Personendetails

Das Laborübungsprogramm ist in mehrere aufeinander aufbauende Module gegliedert, die praxisorientiertes Arbeiten und eigenständiges Lernen fördern:

- Grundlagen der Labortechnik/Sicherheit: Einführung in grundlegende chemische Arbeitstechniken und elementare Sicherheitsregeln im Labor.

- Qualitative Analyse von flüssigen Stoffgemischen: Trennung und qualitative Analyse von anorganischen Anionen- und Kationengemischen mithilfe nasschemischer analytischer Methoden.

- Qualitative Analyse von Feststoffen: Identifikation von anorganischen und organischen Salzen basierend auf den zuvor erworbenen Kenntnissen.

- Quantitative Analyse: Maßanalytische Gehaltsbestimmungen.

Protokollführung:

Die Versuchsergebnisse werden handschriftlich dokumentiert, wobei eine strukturierte und präziese Darstellung der Arbeitsabläufe und Resultate im Mittelpunkt steht.

Hauptsächlich erarbeitende Methoden

Endprüfung

Endprüfung, Immanenter Prüfungscharakter

Folgende grundlegende Methoden werden in diesem Laborpraktikum gelernt:

- Pipettieren

- Restriktionsverdau

- Restriktionsansatz

- Agarosegelelektrophorese

- DNA Konzentrationsbestimmung mittels Photometer

Der Versuchshintergrund ist eine Plasmidkartierung mittels multipler Restriktionsverdaue. Art der Protokollführung: Abstrakt, Ergebnisbild inklusive Beschriftung, Diskussion, Kartierung, Literatur, in Englisch.

Aktivierende Methoden

Endprüfung

Protokoll in englischer Sprache, Schriftliche Abschlussprüfung

- Einführung in das mikrobiologische Arbeiten (steriles Arbeiten, Desinfektion), Arbeitsschutzbestimmungen - Isolierung, Kultivierung und Identifizierung von Mikroorganismen - Zellzahlbestimmung - Medienbereitung - Wachstumskinetik - Mikroskopie und Färbemethoden - Morphologische und physiologische Charakterisierung (Differenzierungsmethoden)

Aktivierende Methode

Immanente Leistungsüberprüfung

Laborpraxi und Mitarbeit, Zwischentest, Abschlussseminar, Protokoll

- Köhlern des Mikroskops und Kalibrierung des Messokulars

- Durchführung einer Plasmolyse (zB Zwiebel) und mikroskopische Auswertung

- Färbung und Analyse zum Stärkenachweis (zB Kartoffel, Banane, Weizen)

- Färbung und Analyse von Zellen der Mundschleimhaut

- Mikroskopische Analyse von Teichwasser

- Präparation und Mikroskopie von Chromoplasten in Pflanzengewebe (zB Karotte)

- Anfertigen und Mikroskopie der pflanzlichen Zellwand (verholzt, nicht verholzt; mit Färbung)

- Anfertigen und Mikroskopie eines Blattquerschnitts

- Mikroskopie eines menschlichen Haares, sowie fertiger Präparate (Blutausstrich, Mitosestadien einer Zwiebel, Hautpräparate, etc)

Dokumentation aller mikroskopischer Analysen und Messen mittels Messokular bzw. Kamera.

Praktikum, Präsenzlehre (Vorbesprechung), Fernlehre

Immanente Leistungsüberprüfung

Die Gesamtnote ergibt sich aus dem Engagement während des Praktikums, der Beurteilung der Qualität der im Praktikum anzufertigenden Protokolle, sowie der Abgabe eines Arbeitsauftrages.

1. Durchführung einer Destillation bei Normaldruck

2. Durchführung einer Destillation im Vakuum.

3. Extraktion einer Carbonsäure aus einer wässrigen alkalischen Lösung und anschließende Reindarstellung durch Umkristallisation

4. Synthese von Acetessigesterethylenacetal

5. Synthese von Phenylethanol (via NaBH4 Reduktion)

6. Synthese von Acetylsalicylsäure

7. Synthese von Phenytoin

Art der Protokollführung: Handschriftliches Protokoll der einzelnen Versuche.

Aktivierende Methode

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter; Bewertung der Synthesepräparate nach Quantität und Qualität

Den Studierenden wird in dieser Lehrveranstaltung die Theorie grundlegender proteinchemischer Techniken vermittelt. Eine präparative Reinigung von Proteinen wird durchgeführt und Proteine werden analytisch nachgewiesen, enzymkinetische Methoden werden durchgeführt, die ersten Schritte einer Proteomanalyse und die Auswertung und Interpretation biochemischer Versuchsdaten und die Darstellung dieser wissenschaftlichen Daten werden vermittelt.

