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Modul 20-GBSB-MM-I Methoden und Beispiele der funktionellen Genomforschung

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

Die Studierenden haben in diesem Modul Transkriptom-, Proteom- und Metabolomforschung als integralen Bestandteil der Systembiologie kennen gelernt. Ausgehend von der molekularen Zellbiologie können sie Daten der quantitativen funktionellen Genomforschung einordnen und interpretieren und sind mit den analytischen Schlüsseltechniken in Theorie und Praxis vertraut. Dabei haben sie auch Kenntnisse im Bereich der Ablauforganisation komplexer Versuche und der damit verbundenen Bioinformatik erworben.

Lehrinhalte

Die Sequenzierung der kompletten Erbinformation (Genom) von Bakterien, der Modellpflanze Arabidopsis thaliana und schließlich des Menschen hat eine große Fülle neuer Daten geliefert. Ausgehend von einer Analyse des Genoms werden die Genexpression (Transkriptom), die Ebenen der Proteine (Proteom) und der Stoffwechselprodukte (Metabolom) genauer vorgestellt. Dazu werden theoretische und praktische Grundlagen der funktionellen Genomforschung vermittelt. Ziel der funktionellen Genomforschung ist es, eine Zelle in der Gesamtheit der funktionellen Abläufe quantitativ zu verstehen und abzubilden. Im Zentrum stehen hier das Transkriptom, das Proteom und das Metabolom von bakteriellen, pflanzlichen und tierischen Modellorganismen. In einer Vorlesung werden die Techniken der apparativen Bioanalytik vorgestellt. Biologische Konzepte der Transkriptom-, Proteom- und Metabolomforschung werden am Beispiel von aktuellen Originalarbeiten in einem Seminar erarbeitet. Eng verzahnt mit der theoretischen Erarbeitung werden in einem Praktikum die benötigten Methoden dieser Techniken erlernt und experimentelle Konzepte vorgestellt. Zur Anwendung kommen folgende Methoden: Zellkulturtechniken, DNA- und RNA-Isolierung, DNA-Sequenzierung und Sequenz-Assembly, Expressionsstudien z.B. mit Microarrays, Protein- und Metabolitisolierung, 2D-Gelelektrophorese, chromatographische Reinigung von Proteinen, Identifikation von Proteinen durch verschiedene massenspektroskopische Verfahren (MALDI-TOF-MS, MALDI-TOF-MS/MS, ESI-MS/MS), ggf. Nachweis von Proteinmodifikationen und automatisierte Mikroskopie zur Lokalisierung von Proteinen, Derivatisierung von Metaboliten, Gaschromatographie und Flüssigchromatographie (HPLC) in Verbindung mit Massenspektroskopie und Datenbankanwendungen.

Empfohlene Vorkenntnisse

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

Durch eine Präsentation oder ein Protokoll wird die Fähigkeit überprüft, den Ablauf der durchgeführten Versuche zu dokumentieren, die gewonnenen Daten darzustellen und die Ergebnisse zu interpretieren.
In der Klausur oder der mündlichen Prüfung wird demgegenüber die Fähigkeit zur Verallgemeinerung und Einordnung in das Zusammenhangswissen geprüft.

Modulstruktur: 1 SL, 1 bPr, 1 uPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
Methoden und Beispiele der funktionellen Genomforschung Vorlesung mit Übungsanteil WiSe 90h (45 + 45) 3 [SL] [Pr]
Methoden und Beispiele der funktionellen Genomforschung Praktikum WiSe 210h (75 + 135) 7 [Pr]

Studienleistungen

Veranstaltung Workload LP2
Methoden und Beispiele der funktionellen Genomforschung (Vorlesung mit Übungsanteil)

Ein Seminarvortrag von in der Regel 10-20 Minuten

siehe oben siehe oben
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Methoden und Beispiele der funktionellen Genomforschung (Praktikum)

Präsentation:
Die erzielten Ergebnisse werden in einer medialen Form präsentiert (Dauer i.d.R. 10-20 Min.).
Protokoll:
Die erzielten Ergebnisse werden verschriftlicht (Umfang i.d.R. 5-20 Seiten).

Präsentation o. Protokoll unbenotet - -
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Methoden und Beispiele der funktionellen Genomforschung (Vorlesung mit Übungsanteil)

Klausur (1,5 Stunden) oder mdl. Prüfung (20 Min.). Es kann der Inhalt des gesamten Moduls abgeprüft werden.

Klausur o. mündliche Prüfung 1 - -
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Genome Based Systems Biology / Master of Science [FsB vom 15.04.2013] 1. ein Semes­ter Pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe rechtes Menü).
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.