Molekulare Biotechnologie

• Die Bedeutung der Biotechnologie verstehen 

• Onboarding 

• Motivation und Zielsetzung 

• Aufbau eines starken Fundaments in Schlüsselkompetenzen 

• Karriereerkundung und Networking 

• Ethische Überlegungen und aufkommende Trends 

• Teil einer Community of Practice werden 

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Motivation für das Studium zu reflektieren und Strategien zur Selbstmotivation und zum Umgang mit Rückschlägen zu entwickeln.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bedeutung von Teamarbeit und Gemeinschaftsgefühl einzuordnen und aktiv zu fördern.

• Die Studierenden sind in der Lage, die rasante Entwicklung der biotechnologischen Forschung und Innovation sowie die Anpassungsfähigkeit der Forschung an gesellschaftliche Herausforderungen zu erfassen und sind dadurch motiviert, selbst dazu einen Beitrag zu leisten.

• Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene berufliche Möglichkeiten in der Biotechnologie zu erkunden und die Bedeutung von Networking innerhalb und außerhalb der akademischen Welt für ihre berufliche Entwicklung zu erkennen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Nutzung von KI in wissenschaftlichen Arbeiten korrekt anzuzeigen und zu protokollieren sowie ethische und rechtliche Aspekte der Nutzung von künstlicher Intelligenz in der Biotechnologie zu richtig einzuordnen.

Vortrag, Einzel- und Gruppenarbeit, Praktische Umsetzungsaufgaben, Selbsteinschätzung durch Übungen zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung, Praxisübungen mit Feedback und Analyse 

Immanente Leistungsüberprüfung: Leistungsüberprüfung (z.B. Präsentation, Diskussion, schriftliche Arbeit, Reflexion)

• Die österreichische Bundesverfassung im Überblick 

• Die Verwaltung 

• Föderalismus und Europäische Union 

• Gewerberecht 

• Fortpflanzungsmedizinrecht 

• Gentechnikrecht 

• Tierschutzrecht 

• Arzneimittelrecht 

Im allgemeinen Teil des öffentlichen Rechts erwerben die Studierenden grundlegende Kenntnisse über die Grundprinzipien des österreichischen Verfassungsrechts, den Aufbau der Gesetzgebung, die Arten und Prinzipien der Vollziehung sowie die verschiedenen Möglichkeiten des Rechtsschutzes.   

Sie setzen sich intensiv mit den rechtlichen Grundlagen für den Antritt, die Ausübung und die Beendigung einer gewerblichen Tätigkeit auseinander. Dabei werden Themen wie die Einteilung der Gewerbe, die Voraussetzungen für die Gewerbeausübung (z. B. gewerberechtliche Handlungsfähigkeit, Befähigungsnachweis), der Umfang und Verlust der Gewerbeberechtigung sowie die Rolle von Gewerbetreibenden behandelt. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Betriebsanlagenrecht, einschließlich der Definition gewerblicher Betriebsanlagen und den Genehmigungsvoraussetzungen. 

Ein weiterer Schwerpunkt ist das Thema „Biomedizin“. Die Studierenden analysieren verfassungsrechtliche und gesetzliche Bestimmungen des Fortpflanzungsmedizinrechts, des Organtransplantationsrechts und des Lebensschutzes und diskutieren diese im Kontext ethischer Fragestellungen.   

Im Bereich des Tierschutzrechts werden das Tierversuchsrecht sowie die zentralen Regelungen des Tierschutzgesetzes erläutert. Zudem erwerben die Studierenden Kenntnisse über die Grundzüge des Gentechnikrechts, darunter Vorschriften für Arbeiten im geschlossenen System, Sicherheitsanforderungen sowie Regelungen zur Freisetzung und zum Inverkehrbringen genetisch veränderter Organismen (GVO). 

• Die Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden Prinzipien des österreichischen Verfassungs- und Verwaltungsrechts zu erklären und deren Bedeutung im Kontext der Europäischen Integration zu analysieren..

• Die Studierenden sind in der Lage, die rechtlichen Voraussetzungen für den Antritt, die Ausübung und die Beendigung einer gewerblichen Tätigkeit zu beurteilen und zu beschreiben die Verfahrensabläufe zur Genehmigung von Betriebsanlagen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die rechtlichen Grundlagen und spezifischen Regelungen des Gentechnikrechts, des Tierschutzrechts, des Fortpflanzungsmedizinrechts und des Arzneimittelrechts zu bewerten, deren praktische Anwendbarkeit zu erläutern und auf entsprechende Fragestellungen anzuwenden.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Der Schwerpunkt liegt darin, die Studierenden in ihrer Auftrittssicherheit und Selbstorganisation zu unterstützen und auf Präsentations- und Gesprächssituationen im Arbeitsalltag vorzubereiten. Im ersten Semester werden Auftrittssicherheit und Präsentationstechnik trainiert und gefestigt. Die Lehrziele beinhalten die Auffrischung, Konsolidierung und Vertiefung von Grundkenntnissen im Präsentieren. Die Themenschwerpunkte sind Authentizität, Dramaturgie und Unterscheidung zwischen Wissenschafts- und Überzeugungspräsentationen. Durch Umsetzungsübungen mit intensivem Feedback werden persönlicher Stil und zielorientierte Präsentation laufend weiterentwickelt. 

• Die Studierenden sind in der Lage, Präsentationen von Referaten zu unterscheiden und zielgruppenorientierte Dramaturgien für Einzel- und Gruppenauftritte zu entwickeln.