Folgende praktische Laborbeispiele werden von den Studierenden durchgeführt:

Enzymkinetik: Photometrie, Lambert-Beer'sches Gesetz, Michaelis-Menten-Kinetik, direkte Darstellung der Daten, Lineweaver-Birk Diagramm, Einfluss von Inhibitoren auf die kinetischen Konstanten Km und Vmax, Hemmtypen, Ermittlung von IC50-Werten.

Proteinchemische Methoden zur präparativen Enzymreinigung und für die erste Phase einer Proteom-Analyse: Herstellung von Puffern, Zellaufschluss-Methoden (Mixer, Douncer), Zellfraktionierung, reversible und irreversible Fällung von Proteinen (Ammoniumsulfat, Hitze, Säure), Zentrifugation, Dialyse, Ionenaustausch-Chromatographie, direkter und indirekter Enzymtest, quantitative Protein-Bestimmung (Bradford), elektrophoretische Techniken (SDS-PAGE für Reinheitskontrolle und Molekulargewichtsbestimmung von Proteinen mittels Rf-Werten; 2D-Elektrophorese; Coomassie Blue und Silberfärbung).

Erstellung einer Reinigungstabelle.

Art der Protokollführung: Drei Versuche, pro Versuch jeweils ein Protokoll in Form einer wissenschaftlichen Publikation - Abstrakt, Einleitung, M&M, Resultate, Diskussion, Literatur.

Aktivierende Methode

Endprüfung

30% schriftliche Prüfung über den theoretischen Hintergrund zu Beginn des Praktikums

40% Beurteilung der mündlichen und praktischen Mitarbeit im Labor

30% Beurteilung des Protokolls

Die Funktion von Genen wird in diesem Praktikum von den Studierenden anhand eines durchgehenden Beispiels in einem bakteriellen System erarbeitet. Weiters lernen die Studierenden dabei Methoden der Proteinanalytik kennen. Die Expression eines rekombinanten Proteins wird zunächst in kleinem Maßstab studiert (Expressionsklonierung in E. coli). Mit Hilfe von Western Blots wird der Zeitablauf der Proteinexpression analysiert. Nach einem Upscaling des Kulturvolumens unter den vorher erarbeiteten Bedingungen wird das rekombinante Protein durch Affinitätschromatographie (HIS-Tag Reinigung) gereinigt und schließlich analysiert, dialysiert und die erhaltene Proteinmenge wird quantitativ bestimmt. Art der Protokollführung: Protokoll in Form einer wissenschaftlichen Publikation - Abstract, Einleitung, M&M, Resultate, Diskussion, Literatur und Zitieren.

Aktivierende Methode

Endprüfung

Endprüfung: Protokoll, Schriftliche Abschlussprüfung, Motivation, Mitarbeit, praktisches Geschick (Ergebnisse)

Die Laborübung umfasst die Nachweise von kovalent gebundenem Elementen wie Stickstoff, Schwefel, Halogen u.a.m. Weiters werden thermische Analysen durchgeführt. Anhand der Refraktometrie werden die Brechzahl einer reinen Flüssigkeit sowie die Konzentration einer Saccharoselösung bestimmt. Mit Hilfe der Photometrie wird die Konzentrationsbestimmung (Aufnahme und Interpretation eines UV-Spektrums/ Eichgerade) einer Verbindung vorgenommen. Darüber hinaus finden sich zwei potentiometrische Beispiele zur quantitativen Bestimmung im Progamm. Ein weiterer wichtiger Teil der Laborübung widmet sich der Chromatografie. Die Säulenchromatografie wird vorgestellt. Es erfolgt die Identifizierung von Arzneistoffen (Sulfonamide, Barbiturate) mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie. Ebenso wird ein Gemisch an organischen Molekülen über die Hochleistungsflüssigkeitschromatografie qualitativ und quantitativ analysiert. In diesem Zusammenhang wird die Methodenvalidierung angewendet. Art der Protokollführung: Ergebnisprotokoll zum Ausfüllen.

