachlich betreut und lediglich Feedback gegeben.
Das hat (im Vergleich zu Gruppen, welche Themenvorgaben von den Betreuern bekommen
iGEM – zentrale QSL‐Mittel ‐ Abschlussbericht
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hatte) weiter stark zur Motivation und zum Lernwert beigetragen. Direkte Betreuung im
Labor wurde von Promovierenden vorgenommen.
Übertragbarkeit auf zukünftige Lerneinheiten
Für die Fachbereiche Biologie und Chemie (hier die Projektverantwortlichen) hat sich das
iGEM Projekt als extrem arbeitsintensives aber auch forderndes und förderndes
Studienprojekt etabliert. Deshalb wird auch in diesem Jahr wieder ein interdisziplinäres
Studienprojekt am iGEM Wettbewerb teilnehmen. Das diesjährige Projekt wird neben den
biologisch‐chemischen Inhalten ebenfalls ingenieurwissenschaftliche, elektrotechnische und
informatische Inhalte aufweisen (siehe Anhang). Mit Hinblick die Verstetigung bleibt neben
der Finanzierung auch die Frage der Creditierung zu klären. Hierfür haben wir ein
Wahlpflicht‐Modul generiert, dass dann von entsprechend motivierten Studierenden aus
Biologie und Chemie aber auch von Studierenden verschiedener Fachbereiche als
fachübergreifende Leistung gewählt werden kann. Für Masterstudierende bietet sich eine
Integration in diese Projektgruppen auf der Ebene der „Advisor“ an, so dass durch die eine
Anleitung in den Laborarbeiten und Projektkonzeptionen durchgeführt werden kann, welche
als Kursbetreuung angerechnet werden kann.
Finanzierung und Sponsoring
Wie im Bewilligungsbescheid angemerkt wurde von Anfang an darauf hin gearbeitet,
Sponsoren für dieses und zukünftige iGEM Teams zu gewinnen. Mit Hilfe einer Mitarbeiterin
des Studienbüros wurde ein systematisches Fund‐Raising initiiert. Hierbei stellten sich
unsere Studierenden auch persönlich mit ihrem Projekt bei verschiedenen Firmen und
Förderern vor. Sponsoring, meist in Form von Sachmitteln, wurde u.a. von folgenden Firmen
eingeworben: Evonik, BRAIN, Eppendorf, Sparkasse. Wir haben in diesem Jahr bereits für das
neue Team mit der Spendenaquise begonnen und hoffen so zumindest die Kosten für
Verbrauchsmittel einzuwerben. Weiterhin werden Beträge für die anfallenden Reisekosten
durch Spenden als auch durch dezentrale QSL‐Mittel aufgebracht.
Prof. Heribert Warzecha, FB10
iGEM – zentrale QSL‐Mittel ‐ Abschlussbericht
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Weitere Informationen zu iGEM:
Team WIKI 2012: http://2012.igem.org/Team:TU_Darmstadt
Homepage neues Team: http://www.igem.tu‐darmstadt.de/2013/team_1/team_2.en.jsp
Anhänge:
Abschlussbericht HDA
Projektflyer 2012
Podiumsdiskussion 2012
Projektflyer 2013
Abschlussbericht zum iGem‐Projekt 2012
1. Ausgangslage
Der iGEM‐Wettbewerb ist ein vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) initiierter und
seit 2004 jährlich stattfindender internationaler Wettbewerb im Bereich der synthetischen
Biologie. Seit diesem Jahr ist er vom MIT ausgegliedert und wird nun durch eine selbstständige
Non‐Profit‐Organisation durchgeführt. iGEM steht für international Genetically Engineered
Maschine. An diesem Wettbewerb können selbstständige Gruppen von Studierenden der
Biologie und Chemie teilnehmen.
Den Studierenden wird eine Ausstattung an biologischen Instrumenten und Materialien zur
Verfügung gestellt. Aus diesen und eigenen neuen Methoden sollen sie ein neues biologisches
System herstellen und dieses in eine lebende Zelle einbringen.
