Module 20-MZB-1 Introduction to Molecular Cell Biology

Die Studierenden sind in der Lage, experimentelle Lösungswege zur Beantwortung aktueller Fragestellungen der molekularen Zellbiologie zu konzipieren und die hierfür nötigen Methoden zu identifizieren und anzuwenden. Zu letzteren gehören moderne zellbiologische Methoden wie Visualisierungsverfahren und das Messen von Reportergenaktivitäten zur Untersuchung der zellulären Dynamik sowie molekularbiologische Methoden, die die Analyse genetischer Profile, das Screening nach Mutanten und das Auffinden regulatorischer und funktioneller Zusammenhänge ermöglichen. Durch die abschließende Präsentation haben die Studierenden ihre Fähigkeiten zur Darstellung und Diskussion wissenschaftlicher Ergebnisse erweitert.

Jede einzelne Zelle verfügt über ein Repertoire an genetischen Programmen, die einerseits die zelluläre Entwicklung steuern und andererseits für die zelluläre Kommunikation verantwortlich sind. Hierzu gehören z.B. die zellulären Reaktionen auf endogene Parameter und Reaktionen auf exogene Reize wie z.B. Umweltbedingungen, Nährstoffverfügbarkeit und Stressoren. Die prokaryotischen Zellen der Bakterien sind meist erheblich kleiner als Zellen eukaryotischer Organismen. Dennoch weisen viele Bakterien deutlich voneinander unterscheidbare Zellmorphologien auf, für die Proteine des bakteriellen Zytoskeletts verantwortlich sind. Darüber hinaus sind viele Bakterien motil und können sich innerhalb ihres Habitats bewegen. In mehrzelligen Organismen gibt es als zusätzliche Komplexitätsebenen die "soziale" Kontrolle der Zellteilung und eine hochgradige zelluläre Differenzierung.
Das Modul vermittelt einen Überblick über strukturelle und funktionelle Differenzierungen prokaryotischer und eukaryotischer Zellen, über die molekularen Mechanismen der Reizwahrnehmung und -verarbeitung sowie die interzelluläre Kommunikation. Hierbei werden die prinzipiellen molekularen und zellulären Abläufe von Entwicklungs- und zellulären Differenzierungsprozessen an Hand von Modellsystemen wie Bakterien und Arabidopsis besprochen. Darüber hinaus werden im Modul die Methoden der molekularen Zellbiologie eingeführt, vertieft und geübt, um den experimentellen Ansatz zur Kausalanalyse zellulärer Prozesse zu vermitteln.

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