Vorlesungsreihe zu biologischen Materialien, Zellbiologie, Gentechnik und synthetischer Biologie für Designer*innen

Was haben Pilzmyzel, menschliche Zellen, DNA und genetisch veränderte Bakterien mit Design zu tun? Mehr, als man auf den ersten Blick vermutet.

Diese Vorlesungsreihe führt in die biologischen Grundlagen ein, die zunehmend zur Basis neuer gestalterischer Praktiken werden. Biologie wird dabei nicht nur als Naturwissenschaft verstanden, sondern als Material, Prozess und Denkmodell für Design, Kunst und Architektur.

Ausgehend von den Grundlagen der Zellbiologie – Aufbau von Zellen, Stoffwechsel, Wachstum und Selbstorganisation – spannt das Modul den Bogen zu aktuellen Entwicklungen in der Biotechnologie, Gentechnik und synthetischen Biologie. Ziel ist es, biologische Systeme lesbar zu machen und ihr gestalterisches Potenzial kritisch wie experimentell zu untersuchen. 

Themen und Beispiele der Vorlesungsreihe:

• Biologische Materialien: Wie entstehen myzelbasierte Werkstoffe als Alternative zu Kunststoffen, Farbstoffe aus Bakterien, Algen und Hefen oder bakterielle Nanozellulose? Und wie können wir sie verwenden?
• Genetik und Gentechnik: Wie ist die genetische Information in den Zellen verschlüsselt, wie entstehen daraus Proteine – und wie wird Gentechnik gezielt eingesetzt, um z.B. unscheinbare Bakterien in hocheffektive Enzymproduzenten zu verwandeln, die in der Lage sind, Kunststoffe abzubauen?
• Grundlagen der Zellbiologie: Wie sind Zellen aufgebaut, wie kommunizieren sie, teilen und differenzieren sie sich – und wie tragen physikalische Effekte dazu bei, dass völlig unterschiedliche Organismen - von Bakterien bis zu Schmetterlingen - in schillernden Farben glänzen?
• Pflanzenbiotechnologie: Wie lassen sich Eigenschaften von Pflanzen gezielt verändern? Welche Rolle spielen Gene, Proteine und Stoffwechselwege für Wachstum, Widerstandsfähigkeit oder Materialqualität? Anhand aktueller Beispiele aus der pflanzlichen Gentechnik werden klassische Verfahren ebenso wie moderne Gene-Editing-Technologien wie CRISPR/Cas9 oder Prime Editing vorgestellt.
• Synthetische Biologie: Wie erfolgt die Gestaltung biologischer Systeme von Grund auf? Welche Minimalausstattung benötigen Organismen, um überhaupt lebensfähig zu sein? Welche Anwendungen synthetischer Biologie gibt es in Medizin, Materialwissenschaft, Nachhaltigkeit und Ernährung? Und wie entsteht reißfeste Spinnenseide im Labor ganz ohne Spinnen?

Die Vorlesung richtet sich an Studierende, die biologische Prozesse nicht nur verstehen, sondern als gestalterisches Feld erkunden möchten – unabhängig von Vorkenntnissen in den Naturwissenschaften.

*ACGT: die Bausteine der DNA