Der Wettbewerb verfolgt das Ziel, Studierende schon sehr früh an sehr aktuellen, realen
Themen der Forschung mitarbeiten zu lassen. Sie sollen bereits während ihres Studiums
Anwendungsformen und Arbeitsweisen ihrer Disziplin miterleben und gestalten. Er stellt somit
den Versuch dar, hochmotivierte Studierenden Wissenschaft unmittelbar erfahrbar zu machen.
Hochschuldidaktische Arbeitsstelle (HDA)
Chris Reese
Hochschulstraße 1
64289 Darmstadt
Tel. +49 6151 16 ‐ 7391
Fax +49 6151 16 ‐ 6011
[email protected]‐darmstadt.de
Sabine General
Hochschulstraße 1
64289 Darmstadt
Tel. +49 6151 16 ‐ 7387
Fax +49 6151 16 ‐ 6011
[email protected]‐darmstadt.de
8.Mai.2013
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Durch die Freiwilligkeit und den Wettbewerbscharakter wird der eigene Anspruch an qualitativ
möglichst hochwertige Ideen und Lösungen geweckt und gefördert. Studierende selbst sind die
entscheidenden Antriebskräfte für das Funktionieren dieses Projektes.
2. Struktur und Arbeitsweisen
Um ihre eigene Projektidee auf eine möglichst hochwertige Weise zu verwirklichen und ihre
Wettbewerbschancen so zu erhöhen, hat die iGEM‐Gruppe der TU Darmstadt eine komplexe
Organisationsstruktur gewählt. Diese ergab sich aus der Notwendigkeit, die Arbeit der
kleineren, arbeitsteilig vorgehenden Projektgruppen (fünf Gruppen) durch eine Gesamtleitung,
die die Projektgruppenleiter auf einer gesonderten Ebene anleitete, zu fördern und zu
koordinieren. Die Projektgruppen bestehen aus 3‐9 Mitarbeitern, einem Teamleiter, einem
Auftrag und Auftraggeber. Der Projektleiter soll die Themen im Gesamtteam im Blick behalten
und dient als Kommunikationsschnittstelle zum Gesamtteam.
Zusätzlich zu der inneren Struktur gibt es Beziehungen nach außen, die regelmäßig auf die
Arbeit der Projektbeteiligten einwirken: Zum einen gibt es eine Aufgabe im Bezug auf den IT‐
Auftritt des Projektes (Webseite), bei der es insbesondere um die visuelle Darstellung des
Projektes durch Simulation geht. Weiter gibt es eine intensive Kooperation mit anderen
Disziplinen, wie den Materialwissenschaften und der Philosophie, in Form von Beratung durch
die entsprechend zuständigen Professoren. Eine Fachberatung bietet Herr Prof. Warzecha,
Beratung in Fragen von Kommunikation, Kooperation, Leitung und Schlüsselkompetenzen wird
durch die Hochschuldidaktische Arbeitsstelle (HDA) angeboten.
3. Rolle, Maßnahmen und Wirkung der Projektberatung durch die HDA
Um zum erfolgreichen Arbeiten der Projektgruppe beizutragen wurden zwei sehr erfahrene
Mitarbeiter der HDA als Projektbegleiter zur Verfügung gestellt. Zum Auftakt wurde ein
einführendes zielgerichtetes Training zum Thema Projektmanagement für die iGEM‐Gruppe
durchgeführt haben, welches die Grundlage für zukünftige Beratungs‐ und Planungssitzungen
der Gruppe bildete. Die Studierenden bekamen beratende Unterstützung bei der Entfaltung
ihrer Fähigkeit, Ideen kreativ zu generieren und notwendige Entscheidungen bezüglich ihrer
Arbeit zu fällen. Es wurde ein Steigern des Niveaus der Kooperation, Feedbackkultur und der
Problembewältigung durch die Mitglieder der Projektgruppe unterstützt.
