Personal Details

Ausgehend von der Frage: „Was ist Leben?“ werden zuerst physikalische Gesetze und die Chemie als Grundlage für das Leben (Biomoleküle, Energiegewinnung, Stoffwechsel, Atmung, Photosynthese) besprochen. Biomoleküle wie Proteine werden ausführlich diskutiert. Es folgen Darwinsche Evolution, Kräfte und Mechanismen der Evolution, Artbildung und Entstehung des Lebens. Hierarchie des Lebens, Verwandtschaft der Organismen, Sequenzvergleiche auf DNA und Proteinebene. Meilensteine der Geschichte des Lebens auf unserem Planeten werden besprochen, sowie die Entstehung von eukaryontischen Zellen und mehrzelligen Organismen.

Darbietende Methode

Endprüfung

Schriftliche Abschlussprüfung am Computer (Multiple Choice)

- Die Bedeutung der Biotechnologie verstehen

- Onboarding

- Motivation und Zielsetzung

- Aufbau eines starken Fundaments in Schlüsselkompetenzen

- Karriereerkundung und Networking

- Ethische Überlegungen und aufkommende Trends

- Teil einer Community of Practice werden

Vortrag, Einzel- und Gruppenarbeit, Praktische Umsetzungsaufgaben, Selbsteinschätzung durch Übungen zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung, Praxisübungen mit Feedback und Analyse

Immanente Leistungsüberprüfung

Leistungsüberprüfung (z.B. Präsentation, Diskussion, schriftliche Arbeit, Reflexion)

Prinzipien der Entwicklung (Differenzierung, Wachstum, Musterbildung, Induktion, Morphogene, zytoplasmatische Determinanten, regulative Entwicklung, Zellschicksal, Zellwanderung, differentielle Zelladhäsion)

Phasen der Entwicklung (frühe Zellteilungen, Gastrulation, Neurulation, Organentwicklung)

Entwicklung wichtiger Modellsysteme (Drosophila, C. elegans, Zebrafisch, Xenopus, Huhn, Maus, sowie ein evolutionärer Vergleich)

Methoden der Entwicklungsbiologie (Transplantationen, Genexpressionsanalyse, Gain-of-function und Loss-of-function Methoden)

Achsenbildung (Organizer, anteroposteriore Achse - Hox Gene, dorsoventrale Achse, Links/Rechts-Achse)

Blutkreislauf (Angiogenese, Hämatopoietisches System)

Regulation des Wachstums

Keimzellen und Reproduktion (inkl. In vitro Fertilisation, Klonen)

Regeneration (Stammzellen, Regeneration, Tissue Engineering, Altern)

Besonderer Schwerpunkt: Krebsentstehung

Darbietende Methode

Endprüfung

Schriftliche Abschlussprüfung

In diesem Praktikum wird ein Gen in ein Plasmid eingefügt und es wird anschließend durch verschiedene molekulare Methoden (PCR, Restriktionsverdau) kontrolliert, ob das rekombinante Plasmid in E.coli stabil ist. Die Studierenden wenden Methoden, die vorher in der Vorlesung Methoden der DNA-Analyse und im Seminar Molekularbiologische & Biophysikalische Methoden theoretisch erarbeitet wurden, praktisch an. Art der Protokollführung: Protokoll in Form einer wissenschaftlichen Publikation - Abstrakt, Einleitung, M&M, Resultate, Diskussion, Literatur.

Aktivierende Methoden

Endprüfung

Protokoll, Schriftliche Abschlussprüfung

Die Lehrveranstaltung versteht sich aufbauend auf das Modul Modul GMBT12. Die dort behandelten Themen werden vertieft und erweitert. Aufbauend auf der Struktur und den Eigenschaften von DNA, Genen, Chromatin und RNA werden Replikation, DNA Reparatur und Mutationen vorgestellt. Ein wesentlicher Teil der Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit der Regulation und der Umsetzung der genetischen Information: Es werden Struktur und Regulation der Genexpression von pro- und eukaryontischen Genen besprochen, epigenetische Effekte, sowie als Schwerpunkt Signalling Prozesse. Schließlich werden Anwendungen von DNA Technologie in Forschung und Therapie diskutiert.

Darbietende & Aktivierende Methoden

Immanente Leistungsüberprüfung

Überprüfung des Wissens durch mehrere schriftliche Tests.