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Richtlinien zur Visualisierung, Medienauswahl und Gestaltung von Präsentationen anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Tools für eine zielgruppengerechte Visualisierung auszuwählen und praktisch anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre eigene Performance realistisch einzuschätzen, Präsentationen zu bewerten und konstruktives mündliches oder schriftliches Feedback zu geben.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Fähigkeiten und Kenntnisse mittels Selbst- und Fremdanalysen zu reflektieren und diese kontinuierlich zu erweitern.

Vortrag, Einzel- und Gruppenarbeit, Praktische Umsetzungsaufgaben, Selbsteinschätzung durch Übungen zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung, Praxisübungen mit Feedback und Analyse 

Immanente Leistungsüberprüfung: Leistung und Fortschritt werden permanent beurteilt. Die Beurteilung stützt sich auf sämtliche schriftlichen und mündlichen Arbeiten während des Semesters. Mitarbeit wird zusätzlich berücksichtigt.

In dieser Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen der nasschemischen Analyse anorganischer und organischer Proben behandelt. Dabei stehen die Vorproben und Einzelnachweise von Anionen, Kationen und anorganischen Salzen im Fokus, mit besonderem Augenmerk auf die Spezifität der Nachweisreaktionen, Reaktionsgleichungen und Stöchiometrie. Videovisualisierungen vermitteln anschaulich die Laborpraxis und bereiten auf die praktische Umsetzung vor. Zusätzlich werden grundlegende Analysemethoden organischer Proben erarbeitet. Dazu gehören Nachweismethoden für funktionelle Gruppen sowie einfache Extraktions- und Trennungstechniken, die anhand ausgewählter organischer Verbindungen veranschaulicht werden. Darüber hinaus werden die Grundprinzipien nasschemischer quantitativer Analysetechniken diskutiert. Ziel der Lehrveranstaltung ist es, eine solide analytische Basis für den praktischen Laborbetrieb zu schaffen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, chemische Reaktionen und Trennprozesse in ihrer Funktionsweise zu erklären sowie deren fachgerechte Durchführung zu planen

• Die Studierenden sind in der Lage, analytische Fragestellungen zu erkennen, passende nasschemische Analysemethoden auszuwählen und deren Einsatz zu begründen.

• Die Studierenden sind in der Lage, qualitative und quantitative Analyseverfahren korrekt anzuwenden, um fundierte Aussagen über die Zusammensetzung unbekannter Proben treffen zu können.

• Die Studierenden sind in der Lage, die aus Analyseverfahren resultierenden Daten zu interpretieren und die erhaltenen Ergebnisse kritisch zu hinterfragen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihr Wissen über nasschemische Analyseverfahren strukturiert und nachvollziehbar zu dokumentieren und für zukünftige Labortätigkeiten zu nutzen.

Darbietende Methode, Vorlesung mit interaktiven Zwischenübungen 

Endprüfung: schriftliche Abschlussprüfung

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

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

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

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

1. Quantitative Analyse: Maßanalytische Gehaltsbestimmungen. 

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

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende chemische Arbeitstechniken sicher anzuwenden und wesentliche Sicherheitsregeln im Labor eigenständig umzusetzen. Sie können sicher und sauber im Labor arbeiten und verfügen über fundierte Kenntnisse in Arbeitssicherheit, Arbeitsschutz sowie der ordnungsgemäßen Entsorgung von Chemikalien. Sie können Gefahrenquellen im Labor aktiv erkennen und vermeiden.

• Die Studierenden sind in der Lage, Stoffgemische qualitativ zu analysieren, indem sie anorganische Anionen- und Kationengemische mittels nasschemischer analytischer Methoden trennen und bestimmen.

• Die Studierenden sind in der Lage, anorganische und organische Salze qualitativ zu analysieren und zu identifizieren, indem sie ihre zuvor erworbenen Kenntnisse und Methoden anwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, quantitative Analysen durchzuführen und den Substanzgehalt von Lösungen mittels maßanalytischer Verfahren präzise zu bestimmen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Versuchsergebnisse zu dokumentieren und dabei die Arbeitsabläufe sowie die Resultate klar und präzise darzustellen.

Hauptsächlich erarbeitende Methoden 

Endprüfung: Endprüfung, Immanenter Prüfungscharakter

Atombau: Aufbau des Atoms, Elementarteilchen, Elemente; Isotope; Radioaktiver Zerfall, (Radioaktive) Verschiebungssätze, Zerfallsreihen. 

Atommodelle: Rutherford-Modell, Bohr-Modell, Wellenmechanisches Modell. 

Periodensystem der Elemente: Perioden und Gruppen, Hauptgruppenelemente und Nebengruppenelemente, Elektronenkonfiguration der Elemente, Allgemeine Zusammenhänge des Periodensystems. 

Bindungen (mit besonderer Berücksichtigung der sich ergebenden räumlichen Struktur): Metallbindung, Ionenbindung, Kovalente Bindung, Koordinative Bindung; Zwischenmolekulare Bindungskräfte; Säure-Base-Begriff. 

Erhaltungssätze und Konsequenzen: Stöchiometrie, Energie und Enthalpie, Entropie, Spontaneität chemischer Reaktionen, Redoxreaktionen.  

Zustandsformen der Materie und ihre Gesetzmäßigkeiten. 

Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz, Säuren/Basen detailliert, pH-Wert. 

• Die Studierenden sind in der Lage, Formelsprache und Formeldarstellungen der Chemie zu verstehen und gezielt einzusetzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden Konzepte des Aufbaus von Stoffen, basierend auf Atombau und den verschiedenen Bindungstypen, anzuwenden und daraus elementare Stoffeigenschaften abzuleiten.