Die Mitarbeiter der HDA halfen bei der Reflexion von Erfahrungen der interdisziplinär
zusammengesetzten Gruppe, hinsichtlich ihres zukünftigen Studiums und Berufslebens als
heterogenes Team produktiv zusammen arbeiten zu können. So konnten die Studierenden
unterschiedliche Ressourcen und Fähigkeiten der einzelnen Teammitglieder lernen effektiv zu
nutzen. Zentraler Bestandteil der regelmäßigen Beratung lag auch in der Verfeinerung der
Fähigkeit zur Wahrnehmung verschiedener Rollen und Aufgaben, wie dem Moderieren, Leiten,
Kommunizieren, Präsentieren, der konstruktiven Überwindung von Konflikten sowie dem
Auftreten als repräsentative Vertreter der TU Darmstadt.
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4. Fazit
Der iGEM‐Wettbewerb dient der Förderung von leistungsmotivierten Studierenden, die innerhalb einer
Projektarbeit wichtige studienfachbezogene Kompetenzen festigen sowie fachergänzende Erfahrungen im
Bereich von Schlüsselqualifikationen dazugewinnen können.
Während durch konkurrierende iGEM‐Gruppen der Anreiz, das eigene Fachwissen zu vertiefen, steigt um
wettbewerbsfähig zu bleiben, generiert vor allem die Zusammenarbeit innerhalb der Gruppe einen
fachlichen und intensiven Austausch über das Gelernte und die gewonnenen Erfahrungen.
Um das Potential des Lernprozess ertragreich zu fördern und die Teamarbeit zu optimieren, können
Projektbegleiter der HDA die Projektgruppe im Bereich der Schlüsselkompetenzen und Projekttätigkeit in
folgenden Feldern unterstützen:
‐ Formen von konstruktiver und regelmäßiger Kommunikation
‐ Reflexion geleisteter Arbeit und daraus abgeleitete neue Impulse
‐ Gestaltung der Gruppentreffen und ihrer Moderation
‐ Entwicklung von Maßnahmen zur Optimierung der Zusammenarbeit
‐ Konstruktive Konfliktbewältigung ‐ Verbesserung des Präsentationsstils
iGEM wettbewerb
Nachdruck aus labor&more 03/12
zur Verfügung, so genannte Bio-Bricks (BB). Ein
BB ist ein standardisierter Baustein der synthe-
tischen Biologie. Er besteht aus zirkulärer DNA
(Plasmid) und codiert für eine Struktur mit defi-
nierter Funktion. Die BBs haben eine gemein-
same Schnittstelle, sodass sie sich leicht kombi-
nieren und in einem Zielorganismus (z.B. E. coli)
verschalten lassen. Es lassen sich drei unter-
schiedliche Komplexitätsebenen unterscheiden.
Einfache Bausteine (parts) werden zu komplexen
Einheiten (devices), die wiederum System-
einheiten (systems) bilden. Ein einfacher Bau-
stein ist z.B. ein Promotor oder die Sequenz eines
Enzyms. Eine device besteht aus dem Zusammen-
schluss einzelner Bausteine, z.B. einer Kombina-
tion von Promotor, Enzym und Terminator. Eine
Systemeinheit führt eine komplexe Aufgabe aus,
z.B. die Produk tion eines Proteins bei Anwesen-
heit einer bestimmten Chemikalie. Damit sollte
sich theoretisch eine Vielzahl von Funktionen er-
zeugen lassen. Aus den bereits in einem repository
(Baukasten) vorhandenen Bausteinen werden
weltweit von den iGEM-Teams über den Sommer
im Labor dann die gewünschten Eigenschaften
zusammengeschaltet. Fehlende Bausteine werden
selbst im vorgegebenen Baukasten system erzeugt
und stehen anschließend den folgenden Genera-
tionen von iGEM-Teilnehmern zur Verfügung.
Das iGEM-Team der TU DarmstadtFoto: TUD/Henrik Cordes
Recycling der nächsten Generation Internationaler Wettbewerb zur Synthetischen Biologie – iGEM-Team der TU Darmstadt
Der iGEM Wettbewerb bietet den Studierenden eine ein-
zigartige Möglichkeit, wissenschaftliche Qualifikationen
zu erwerben und Teamarbeit zu erlernen. Und nicht zu
vergessen: Neben dem beträchlichen Arbeitsaufwand
steht nicht zuletzt auch der Spaß an der Wissenschaft im
Vordergrund.