Vorstellung von biologischen Modellen in Medizin und Grundlagenforschung (Fisch-, Frosch-, Hühner-, Mausmodelle, sowie einzellige Modelle, Drosophila und C. elegans als Invertebratenmodelle). Kriterien für die Anwendung von Modellorganismen, besonders mit Hilfe genetischer Methoden. Genomforschung bei Modellorganismen, Tiermodelle in der biomedizinischen Forschung, gezielte Herstellung von Tiermodellen durch genetische Manipulationen, Tierversuche bei der Zulassung von Arzneimitteln, Modellorganismen für die Entwicklung neuer Wirkstoffe (drug screening).

Darbietende Methode

Endprüfung

Schriftliche Abschlussprüfung

- Course Focus: Research papers from high-quality, internationally respected journals in the field of Drug Discovery.

- Student Activities:

- Independently read assigned research papers.

- Seminar Format: Peer-group discussions.

- Discussion Topics:

- Present the background, key findings, and conclusions of the papers.

- Analyse the strengths and weaknesses of the publications.

- Propose suggestions for improvements.

Dialogue and discussion

Immanente Leistungsüberprüfung

The presentation and discussion of research papers will be evaluated.

- Fundamental features of genetics and genetic engineering

- Different levels of regulation of gene expression in pro- and eukaryotes

- Transcriptional regulation (transcription in eukaryotes, transcriptional activation, properties of transcription factors, methods for analysis of transcription factors and regulatory regions)

- Posttranscriptional regulation (splicing, transport, stability of mRNA, translational control)

- Effects of chromatin (composition, histone modifications, regulation, epigenetics)

- - Methods for analysis of genetics and gene regulation in vitro and in vivo

Lecture

Endprüfung

Written exam on the computer (multiple choice)

In dieser Lehrveranstaltung beschäftigen sich die Studierenden mit den Strategien der wissenschaftlichen Forschung. Anhand eines konkreten Fallbeispiels (in Drug Discovery) erarbeiten sie in einer Kleingruppe so eine Strategie, arbeiten sie anhand von konkreten Experimenten/Arbeitspaketen aus, beurteilen sie nach verschiedenen Kriterien (Kosten, Arbeitsaufwand, Effizienz, etc.) und präsentieren und präsentieren sie schließlich gemeinsam in der Gruppe.

Seminar

Endprüfung

Präsentation und Diskussion der erarbeiteten Strategie

- Application of methods for the manipulation and the analysis of signalling pathways in cell culture, leading to a detailed knowledge of specific pathways.

- Applied methods are:

- transient transfection in cell culture,

- reporter constructs with GFP and luciferase,

- overexpression of activators/repressors (including RNAi),

- Western analysis of cellular extracts,

- analysis of phosphorylation,

- fluorescence microscopy of labelled proteins and

- pharmacologic manipulation of the pathways.

Practical course with independent performance of the experiments.

Immanente Leistungsüberprüfung

Entry exam on the computer (multiple choice), evaluation of performance in the lab, protocol

- Important signalling pathways of the cell (e.g. MAP kinase-, GPCR-, Nuclear Hormone Receptor-, NF-kB-, Jak/Stat-, Wnt-, Hedgehog-, Tgfß-, Apoptosis-, PI3K/Akt- and stress pathways)

- Signalling pathways effects on gene expression and other functions of the cell.

- In addition, crosslinks with other signalling pathways are discussed.

- Techniques for the analysis of signalling pathways are also presented.

Lecture

Endprüfung

Written exam on the computer (multiple choice)

Ein small molecule wird auf sein toxikologisches und therapeutisches Potential hin mit verschiedensten zellbasierten Testmethoden untersucht. Dabei werden sowohl die aktivierenden Effekte auf einen speziellen Pathway (Heat Shock Response Pathway) als auch das zytotoxische Potential in Abhängigkeit von der Konzentration bestimmt. Es steht den Studierenden eine breite Palette von verschiedenen Methoden zur Verfügung, die sie selbst auswählen u.a. Luciferase Reporterassays, Western Blot, qPCR, Durchflußzytometrie, ELISA, Viabilitätsassays.

Praktikum mit selbstständiger Durchführung der Experimente.

Immanente Leistungsüberprüfung

Beurteilung der Arbeit im Labor, einer schriftlichen Überprüfung am Beginn, Nachbesprechung der Ergebnisse am Ende des Praktikums und der schriftlichen Protokollierung der Experimente.