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

158

100099

SS 2012 - WS 2012/13

40.000

20.000

10.031

16.05.2013

Formular zurücksetzen

iGEM – zentrale QSL‐Mittel ‐ Abschlussbericht  

1  

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  

2  

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  

3  

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 

reese@hda.tu‐darmstadt.de 

 

 

Sabine General  

Hochschulstraße 1 

64289 Darmstadt 

 

Tel. +49 6151 16 ‐ 7387 

Fax +49 6151 16 ‐ 6011 

general@hda.tu‐darmstadt.de 

 

8.Mai.2013 

Seite: 2/3

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.   

 

 

Seite: 3/3

 

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 warzecha@bio.tu-darmstadt.de

Henrik Cordesh.cordes@stud.tu-darmstadt.de

> info@igem.tu-darmstadt.de > 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