Praktische Durchführung im Labor, Aktivierende Methoden, E-Learning

Endprüfung

Überprüfung durch Beurteilung der Analysenergebnisse

- Umgang mit Routinezellkulturen (Splitten, Kryokonservierung, Lebend-Tot-Bestimmung)

- Wachstumskurve (Evaluierung von Verdoppelungszeit und Einfluss von geänderten Kulturbedingungen)

- Zellzyklus/Mitosestadien

- Zytoskelett/Transfektion

- Problem basierte Aufgabenstellung (theoretisch)

Art der Protokollführung: 4 Versuche jeder einzeln mit Einführung, M&M, Resultate und Diskussion, Literaturverzeichnis am Ende.

Aktivierende Methoden

Endprüfung

1) Laufende Beurteilung der praktischen Arbeit (technisches Können und Mitarbeit)

2) Schlussbesprechung (mit Prüfungscharakter) und Präsentation der problembasierten Aufgabenstellung

3) schriftliches Einzelprotokoll

Die Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit grundlegenden Techniken der Zellkultur wie:

- Kultivierung

- Splitten

- Waschen

- Zählen

- Mikroskopieren

Die Lehrveranstaltung setzt sich aus einer theoretischen Vorlesung und der praktischen Durchführung verschiedener Übungsbeispiele zusammen.

Mitarbeit (100% der Endnote)

- Introduction to Genetic Analysis Methods:

- Explanation and practical implementation of various genetic analysis techniques.

- Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (RT-PCR):

- Detection of leukemia-associated fusion transcripts.

- Gene Amplification and Hybridization Techniques:

- Use of immobilized, allele-specific oligonucleotides for mutation detection in the cystic fibrosis gene.

- Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR):

- Identification of BRAF and KRAS mutations in cancer cells.

- Categorization of patients with poorer prognosis based on these mutations.

- Breast Cancer Clinical Classification:

- Classification based on the expression of:

- Estrogen and progesterone receptors (ER and PR).

- Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2).

- Percentage of Ki67-positive cancer nuclei.

- Immunohistochemistry:

- Analysis of selected factors.

- Examination of expression patterns in various molecular subtypes of breast cancer.

- The theoretical basis of each of the analyses conducted in the laboratory is explained in a preceding seminar.

- Students conduct genetic analyses according to detailed reports provided by the lecturers.

- Laboratory results are discussed with lecturers at the end of each unit and are summarized in a report whose structure corresponds to that of a scientific paper.

Immanente Leistungsüberprüfung

presence, motivation, participation, practical skills (results), written report.

Im Labor für Molekulare Immunologie wird das theoretische immunologische Grundwissen vertieft und praktisch auf Forschungsprobleme aus der Allergieforschung angewendet. Die Studierende arbeiten in kleinen Gruppen von 2 bis 3 Personen an einer bestimmten Forschungsfrage. Als Team müssen sie den besten Weg zur Beantwortung der Forschungsfrage finden, müssen die Experimente mit modern immunologischen und molekularbiologischen Methoden wie ELISAs, SDS-PAGE, Immunoblots, PCR, Mikroskopie und Durchflusszytometrie planen und durchführen. Schließlich verfasst jeder Studierende ein Protokoll in der Form einer wissenschaftlichen Publikation, in dem der Hintergrund des Forschungsthemas zusammengefasst und die experimentelle Arbeit, die Ergebnisse und die Schlussfolgerung beschrieben werden.

Labor

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter, Mitarbeit, Protokoll

- Advanced cell culture

- Cell morphology and identity

- Cell motility

- Cell proliferation

- Apoptosis

- Cell differentiation

- Action of conventional and directed cancer therapeutics

- Lecture with structured exercises

- Dialogue and discussion

- Group work

Immanente Leistungsüberprüfung

Written protocol in scientific format

- General RNA Handling Procedures

- Experiment 1: Northern Blot: This experiment investigates the differential expression of the GAL1 gene in yeast (Saccharomyces cerevisiae) grown in media containing either glucose or galactose. (glucose/galactose metabolism in yeast, RNA extraction from yeast, denaturing RNA agarose gel, RNA transfer, specific oligonucleotide hybridization, band detection, quantitative PCR)

- Experiment 2: Band Shift – EMSA: This experiment focuses on detecting the interaction between human Y RNA and the La protein using the Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA), also known as a band shift assay. (in vitro transcription with T7 RNA polymerase, RNA purification, RNA folding, native poly-acrylamide gel electrophoresis, RNA staining using methylene blue, detection of RNP complexes)

- Experiment 3: RNA Stability: This experiment explores the inherent instability of RNA compared to DNA. (temperature dependence, pH dependence, RNAses)

Laboratory

Immanente Leistungsüberprüfung

presence, motivation, participation, practical skills (results), written report.

- 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

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.