Definieren sie den Begriff „Gentechnik“
Veränderung des Erbguts mit molekularbiologischen Methoden, mit dem Ziel neue Produkte zu erhalten oder die Qualität und Ausbeute eines Produkts zu verbessern.
Was sind DNA-rekombinationstechnisch hergestellte pharmazeutische Produkte?
DNA-rekombinationstechnisch hergestellte Produkte werden „durch genetische Modifikation hergestellt, bei der die für das benötigte Produkt kodierende DNA gewöhnlich mit Hilfe eines Plasmids oder viralen Vektors in einen geeigneten Mikroorganismus oder eine geeignete Zelllinie eingeführt wird, in denen diese DNA exprimiert und translatiert wird. Das gewünschte Produkt wird dann durch Extraktion und Reinigung gewonnen.“
Die Wirkstoffe werden immer von lebenden Zellen produziert
Die Information zur Wirkstoffsynthese wird in Form von rekombinierter DNA (rDNA) in die Produktionszelle eingebracht.
DNA-rekombinationstechnisch hergestellte Produkte sind immer Proteine.
Das Herstellungsverfahren ist integraler Bestandteil der Produktspezifikation
Nennen Sie 5 Antikörperklassen
IgG, IgA, IgM, IgD und IgE
Beschreiben Sie die Grundprinzipien (Auftragemengen, Puffersysteme, Elutionsmittel, Säulenmaterialien, etc.) der Gelfiltration.
Die Auftrennung der Proteine erfolgt nach ihrer Größe. Das Gelbett der Chromatographie-Säule bilden poröse Kügelchen, die aus Dextranen, Acrylamid-vernetzten Dextranen, Polyacrylamid oder porösem Glas bestehen.
Beschreibe so eine SDS-Page so genau wie möglich? Für was wird TEMED und APS benötigt? Was ist das Trenngel und was das Sammelgel?
Proteine werden auf Grund ihrer Größe und Ladung aufgetrennt. Dazu werden zwei Gele verwendet, das Sammel und das Trenngel. Im Sammelgel werden die Proteine in ihre lineare Form gebracht und oberhalb dem Trenngel gesammelt. Im Trenngel werden die Proteine dann aufgetrennt. Polyacrylamide werden verwendet, um das Gel zu vernetzen. Die Polymerisation erfolgt durch APS und TEMED initiiert als Katalysator. Häufig werden Moleküle verwendet die die Proben beschweren, sodass sie in die Taschen sinken, zb Glycerin.
Definieren Sie den Begriff „Pathway Engineering“.
Manipulation genetischer und regulatorischer Prozesse, um bestimmte Metaboliten zu produzieren
Charakterisieren Sie 2 kommerzielle Insulin-Muteine
Insulin glargin (Lantus ®)
Insulin lispro (Humalog ®)
Nahezu 100% Insulinaktivität bei nur 60% Rezeptorbindung
Schnellere Aufnahme
Nicht immunogen
Schnellerer Zerfall in Einzelmoleküle
Löslichkeitsminimum bei neutralem pH
Schnellerer Wirkbeginn
Zweifach verlängerte Wirkung
Kürzere Wirkdauer
Was sind „Biosimilars“?
Arzneimittel, deren arzneilich wirksamer Bestandteil strukturell Ähnlichkeiten mit einem bereits in der EU zugelassenen Biologikum besitzt und eine identische pharmakologische Wirkung ausübt
Ablauf des Patenschutzes
Wirksamkeit muss im Vergleich mit dem Originalpräparat nachgewiesen werden
Nenne Sie 3 Bioreaktor Bautypen
Blasensäulenreaktor, Trommelreaktor, Schaufelradreaktor
Was bedeutet Verfahren und Betriebsart? Nenne Sie 2 Betriebsarten
Die Verfahren oder die Betriebsart legt fest, in welchem zeitlichen Ablauf dem Bioreaktor Inokulum und Substrate zugeführt bzw. Suspension oder Fermentationsbrühe entnommen werden. Die geeignete Betriebsart ergibt sich aus der Kinetik des Wachstums bzw. der Produktbildung:
Typ I: Wachstum und Produktbildung laufen parallel als Ergebnis des Energiestoffwechsels -Biosynthese einfacher Metaboliten
Batch-Verfahren: Ein Satz: Zellen, Medium, Substrat werden hinzugegeben, nach einiger Zeit das Produkt geerntet
Typ II: Wachstum und Produktbildung sind strikt getrennt und nicht direkt vom Energiestoffwechsel ableitbar -Biosynthese komplexer Metaboliten
Fed-Batch-Verfahren: Ein Satz: Zellen und Medium hinzugegeben, nach einiger Zeit das Substrat, Zellen und Produkt geerntet
Charakterisieren Sie bakterielle, pflanzliche, pilzliche Zellen im Hinblick auf ihren Einsatz zur Kultivierung in Bioreaktoren
Pflanzliche: Pflanzen können haploid, diploid, oligoploid oder aneuploid vorliegen. Die Verdopplungszeit liegt bei 20-150 Stunden. Pflanzen können durch Phytohormone zu verschiedenen Organen der Pflanze differenzieren.
Pilzlich: Pilze können sich geschlechtlich und ungeschlechtlich vermehren. Es liegen viele Zellen unterschiedlichen Alters vor, was Einfluss auf verschiedene Stoffwechselprodukte hat.
Bakteriell: Bakterien sind haploid und vermehren sich ungeschlechtlich innerhalb bis zu 60 minuten. In kurzer Zeit hohe Biomassezahlen.
Was sind natürliche Penicilline, biosynthetische Penicilline, partialsynthetische Penicilline. Wie werden sie hergestellt?