• Die Studierenden sind in der Lage, Reaktionsgleichungen (im Speziellen: Redoxgleichungen) aufzustellen und zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Berechnungen (Stöchiometrie, Ausbeute bei chemischen Reaktionen, pH-Wert von sauren/basischen Lösungen sowie von Pufferlösungen) durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, einen bidirektionalen Konnex zwischen Nomenklatur-konformem Namen und chemischer Struktur(formel) für anorganische Verbindungen und einfache organische Verbindungen herzustellen.

Vortrag mit aktiver Einbindung der Studierenden, Hausübungen zum Selbsttraining vorgestellter Konzepte 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Ausgehend von der Frage: „Was ist Leben?“ werden zuerst physikalische Gesetze und die Chemie als Grundlage für das Leben (Biomoleküle, Energiegewinnung, Stoffwechsel, Atmung, Photosynthese) besprochen. Biomoleküle wie Proteine werden ausführlich diskutiert. Es folgen Darwinsche Evolution, Kräfte und Mechanismen der Evolution, Artbildung und Entstehung des Lebens. Hierarchie des Lebens, Verwandtschaft der Organismen, Sequenzvergleiche auf DNA und Proteinebene. Meilensteine der Geschichte des Lebens auf unserem Planeten werden besprochen, sowie die Entstehung von eukaryontischen Zellen und mehrzelligen Organismen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die physikalischen und chemischen Grundlagen des Lebens, einschließlich der Eigenschaften von Biomolekülen, Energiegewinnung, Stoffwechsel, Atmung und Photosynthese, zu erläutern

• Die Studierenden sind in der Lage die zentralen Konzepte der Darwin‘schen Evolution, einschließlich der Mechanismen der Evolution, der Artbildung und der Entstehung des Lebens zu beschreiben

• Die Studierenden sind in der Lage, die Hierarchie des Lebens zu beschreiben und deren Bedeutung für die Organisation biologischer Systeme zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Meilensteine der Geschichte des Lebens auf der Erde, einschließlich der Entstehung eukaryotischer Zellen und mehrzelliger Organismen einzuordnen.

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegend Methoden zur Analyse von Verwandtschaftsverhältnissen auf DNA- und Proteinebene zu erläutern.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung am Computer (Multiple Choice)

• Zellen als Grundbausteine des Lebens 

• Gemeinsame Merkmale von Zellen 

• Charakteristika von Prokaryoten und Eukaryoten 

• Vorstellen einfacher Mikroskopie-Präparate (Prokaryoten, Eukaryoten) 

• Zellen in ausgewählten tierischen Geweben und Pflanzen 

• Ausgewählte Bereiche der Pflanzenanatomie 

• Mikroskopische Techniken 

• Fluoreszenzmikroskopie 

• Elektronenmikroskopie 

• Die Studierenden können erläutern, warum Zellen als die Bausteine des Lebens betrachtet werden und die grundlegenden Funktionen und Eigenschaften von Zellen beschreiben

• Die Studierenden sind in der Lage, Gemeinsamkeiten und Unterschiede von pro- und eukaryotischen Zellen zu beschreiben.

• Die Studierenden kennen die Organellen von eukaryotischen Zellen und können deren grundlegenden Funktionen und Eigenschaften beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Vorbereitung einfacher Präparate für die Mikroskopie von Bakterien, Säugetiergeweben und -zellen, sowie Pflanzengeweben zu beschreiben und deren mikroskopischen Bildern zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene mikroskopische und biooptische Methoden zu benennen, die grundlegende Funktionsweise zu beschreiben und deren Anwendungsgebiete zu erläutern.

Darbietende Methode, Vorlesung mit aktivierenden Methoden 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Die Vorlesung beinhaltet folgende Themen: 
(1) Einführung in die Mikrobiologie (Definition von Mikroorganismen; Geschichte der Mikrobiologie; Einfluss von Mikroorganismen) 

(2) Mikrobielle Evolution und Diversität (Ursprung des Lebens; Stammbaum des Lebens; Methoden zur Bestimmung evolutionärer Verwandtschaften; mikrobielle Diversität) 

(3) Struktur und Funktion mikrobieller Zellen (Überblick und Unterschiede prokaryotischer und eukaryotischer Zellen) 

(4) Mikroorganismen und ihre natürliche Umgebung (Nährstoffe; Umweltfaktoren; Habitate) 

(5) Mikrobieller Stoffwechsel 

(6) Kultivierung und Wachstum von Mikroorganismen 

(7) Kontrolle des mikrobiellen Wachstums (in vitro und in vivo Anwendungen) 

(8) Wechselwirkungen zwischen Mikroben und Menschen (Nutzbringende und Schädliche)  

(9) Einführung in die medizinische Mikrobiologie (Epidemiologie; mikrobielle Krankheiten; diagnostische Mikrobiologie. 

• Die Studierenden sind in der Lage, Mikroorganismen zu definieren und deren Einfluss auf unser Ökosystem zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, Strukturen und Funktionen mikrobieller Zellen zu beschreiben, und zu verstehen, wie sich zelluläre Unterschiede auf die Lebensweise von Mikroorganismen auswirken.

• Die Studierenden sind in der Lage, mikrobielle Habitate und mikrobielle Stoffwechselwege zu beschreiben, sie wissen wie Mikroorganismen wachsen und wie sie zu kultivieren sind, und können Methoden zur Messung von mikrobiellem Wachstum beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene Wechselwirkungen zwischen Mikroben und Menschen zu beschreiben und besitzen grundlegende Kenntnisse der medizinischen Mikrobiolgie.

• Die Studierenden sind in der Lage, wichtige Aspekte der Epidemiologie zu beschreiben, sie besitzen einen Überblick über mikrobielle Krankheiten und Methoden zu deren Diagnose und verstehen, welches Potenzial die Mikrobiologie als Wissenschaft bietet.

