Fachgebiet Geobiotechnologie, Institut für Biotechnologie, TU Berlin

Fachgebiet Geobiotechnologie

Prof. Dr. Lorenz Adrian

Gemeinsamer Lehrstuhl der TU Berlin und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ in Leipzig, Department Umweltbiotechnologie

Wir untersuchen molekulare Aspekte anaerober mikrobieller Prozesse im Rahmen umweltrelevanter Fragestellungen, vor allem in Bezug auf Klimawandel und Schadstoffbelastung.

  • Mikrobielle Entfernung von Schadstoffen
  • Energie-effiziente Produktionsprozesse von Chemikalien und Treibstoffen
  • Anaerobe Abwasserbehandlung (organische Verbindungen, Schadstoffe, Ammonium "Anammox")
  • Nutzung von Bodenorganismen zur Speicherung von CO2
  • Abbau von Plastik (Polyurethan)
  • Anaerobe Bakterien in Stoffkreisläufen der Erde (natürlich und anthropogen)
  • Frühe Evolution mikrobiellen Lebens auf der Erde

Unser Team besteht aus 20-30 Mitarbeiter:innen (Wissenschaftler:innen incl. PostDocs, Doktroand:innen, Student:innen und technischen Mitarbeiter:innen). Unsere Labore sind am Department Umweltbiotechnologie, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Leipzig

Forschung

Environmental Biotechnology of Anaerobes

We investigate anoxic microbial processes. We do this by looking mostly at the molecular basics (genomes, proteins, small molecules) underlying such processes. We also study how anoxic microbial processes can help society. This can be for a clean environment (surface water, ground water, sediments and soils), for energy-efficient production processes, for waste water treatment (anaerobic digestion, Anammox) or for production of fuels. We do biotechnology at different Technology Readiness Levels, meaning that we investigate the fundamental molecular drivers of a process but we also develop applications.

More in detail, we study bacteria that metabolically transform toxic halogenated aromatics and how we can use them for aquifer decontamination or productive biotechnology. We study the biochemistry and physiology of anammox bacteria to apply anammox stages for ammonium removal from wastewater. We study transformation of antibiotics and other trace contaminants to establish transformation processes in designated wastewater treatment stages. Also, we investigate microbial processes in soil to understand carbon incorporation to improve the fertility of soils and to understand the fate of pesticides in soils.

Microbial processes evolved over time and their fundamental understanding is only possible in the light of evolution. We therefore develop a framework for early evolution on the basis of autotrophic anaerobiosis.

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Dehalococcoides mccartyi, Stamm CBDB1

Infos

Kontakt

Prof. Dr. Lorenz Adrian
lorenz.adrian[at]tu-berlin.de

Instruments & Methods

  • Anaerobe Kultivierung
  • Anaerobe Biochemie
  • Hochauflösende Massenspektrometrie von Proteinen (nLC-MS/MS, Thermo Orbitrap Fusion) und Metaboliten (Sciex); Identifizierung und Datenverarbeitung
    Wir laden andere wissenschaftliche Gruppen zur Kooperation auf unseren Instrumenten ein
  • GC-MS, GC-FID, Ionenchromatographie, Elementaranalysator
  • Phytotechnikum

Standort

Fachgebietssekretariat: Ackerstraße 76, 13355 Berlin-Wedding

Die Labore der Arbeitsgruppe sind am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig (Permoserstraße 15, 04318 Leipzig). Alle praktischen Arbeiten und auch das Praktikum Geobiotechnologie finden dort statt.

Lehre und Studium

Master/Bachelorarbeiten, Doktorarbeiten, PosDocs, Forschungsaufenthalte

Studentische Arbeiten werden in allen unseren Forschungsbereichen angeboten. Vertiefungsmodul Geobiotechnologie (6 LP zur Vorbereitung möglich). Forschungsaufenthalte (Doktorabeiten, PostDocs, Gastforscher, Aufbau von Arbeitsgruppen) mit externer Finanzierung sind ebenfalls willkommen. Kontakt: lorenz.adrian[at]tu-berlin.de

Überblick Lehre

Detaillierte Beschreibungen sind auf der Unterseite Studium & Lehre zu finden.

  • Vorlesung Geobiotechnologie / Umweltbiotechnologie: Sommersemester, 2 SWS, 3 LP, Wahlpflichtbereich A, Prof. Lorenz Adrian
  • Praktikum Geobiotechnologie / Umweltbiotechnologie: Wintersemester, 3 LP, Wahlpflichtbereich A, Prof. L. Adrian
  • Vorlesung Enzymtechnologie: Wintersemester, 2 SWS, 3 LP, freie Wahl, Dr. Darja Deobald
  • Integierte Veranstaltung Molekulare Umwelttechnik: Wintersemester, Vorlesung/Praktikum, 3 LP, freie Wahl, Dr. Chang Ding

Details der Kurse

Vorlesung Geobiotechnology / Umweltbiotechnologie

Sommersemester, 2 SWS, 3 LP, Wahlpflichtbereich A, Prof. Lorenz Adrian, englisch

Der Kurs wird überwiegend online stattfinden (2/3) mit einigen in-person Vorlesungen (1/3). Für die Details gehen Sie bitte in den Isis-Kurs 28460. Keine Beschränkung der Teilnehmer:innen.

  • Mikrobiell katalysierte Reaktionen in der Umwelt und deren biotechnologische Anwendung
  • Geobiochemie & Geobiotechnologie
  • Genomik, Transcriptomik und Proteomik von umweltrelevanten Mikroorganismen
  • Bioinformatische Werkzeuge (Alignments, Bäume, Annotation, Databases, Pathways)
  • Funktionelle Analyse von Genomen

Praktikum Geobiotechnologie / Umweltbiotechnologie

Wintersemester, 3 LP, Wahlpflichtbereich A, Prof. L. Adrian, englisch/deutsch

Einwöchiges Praktikum am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ in Leipzig nach der Vorlesungszeit (Feb/Mar); Detail unter dem Isis-Kurs 30756; Teilnahme beschränkt auf 8 Studierende der Masterkurse Biotechnologie oder Umwelttechnologie der TU Berlin

  • Praktische Experimente mit umweltrelevanten Mikroorganismen
  • Biochemische Experimente
  • Anaerobe Aktivitätstest
  • Chemische Analytik (GC, HPLC)
  • Proteomik
  • Native Gelelektrophorese

Vorlesung Enzymtechnology

Wintersemester, 2 SWS, 3 LP, freie Wahl, Dr. Darja Deobald, deutsch

Vorlesung freitags 16-17:30. Details unter dem Isis-Kurs 30775. Keine Beschränkung der Teilnahme.

  • Enzymkinetik
  • Proteinisolierung und -charakterisierung
  • Enzymklassen
  • Klonierung und heterologe Expression
  • Translationale Modifikation von Proteinen
  • Proteinkomplexe
  • Membranproteine
  • ...

Integierte Veranstaltung Molekulare Umwelttechnik

Wintersemester, Vorlesung/Praktikum, 3 LP, freie Wahl, Dr. Chang Ding, englisch

Integrated course (6 lectures Mo 4-6 pm and a 4-days practical course at Helmholtz Centre for Environmental Research in Leipzig in March). For details see ISIS-course 30760. The course is limited to 8 participants, preferentially from the Master courses Biotechnology or Environmental Technology.