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Modul 39-M-MBT10T Zelluläre Signalverschaltung und biophysikalische Methoden

Fakultät

Modulverantwortliche/r

Turnus (Beginn)

Jedes Sommersemester

Leistungspunkte und Dauer

5 Leistungspunkte

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

Kompetenzen

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.

Lehrinhalte

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.

Empfohlene Vorkenntnisse

Notwendige Voraussetzungen

Erläuterung zu den Modulelementen

Modulstruktur: 1 SL, 1 bPr 1

Veranstaltungen

Titel Art Turnus Workload (Kontaktzeit + Selbststudium) LP2
Zelluläre Signalverschaltung und biophysikalische Methoden

Die Vorlesung enthält auch Seminaranteile

Vorlesung SoSe 120h (60 + 60) 4 [SL]

Studienleistungen

Veranstaltung Workload LP2
Zelluläre Signalverschaltung und biophysikalische Methoden (Vorlesung)
  • Erstellen einer 30-minütigen Präsentation
  • Abhalten der Präsentation
  • Teilnahme an der Diskussion zu der eigenen sowie den anderen Präsentationen
siehe oben siehe oben
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Prüfungen

Organisatorische Zuordnung Art Gewichtung Workload LP2
Veranstaltungsübergreifend

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.

Klausur o. mündliche Prüfung 1 30h 1
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Interdisziplinäre Biomedizin / Master of Science [FsB vom 02.07.2018] Experimental Science 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Molekulare Biotechnologie / 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. ein Semes­ter Wahl­pflicht

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.