Die Lerninhalte der Vorlesung werden mithilfe einer Power Point Präsentation im Rahmen eines Frontalunterrichtes vermittelt.

Die Studierenden haben während der Lehrveranstaltung stets die Möglichkeit Fragen zu stellen, welche unter Umständen mit dem Plenum diskutiert werden.  
Am Ende jedes Kapitels werden die wichtigsten Kernaussagen der präsentierten Themen in Form von Take home messages zusammengefasst und Fragen im Zusammenhang mit den in der Lehreinheit behandelten Themen präsentiert, welche der Art der Prüfungsfragen ähneln.  

Zusätzlich wird an ausgewählten Tagen am Beginn einer Lehreinheit der Lernfortschritt der Studierenden in Form eines Quizzes überprüft. 

Einige Lehreinheiten der Lehrveranstaltung sind als Fernlehre konzipiert. Hier sollen die Studierende Artikel zum Thema Mikrobiologie lesen, wessen Inhalte anschließend auch zur Endprüfung abgefragt werden. 

Endprüfung: schriftliche Endprüfung am Ende der Lehrveranstaltung

• 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.

• Die Studierenden sind in der Lage, ein Mikroskop korrekt zu köhlern und die Verhältnisse von Messokular zu Objekt zu bestimmen.

• Die Studierenden können eine Plasmolyse an Pflanzenzellen durchführen und die Ergebnisse mikroskopisch auswerten.

• Nach erfolgreich absolvierter Lehrveranstaltung können Studierende Wasserpräparate anfertigen und einfache Färbungen an pflanzlichen und menschlichen Proben durchführen und deren Ergebnisse interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, fertige Präparate mit der korrekten Auflösung zu mikroskopieren, Messungen einzelner Strukturen durchzuführen, deren Größenverhältnisse einzuschätzen, Fotos mittels Mikroskopkamera anzufertigen und deren Ergebnisse zu analysieren.

• Durch die Dokumentation während der praktischen Übungen und des nachfolgenden Arbeitsauftrages, können die Studierenden ein Laborjournal korrekt führen, biologische Beobachtungen beschreiben, eine komplexe Abbildung optimal darstellen und eine ausführliche Bildlegende verfassen.

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.

Der Kurs „Molekularbiologie und Genetik I“ behandelt eine breite Palette grundlegender Themen der Genetik und Molekularbiologie. Der Kurs beginnt mit einer Einführung in das Fachgebiet, einschließlich seiner Geschichte und Beziehung zu anderen Disziplinen wie Biochemie und Zellbiologie. Der Kurs behandelt auch wichtige Entdeckungen, die unser Verständnis der Wechselwirkungen von DNA, RNA und Proteinen erweitert haben. Die Studierenden lernen die Mendelsche Vererbung kennen, einschließlich der Konzepte dominanter und rezessiver Allele, Segregation und unabhängiger Sortimentierung. Aufbauend auf dieser Grundlage untersucht der Kurs das zentrale Dogma der Molekularbiologie, das den Fluss genetischer Informationen von DNA über RNA bis hin zu Proteinen erklärt. Die Studierenden erlangen ein tiefes Verständnis der DNA-Replikation, einschließlich der Rolle wichtiger Enzyme und der Herausforderungen der Endreplikation. Der Kurs vergleicht und kontrastiert dann DNA und RNA und untersucht verschiedene RNA-Typen und ihre Funktionen. Die Studierenden lernen die Struktur des Genoms kennen, erfahren, wie DNA in Chromosomen verpackt wird und welche verschiedenen Chromatintypen es gibt. Der Kurs behandelt auch DNA-Mutationen und Reparaturmechanismen, einschließlich verschiedener Mutationsarten und wie Zellen Fehler in der DNA korrigieren. Abschließend werden im Kurs homologe Rekombination, ortsspezifische Rekombination, transponierbare Elemente und V(D)J-Rekombination behandelt. 

• Die Studierenden können das zentrale Dogma der Molekularbiologie erklären und den Fluss genetischer Informationen von DNA über RNA bis hin zu Proteinen skizzieren.

• Die Studierenden können DNA und RNA vergleichen und gegenüberstellen und deren Unterschiede hervorheben.

• Die Studierenden können die Struktur des Genoms beschreiben und wie DNA in Chromosomen verpackt wird.

• Die Studierenden können DNA-Mutationen diskutieren und sie in verschiedene Typen einteilen, und sie können die Ursachen von Mutationen erklären.

• Die Studierenden können verschiedene DNA-Reparaturmechanismen beschreiben, darunter Basenexzisionsreparatur, Nukleotidexzisionsreparatur, Fehlpaarungsreparatur, nicht-homologe Endverbindung und homologe Rekombination.

Darbietende Methode mit Lehrvideos 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Lösungen: Konzentrationsangaben, Herstellen von Lösungen und Lösungsmischungen 

pH-Wert: saure/basische Lösungen, Puffer-Lösungen 

Quantitative Analytik: Vom Messwert zur Gehaltsangabe – am Beispiel von: Gravimetrie, Titration, Photometrie, Chromatographie 

• Genauigkeit, Richtigkeit, Präzision, Nachweisgrenze, Bestimmungsgrenze 

• Fehler 

• Kalibrierung / Justierung 

• Beurteilung und Dokumentation von Analysenergebnissen 

Die grundlegenden Rechenoperationen werden vorgestellt und an ausgewählten Praxis-Beispielen eingehend diskutiert. Ein spezifisches E-Learning-Tool wird für das persönliche Rechen-Training zur Verfügung gestellt.  