KontaktTechnische Universität DarmstadtiGEM Team 2012 www.igem.tu-darmstadt.de
Projektleitung iGEM 2012Prof.Dr. Heribert Warzecha [email protected]
Henrik [email protected]
> [email protected] > www.igem.tu-darmstadt.de
Jährlich werden Millionen Tonnen Plastik-müll auf der Welt nicht angemessen oder gar nicht recycelt. Die Lösung dieses Pro-blems haben sich Studenten der TU Darm-stadt zur Aufgabe gemacht. Sie versuchen, mithilfe der syn thetischen Biologie einen Organismus zu konstruieren, der Kunst-stoffmüll in wertvolle Produkte umwan-delt. Mit dieser Idee gehen sie beim iGEM, dem renommiertesten bio technologischen Wettbewerb der Welt, an den Start.
Was ist der iGEM?
iGEM (international genetically engineered machi-
ne competition) ist ein Wettbewerb für Bachelor-
und Master- Studenten in der „Synthetischen Bio-
logie“ (SB). Ein Team aus bis zu 20 angehenden
Wissenschaftlern soll gemeinsam mithilfe stan-
dardisierter Bausteine – BioBricks – eine „bio lo-
gische Maschine“ konstruieren, bauen und cha-
rakterisieren. Es zählen neben dem akademischen
Aspekt der Arbeit auch Design und Darstellung
der Ergebnisse. Die Juroren müssen zuerst in re-
gionalen Ausscheidungswettkämpfen überzeugt
werden, um anschließend im Finale am MIT die
begehrte Trophäe – den silbernen BioBrick – zu
gewinnen. Insgesamt werden in 20 Kategorien Bron-
ze-, Silber- und Goldmedaillen wie zum Beispiel in
Environment, Food & Energy, Health & Medicine
oder Software tools vergeben.
Zum ersten Mal stellen sich dieses Jahr auch
Studierende der TU Darmstadt der Herausforderung
und beteiligen sich am bekanntesten und renom-
miertesten biotechno logischen Wettbewerb der
Welt! Dafür haben sie folgendes Problem identifi-
ziert.
Die Idee – Kunststoff verdauende Mikroorganismen
Jährlich werden 150 Mio. Tonnen Kunststoffe
produziert. Zwar liegt die Recyclingquote in den
westlichen Ländern bei stolzen 77 %, allerdings
gelangen jährlich immer noch ca. 35 Mio. Tonnen
Kunststoffmüll in unsere Umwelt. Dieser besteht
zu meist aus Flaschen, Verpackungen oder Texti-
lien und Abrieb und UV-Strahlung führen zur
Entstehung von Mikro- und Nanopartikel. Diese
sammeln sich zum großen Teil in unseren Ge-
wässern und dort werden sie zu einem ernst zu
nehmenden Problem. Die Oberfläche der Partikel
bindet Schadstoffe und Toxine. So entstehen ge-
fährliche Schwebstoffe, die die Konzentration
von Plankton im Meer übertreffen können. Von
Meerestieren und Vögeln aufgenommen, reichern
sich die Kunststoff partikel in unserer Nahrungs-
kette an. Bislang hat die Natur noch keinen Weg
gefunden, diese „Ressource“ für sich zu nutzen.
Dabei soll ihr jetzt geholfen werden. Das iGEM
Team der TU Darmstadt will eine „biologische
Maschine“ konstruieren, die den Kunststoffmüll
nicht nur abbauen kann, sonder ihn in für den
Menschen nutzbare und wertvolle Ressourcen
der chemische- oder pharmazeutischen Industrie
umwandelt.
Das Baukastenprinzip
Allen Teilnehmern des iGEM Wettbewerbs stehen
zu Anfang die gleichen molekularen Bausteine
iGEM wettbewerb