Natürliche Penicilline: Diese entstehen als sekundäre Stoffwechselprodukte von verschiedenen Pilzarten wie Penicillium, Aspergillus, Trichophyton und Streptomyces.
Biosynthetische Penicilline: Organismen synthetisieren sie unter Zusatz definierter Vorstufen für die Seitenkette.
Teilsynthetische Penicilline: Sie entstehen durch Umsetzung von 6-Aminopenicillinsäure mit Carbonsäurehalogeniden
Nennen Sie zwei MAK und definieren Sie das Einsatzgebiet genauer.
Rituximab (Mabthera)
Catumaxomab
gegen das Oberflächenantigen CD20 auf B-Lymphozyten gerichtet
gegen Karzinomzellen, CD3-Molekül auf T-Zellen, intakte Fc-Region von akzessorischen Immuneffektorzellen
Zulassung: follikulärem Lymphom
Zulassung: verstärkte Immunreaktion gegen die Krebszellen
Nennen Sie zwei erfolgreiche Biomarker für Koronare Herzerkrankung
LDL-Cholesterol oder Blutdruck
Welche für die Fermentation wichtigen 5 Parameter sind online im Bioreaktor gut messbar?
Temperatur, pH-Wert, O2-Konzentration, optische Dichte, Luft-CO2-Gehalt
3 Zytokine mit Anwendung
Becaplermin
Interferon-α
Interferon-β
rekombinanter Wachstumsfaktor
Leukämie
multiple Sklerose
Definition Biomarker
Biomarker sind messbare biochemische oder molekulare Größen, die einen normalen oder pathologischen Prozess oder die Antwort auf eine therapeutische Intervention beschreiben.
Definition Risikofaktor, Risikomarker, Surrogatparameter
Risikomarker (kein kausaler Zusammenhang bekannt)
Risikofaktoren (kausaler Zusammenhang nachgewiesen)
Surrogatparameter (spiegelt die Wirkung der Intervention wieder)
3 Toxoid Impfstoffe
Diphtherie-Toxin, Choleratoxin, Botulismus-Toxin
Pathway Progesteronsynthese
Pathway Digitoxinsynthese
Pathway Artemisinisynthese
Citronensäure Herstellung
Aktivität der Pyruvat-Carboxylase (und anderer glycolytischer Enzyme) werden durch hohe Zuckerkonzentrationen verstärkt und die Aktivität einiger TCC-Enzyme wird inhibiert
Phosphofructokinase (PFK) wird durch Citrat gehemmt, hohe NH4 +-Konzentration wirkt aber entgegen
Hoher pO2 für alternatives Atmungssystem nötig; O2-Limitation schädigt irreversibel
Hexacyanoferrat fällt Mn2+ aus, Cu2+ bewirkt Mn2+- Aufnahmehemmung durch die Zellen
Mn-Mangel senkt Enzymaktivitäten im PP-Weg, limitiert einige Aktivitäten im TCC und allgemein den Anabolismus (Beeinträchtigung des Proteinhaushaltes)
pH < 3 weil sonst z. B. Gluconsäure gebildet wird. Außerdem: Bessere Freisetzung ins Medium.
Geben Sie eine Definition für den Begriff Biotechnologie
Einsatz von Organismen oder Teilen davon bei Herstellung oder Verbesserung von Gütern in technischen Verfahren
Geben Sie eine Definition für den Begriff Biotechnik
Nutzung von Erkenntnissen der Biologie in technischen Verfahren
Charakterisieren Sie im Zusammenhang mit Gentechnologie das Enzym Terminale Desoxynukleotidyl-transferase (Reverse Transkriptase, DNA-Ligase, Taq-Polymerase, Poly-A Polymerase)
Terminale Desoxynukleotidyl-Transferase: häng am 3‘ OH Ende beliebige Nukleotide an. Dabei müssen Magnesium und Cobalt Ionen anwesend sein Reverse Transkriptase: Eingesetzt, um cDNA-Banken herzustellen. DNA-Ligase: katalysiert die Bindung zwischen Phosphoesterbindungen zwischen benachbarten 3’OH und 5’OH Phosphatenden innerhalb eines DNA-Strangs TaqPolymerase: Eingesetzt bei der PCR-Reaktion: Die Primer werden verlängert PolyAPolymerase: arbeitet analog zu Terminalen Transferase, verwendet nur RNA und ATP als Substrat
Wofür steht die Abkürzung G-CSF?
Granulozyten-koloniestimuierender Faktor
Was versteht man unter Generika
Exakte Produktion gleicher Strukturen, keine zusätzlichen klinischen Studien
Was versteht man unter Bioidenticals
Identisches Pharmazeutisches Produkt mit identischen Produktionswegen
Welches sind mikrobielle Produkte aus der Nachfolgenden Auswahl?
Organische Säuren Aminosäuren Antibiotika
Welche chromatographische Verfahren werden zur Trennung und oder Reinigung von Proteinen eingesetzt?
Gelfiltration, Ionen-Austausch-Chromatographie, Affinitätschromatographie, Hydrophobe Chomatographie
Welche Faktoren können die mikrobielle Produktion von Zitronensäure positiv beeinflussen?
Saurer pH Wert, hoher Sauerstoffpartialdruck, Überexpression des Cex1 Gens, Verringerung der Eisenionen
Nennen Sie 4 Proteine, die fermentativ (nicht DNA-rekombinationstechnisch!!) hergestellt werden.
DNAsen, Streptokinase, Asparaginase, ßGalaktosidase
Beschreiben Sie den Ansatz „Muta(bio)synthesis“ zur Herstellung bestimmter Stoffwechselprodukte
Chemische Synthese gekoppelt mit biologischen Prozessen
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