• Die Studierenden sind in der Lage, Lösungen verschiedener Verbindungen (z.B. Kochsalz, Schwefelsäure, Ethanol) unter Berücksichtigung der Dichte und des Molekulargewichtes theoretisch herzustellen.

• Die Studierenden sind in der Lage, stöchiometrische Zahlen anhand von Reaktionsgleichungen zu ermitteln und Umsatzberechnungen der Edukte und Produkte durchzuführen..

• Die Studierenden sind in der Lage, Proben mit unbekannter Konzentration mittels externer Kalibrierung und instrumenteller Methoden auf ihren Gehalt zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, quantitative Ergebnisse statistisch korrekt auszuwerten, zu bewerten und darzustellen.

Vortrag mit aktiver Einbindung der Studierenden 

Hausübungen sowie Übungsgelegenheit (mit E-Learning-Tool “Chemisches Rechnen”) 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Räumliche und zeitliche Homogenität exponentiellen Wachstums- bzw. Abklingens. 

Lineare Rekursionen, reelle und komplexe Eigenwertanalyse, in diesem Zusammenhang Rechnen mit Vektoren, Matrizen und Determinanten, Lösungsmethoden linearer Gleichungssyteme. 

Konkrete Modelle aus der Populationsdynamik: Leslie, Levkovich- und Räuber-Beute-Modelle. 

Komplementär zum Lösungsverhalten linearer Rekursionen die logistische Wachstumsgleichung, Cobweb- und Bifurkationsdiagramme. 

• Die Studierenden sind in der Lage, mehrdimensionale exponentielle Modelle des Wachstums und Abklingens systematisch zu analysieren und die theoretischen sowie praktischen Grenzen exponentiellen Wachstums differenziert zu bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, zeitdiskrete lineare Wachstumsmodelle unter Anwendung reeller Eigenwertanalysen qualitativ zu beschreiben sowie diese Kenntnisse auf grundlegende Modelle der Populationsdynamik, einschließlich Levkovich- und Lesliemodellen, anzuwenden und deren Implikationen zu beurteilen.

• Die Studierenden sind in der Lage, mathematische Operationen im Kontext komplexer Problemstellungen eigenständig durchzuführen. Dies umfasst die Lösung linearer Gleichungssysteme durch Vektor- und Matrixarithmetik, den Umgang mit Polynomen und das analytische Auflösen von Rekursionen.

• Die Studierenden sind in der Lage, einfache nichtlineare Wachstumsmodelle präzise zu formulieren und diese Modelle anzuwenden, um Prognosen für grundlegende chaotische Systeme zu erstellen und die Ergebnisse kritisch zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, diverse Wachstumsmodelle unter Einsatz geeigneter Softwaretools am Computer abzubilden. Dabei erwerben sie praxisrelevante Grundkenntnisse im Umgang mit GNU R und nutzen diese zur Modellierung und Analyse populationsdynamischer Szenarien.

Integrierte Online-Lehrveranstaltung 

Immanente Leistungsüberprüfung: Immanenter Prüfungscharakter. Die Lehrveranstaltung wird durch regelmäßige kurze Zwischenprüfungen und eine Semester-Abschlussarbeit beurteilt. Diese erfolgen schriftlich. Mögliche Fragen werden in mündlicher Form geklärt.

Grundbegriffe der Ethik 

● Ethische Theorien 

● Ethik in Entscheidungsfindungs- und Reflexionsmodellen  

● Ethik im Alltag – Persönliche und professionelle Verantwortung 

● Einblicke in die Ethikkommission der FH Campus Wien 

● Neue Entwicklungstrends und ihre ethische Relevanz (z.B. KI) 

● Ethische Fragestellungen in Bezug zum Berufsfeld 

● aktuelle Themen der (Bio-)Ethik 

• Die Studierenden sind in der Lage, die zentralen Begriffe und Konzepte der Ethik zu verstehen und zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, Ethik auf persönliche und berufliche Verantwortung anzuwenden und ethisch fundierte Entscheidungen im Alltag zu treffen.

• Die Studierenden sind in der Lage, wichtige aktuelle Themen der (Bio-)Ethik einschließlich neuer technologischer und gesellschaftlicher Entwicklungen wie Künstliche Intelligenz aus ethischer Perspektive kritisch zu bewerten, zu diskutieren und reflektiert zu adressieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Arbeitsweise und den Zweck einer Ethikkommission zu verstehen, insbesondere anhand der Einblicke in die Ethikkommission der FH Campus Wien.

Vorlesung mit aktivierenden Methoden, Gruppenarbeit, Diskussion, Arbeitsaufträge mit (Peer-) Feedback, Präsentation, Reflexion, Blended Learning 

Immanente Leistungsüberprüfung: Immanente Leistungsüberprüfung

Es werden Grundlagen des Selbstcoachings und Techniken des Stressmanagements erlernt sowie persönliche Wahrnehmungs- und Kommunikationsmuster bewusst gemacht. Dabei werden Methoden der Selbstmotivation, des Zeitmanagements und Stressabbaus ausprobiert und reflektiert, sowie die Auswirkungen von Wahrnehmung auf Verhalten und Kommunikation analysiert. Zusätzlich wird durch Umsetzungsaufgaben praktische Erfahrung im Selbstmanagement für das spätere Berufsleben gesammelt. Themenschwerpunkte sind Selbstcoaching und Kommunikation, Selbstcoaching und -motivation, Stress und Zeitmanagement, Wahrnehmung und Interpretation, Kommunikationsanalyse 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Kenntnisse der Grundlagen des Selbstmanagements anzuwenden und individuelle Techniken zur Selbstorganisation zu entwickeln.

