Every summer semester
5 Credit points
For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.
Die Studierenden erwerben in diesem Modul grundlegendes Wissen über zelluläre Signalwege und Kommunikation sowie die Regulation wichtiger zellulärer Vorgänge. Gleichzeitig erhalten sie eine Übersicht über klassische sowie innovative Techniken, mit denen solche Prozesse und zelluläre Zustände detektiert werden können bzw. in diese eingegriffen werden kann. Hinzu kommen biophysikalische Techniken zur Proteincharakterisierung. Die vorgestellten Modelle und Methoden vermitteln das Verständnis für die Entwicklung und Charakterisierung biotechnologisch effizienter Proteine und Proteinverschaltungen und legen somit Grundlagen für die Entwicklung von Biopharmazeutika als auch für die Generierung von Zell- und Gewebsersatz in der regenerativen Medizin.
Die Fähigkeit zur Wiedergabe und Anwendung der behandelten Grundlagen der Signalleitung sowie der biophysikalischen Detektionsmethoden wird schriftlich oder mündlich überprüft. Der Kompetenzerwerb wird zudem mittels einer mündlichen Präsentation von Anwendungsbeispielen der Methodik und/oder wissenschaftlichen Ergebnissen des Themenfeldes bestätigt.
Die Vorlesung zu diesem Modul gliedert sich in zwei Teile: den theoretischen Grundlagen der zellulären Signalverschaltung (Dr. R. Hoffrogge) sowie den biophysikalischen Techniken zur Detektion zellulärer Vorgänge und der Charakterisierung von Proteinen (Prof. Dr. Kristian Müller).
Es werden somit Kenntnisse der Regulation zellulärer Vorgänge in eukaryotischen Zellen vermittelt und deren Nutzung in der molekularen Biotechnologie aufgezeigt. Neben grundlegenden Mechanismen der Signalperzeption, -transduktion und -koordination werden die verschiedenen Klassen an Signalen (Hormone, Wachstumsfaktoren, Cytokine) und Rezeptoren (Enzym- / G-Protein- / Tyrosin-Kinase-gekoppelt etc.) behandelt. Parallel zu den Prinzipien der Signalweiterleitung (Protein-Phosphorylierungen / Kinasen; cAMP) und deren Vernetzung werden spezifische Signalwege und Regulationen in eukaryotischen Zellen genauer betrachtet.
Die biophysikalischen Techniken umfassen isolierte und mikroskopische Fluoreszenzmethoden (z. B. Fluoreszenz, Fluoreszenzpolarisation, Fluoreszenzkorrelation, Durchflusszytometrie) sowie besondere mikroskopische Methoden (z. B. Superresolution, AFM). Zur Charakterisierung isolierter Proteine werden Absorptionsmethoden (z. B. UV/VIS, IR, CD), Kalorimetrie (z. B. DSC, ITC) und Interaktionsanalysen (z. B. SPR) vorgestellt. Hierbei werden auch quantitative Aspekte der mikroskopischen Bildverarbeitung und Proteindenaturierung behandelt.
Im Seminar präsentieren die Teilnehmer ausgewählte Aspekte zellulärer Prozesse sowie biophysikalische Methoden und deren Anwendung aus der Literatur und diskutieren Chancen, Nutzen und Limitierungen der Techniken.
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Module structure: 1 SL, 1 bPr 1
Allocated examiner | Workload | LP2 |
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Teaching staff of the course
Zelluläre Signalverschaltung und biophysikalische Methoden
(lecture)
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see above |
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Eine Klausur im Umfang von 90 min oder eine mündliche Prüfung im Umfang von 45 min. Die Prüfungsform wird jeweils zu Beginn der Veranstaltung festgelegt.
Degree programme | Profile | Recommended start 3 | Duration | Mandatory option 4 |
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Interdisciplinary Biomedicine / Master of Science [FsB vom 02.07.2018 mit Änderungen vom 16.05.2023 und 28.03.2024] | Experimental Science | 2. | one semester | Compulsory optional subject |
Molecular Biotechnology / Master of Science [FsB vom 01.07.2022 mit Änderung vom 31.03.2023] | 2. | one semester | Compulsory optional subject | |
Molecular Biotechnology / Master of Science [FsB vom 17.12.2012 mit Änderungen vom 01.08.2013, 02.03.2015, 30.09.2016 und 02.07.2018] | 2. | one semester | Compulsory optional subject |
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