• Die Studierenden sind in der Lage, das Zusammenspiel von Wahrnehmung und Kommunikationsverhalten bei sich und anderen zu analysieren und bei Bedarf situativ anzupassen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Teamarbeitsfähigkeiten durch die Zusammenarbeit in wechselnden Gruppen für die Teamarbeit im Berufsleben weiterzuentwickeln.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Selbstorganisations- und Kommunikationsfähigkeiten in Teams einzubringen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Selbstmanagement-Skills in interkulturellen Arbeitskontexten anzuwenden.

Vortrag, Einzel- und Gruppenarbeit, Praktische Umsetzungsaufgaben, Selbsteinschätzung durch Übungen zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung, Praxisübungen mit Feedback und Analyse 

Immanente Leistungsüberprüfung: Leistung und Fortschritt werden permanent beurteilt. Die Beurteilung stützt sich auf sämtliche schriftlichen und mündlichen Arbeiten während des Semesters. Mitarbeit wird zusätzlich berücksichtigt

Den Studierenden werden die physikalischen, chemischen und zellulären Grundlagen zum Aufbau und zur molekularen Struktur der Biomakromoleküle (Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide und Lipide) vermittelt. Ein besonderer Focus liegt auf der Bedeutung des Kohlenstoffs für die Chemie der Lebewesen und auf der wichtigen Rolle des Wassers für die Struktur und Funktion der Biomakromoleküle. Anschließend werden Aminosäuren und Proteine, Zucker und Polysaccharide, sowie Fettsäuren und Lipide näher beleuchtet. Hierbei wird stets zuerst die Chemie der kovalent verknüpften Monomere (Aminosäuren, Monosaccharide, Fettsäuren) betrachtet und dann die Struktur der Makromoleküle und supramolekularen Komplexe beschrieben. Dabei wird ganz besonders auf folgende Punkte hingewiesen: 1) dass die einzigartige Struktur der Makromoleküle ihre Funktion bestimmt, 2) dass nichtkovalente Wechselwirkungen eine entscheidende Rolle für die Struktur und Funktion der Makromoleküle spielen und 3) dass Monomere der polymeren Makromoleküle eine spezifische Reihenfolge haben, die eine Information liefert, von der der geordnete Zustand des Lebens abhängt. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die physikalischen, chemischen und zellulären Grundlagen der Biochemie zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Strukturen und Eigenschaften der Biomakromoleküle (Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide und Lipide) zu beschreiben.

• Die Studierenden wissen die Zusammensetzung der Bausteine der Biomakromoleküle und können die zwischen den Bausteinen herrschenden Wechselwirkungskräfte erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Struktur und Funktion ausgewählter Makromoleküle wiederzugeben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bedeutung der Makromoleküle in der Assemblierung und Funktion supramolekularer Komplexe und Organellen zu erläutern.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung, Essay Fragen

1. Atomorbitale – Hybridisierung von Alkanen, Alkenen und Alkinen 

2. Bindungstypen: Kovalente Bindung, Π-Bindung, van der Waals-Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen 

3. Mesomere und induktive Effekte 

4. Stoffklassen: Gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, aromatische Verbindungen, Halogenalkane, Alkohole, Phenole, Ether, Schwefelverbindungen, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Derivate, Kohlensäure und Derivate, Amine; Trivialnomenklatur wichtiger Alkohole, Phenole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Amine etc. 

5. Oxidationen, Reduktionen 

6. Stereoisomerie – Spiegelbildisomerie: Konstitution, Konfiguration, Konformation; Chiralität, Enantiomere, Diastereomere, Razematspaltung von sauren bzw. basischen Verbindungen; Polarimetrie, Bestimmung der optischen Reinheit 

7. Säure-/Basenstärke von organischen Verbindungen 

8. Reaktionsmechanismen: Nukleophile Substitutionsreaktionen am ges. C-Atom, elektrophile Substitutionsreaktionen an Aromaten, elektrophile und nukleophile Additionen an C,C-Doppelbindungen, Kondensationen an der Carbonylgruppe: Acetale, Cyanhydrine, Reduktionen mit Natriumborhydrid und Lithiumaluminiumhydrid, Grignard-Reaktionen, Aldol-und Knoevenagel-Kondensationen, Wittig-und Mannichreaktionen, Additions-/Eliminierungsreaktionen an der Carboxylgruppe, Eliminierungen 

• Die Studierenden sind in der Lage, die verschiedenen Bindungstypen (kovalente Bindung, Π-Bindung, van der Waals-Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen) zu identifizieren und deren Eigenschaften zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die wichtigsten funktionellen Gruppen und Stoffklassen (gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, aromatische Verbindungen, Halogenalkane, Alkohole, Phenole, Ether, Schwefelverbindungen, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Derivate, Amine) zu erkennen, zu zeichnen und deren chemische Eigenschaften zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Grundzüge der Stereochemie anzuwenden, einschließlich der Konzepte von Chiralität, Enantiomeren, Diastereomeren und der Bestimmung der optischen Reinheit.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Mechanismen der wichtigsten Reaktionstypen der organischen Chemie (nukleophile Substitution, elektrophile Substitution, Additionsreaktionen, Kondensationen) zu erklären und anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Säure- und Basenstärke von organischen Verbindungen zu bewerten und deren Einfluss auf chemische Reaktionen zu analysieren.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftlich, LV-bezogene Fragen

Aufgabenstellung der quantitativen Analytik und deren grundlegende Messgeräte (Volumenmessgeräte und Waagen). Herstellung von Lösungen unter Berücksichtigung der Stöchiometrie. Methoden der Maßanalyse (Säure-Basen- und Redox-Titrationen) inkl. Gehaltsbestimmung. Instrumentelle Methoden für die qualitative und quantitative Bestimmung von organischen Molekülen (Fotometrie, Chromatografie) sowie potentiometrische Methoden (pH-Wert, Ionenselektive Elektroden) für die Analyse von Ionen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, analytische Grundoperationen wie die Herstellung von Lösungen, Gravimetrie und Titrationen präzise durchzuführen

• Die Studierenden sind in der Lage, Methoden der Maßanalyse, einschließlich Säure-Basen- und Redox-Titrationen, zur Gehaltsbestimmung anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, instrumentelle Methoden wie Potentiometrie, Fotometrie und Chromatografie zur Analyse von Proben einzusetzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die quantitativen Ergebnisse ihrer Analysen statistisch korrekt auszuwerten, zu bewerten und darzustellen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die theoretischen Grundlagen der quantitativen analytischen Chemie zu erklären und auf praktische Fragestellungen anzuwenden.

Darbietende & Aktivierende Methoden 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

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. 

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre praktischen Kenntnisse nasschemischer, chromatographischer und spektroskopischer Methoden der Arzneistoff- und Arzneimittelanalytik anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, die wesentlichen nasschemischen und spektroskopischen Arbeitstechniken zur Identitäts- und Reinheitsprüfung von Arzneistoffen anzuwenden.

• Die Studierenden können analytische Messgeräte (Volumenmessgeräte und Waagen), für die jeweilige Anwendung (z.B. Herstellen von Kalibrierlösungen, Laufmitteln etc.) anwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, mit Hilfe nasschemischer und instrumenteller Methoden, biologisch relevante Proben auf funktionelle Gruppen und ihren Gehalt zu untersuchen

• Die Studierende haben Expertise in Protokollführung und Dokumentation der Ergebnisse in der quantitativen analytischen Chemie und können sich entsprechend der internationalen Sicherheitsrichtlinien und gesetzlichen Vorgaben im Umgang mit chemischen Stoffen und hinsichtlich der Entsorgung von Abfallprodukten im Labor richtig verhalten.

Praktische Durchführung im Labor, Aktivierende Methoden, E-Learning 

Endprüfung: Überprüfung durch Beurteilung der Analysenergebnisse

Die Vorlesung „Genexpression“, bietet eine ausführliche Darbietung der Genexpression, einschließlich der Prozesse der Transkription und Translation sowie deren Regulierung. Der Kurs betont die Bedeutung von Modellorganismen wie E. coli, Hefe und Drosophila für das Verständnis dieser grundlegenden Konzepte. Beginnend mit einer Untersuchung der Transkription behandelt der Kurs die Rollen von RNA-Polymerasen, Promotoren und die drei Phasen der Transkription: Initiierung, Verlängerung und Beendigung. Anschließend geht es um das RNA-Spleißen, wobei die Funktion des Spleißosoms beim Entfernen von Introns und die Auswirkungen des alternativen Spleißens bei der Erzeugung verschiedener Proteinisoformen hervorgehoben werden. Der Translationsprozess wird erklärt, wobei der Schwerpunkt auf Ribosomen, tRNAs und den komplizierten Mechanismen der Polypeptidkettensynthese liegt. Der genetische Code wird ebenfalls besprochen, einschließlich seiner Eigenschaften wie Degeneration und Universalität sowie der Auswirkungen von Mutationen auf die Codierungssequenz. Die Regulierung der Genexpression ist ein weiteres zentrales Thema des Kurses, das sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Mechanismen abdeckt. Der Kurs diskutiert auch die Rolle von regulatorischen Proteinen, Enhancern, Silencer und Chromatin-Remodeling bei der Kontrolle der Transkription. Der Kurs führt auch das Konzept regulatorischer RNAs wie siRNAs und miRNAs und ihre Auswirkungen auf die Genexpression ein. Schließlich bietet der Kurs eine praktische Perspektive, indem er grundlegende Methoden der Molekularbiologie abdeckt, darunter PCR, Sequenzierung und Proteinanalysetechniken. 

• Die Studierenden können den Transkriptionsprozess beschreiben, einschließlich der Rollen von RNA-Polymerasen, Promotoren und den drei Phasen der Transkription: Initiierung, Verlängerung und Termination.

• Die Studierenden können den Mechanismus des RNA-Spleißens, die Funktion des Spleißosoms und das Konzept des alternativen Spleißens erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, den Translationsprozess, einschließlich der Rolle von Ribosomen, tRNAs und der an der Polypeptidsynthese beteiligten Schritte zu verstehen und zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, den genetischen Code, seine Degeneration, Universalität und die Auswirkungen von Mutationen auf die kodierende Sequenz zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, prokaryotische und eukaryotische Mechanismen der Genregulation zu vergleichen und gegenüberzustellen, einschließlich der Rolle von regulatorischen Proteinen, Enhancern, Silencer, Chromatin-Remodeling und regulatorischer RNAs.

Darbietende Methode mit Lehrvideos 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Diese Vorlesung im Bachelorstudiengang Molekulare Biotechnologie fasst die wichtigsten Prinzipien und Techniken der rekombinanten DNA-Technologie zusammen. Die Biotechnologie nutzt lebende Organismen oder deren Produkte zum Nutzen des Menschen, wobei moderne Anwendungen von der Antibiotikaproduktion bis zur Genomsequenzierung reichen. Ein Eckpfeiler der Biotechnologie ist die rekombinante DNA-Technologie, die die Manipulation und Schaffung neuartiger DNA-Kombinationen ermöglicht. Dieses Feld stützt sich stark auf das Klonieren von Genen, ein Prozess, der mehrere Schritte umfasst, darunter Genisolierung, Vektorauswahl, Restriktionsverdau, Ligation, Transformation und Screening, um zahlreiche Kopien eines bestimmten Gens zu erzeugen. Plasmide, zirkuläre DNA-Moleküle, dienen als gemeinsame Vektoren zum Transportieren des betreffenden Gens. Diese Vektoren besitzen einen Replikationsursprung (ori), einen selektierbaren Marker (häufig ein Antibiotikaresistenzgen) und eine multiple Klonierungsstelle (MCS) zum Einfügen fremder DNA. Zu den wesentlichen Enzymen bei der Arbeit mit rekombinanter DNA gehören Restriktionsenzyme zum DNA-Schneiden, Ligasen zum Verbinden von DNA-Fragmenten und Polymerasen für die DNA-Synthese. Transformation, also die Einführung von Plasmid-DNA in Bakterienzellen, kann durch Methoden wie Hitzeschock oder Elektroporation erreicht werden. Über das Klonen von Genen hinaus untersucht die Vorlesung die Expression von Proteinen aus geklonten Genen mithilfe spezieller Expressionsvektoren. Diese Vektoren verwenden spezifische Promotoren zur Kontrolle der Genexpression und können Markierungen zur Proteinreinigung und -identifizierung enthalten. Die Vorlesung erörtert außerdem fortgeschrittene Techniken zum Klonieren wie z. B. PCR-Klonierung und Gibson-Assembly. Auch auf Cosmide, künstlichen Bakterienchromosomen (BACs) und künstlichen Hefechromosomen (YACs), wird eingegangen. 

• Studierende können die grundlegenden Konzepte der Biotechnologie und rekombinanten DNA-Technologie beschreiben, einschließlich der Definition der Biotechnologie, ihrer historischen Entwicklung und der Schlüsselprinzipien der Gentechnik.

• Die Studierenden sind in der Lage die Schritte der Genklonierung erklären.

• Studierende können die wesentlichen Merkmale gängiger Klonierungsvektoren, wie Plasmide, identifizieren, beschreiben und erklären.

• Studierende können zwischen Klonierungsvektoren und Expressionsvektoren unterscheiden und die für die Proteinexpression erforderlichen Komponenten diskutieren.

• Die Studierenden sind in der Lage verschiedene Methoden zum Klonieren großer DNA-Fragmente zu vergleichen und gegenüberzustellen.

Darbietende Methode mit Lehrvideos 

Endprüfung: Schrifliche Abschlussprüfung

Es werden einfache Modelle aus Populationsdynamik, Populationsgenetik und Epidemiologie diskutiert.

(1) Lesliemodelle realer Populationen aufgrund empirisch gemessener Raten,

(2) Populationsgenetik: Hardy-Weinberg-Gleichgewicht von Large-Ensemble-Populationen.

Im Kontrast dazu

(3) Small—Ensemble-Populationen basierend auf dem Fisher-Wright-Modell.

• Die Studierenden sind in der Lage, Bevölkerungsdaten zu analysieren, biologische Raten wie Fertilität und Mortalität zu schätzen und diese in inhomogene Rekursionsgleichungen zu integrieren, um das Langzeitverhalten einer Population unter Berücksichtigung von Migration zu modellieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, unterschiedliche Migrationsmodelle zu implementieren und deren Effektivität zur Stabilisierung von Bevölkerungen mithilfe von Rekursionsgleichungen und Gleichgewichtsanalyse zu bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht und das Fisher-Wright-Drift-Modell zu simulieren, um stochastische Prozesse in Populationen zu analysieren und deren Einfluss auf genetische Variation zu bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Hypothese des Hardy-Weinberg-Gleichgewichts auf epidemiologische Fallstudien anzuwenden und deren Bedeutung für die Verbreitung von Erbkrankheiten zu diskutieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, in GNU R komplexe mathematische Modelle wie Migration und populationsgenetische Dynamiken zu implementieren, Simulationen durchzuführen und Ergebnisse in R-Markdown-Dokumenten zu präsentieren.

Integrierte Online-Lehrveranstaltung 

Endprüfung: Die Lehrveranstaltung wird auf Grund von regelmäßigen kurzen Übungstests, einem laufenden Übungs-Gruppenprojekt und einer schriftlichen Prüfung am Ende der Lehrveranstaltung beurteilt. Mögliche Fragen werden in mündlicher Form geklärt.

Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Statistik mit dem Anwendungsschwerpunkt in der Biologie. 

(1) Deskriptive Statistik: 

Elementares Beschreiben und Darstellen von Stichproben unter Einsatz der Software GNU R. 

(2) Wahrscheinlichkeitsrechnung: 

Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten, Satz von Bayes. 

(3) Wahrscheinlichkeitstheorie: 

Zufallsvariablen, einfache stochastische Prozesse. 

(4) Induktive Statistik: 

Parameterschätzung, Konfidenzintervalle, Hypothesentest. 

(5) Reproducible Research 

Grundlagen in der automatisierten Erstellung von statistischen Berichten. 

• Die Studierenden sind in der Lage, Stichproben deskriptiv zu analysieren und Ergebnisse mit geeigneten statistischen Parametern sowie grafischen Darstellungen in GNU R zu visualisieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Wahrscheinlichkeiten basierend auf der Anwendung des Satzes von Bayes zu berechnen und die Ergebnisse im Kontext biologischer Fragestellungen zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Hypothesen für biologische Anwendungen zu formulieren und diese mithilfe von Konfidenzintervallen und Hypothesentests kritisch zu prüfen.

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende stochastische Prozesse zu modellieren und deren Relevanz für biologische und genetische Fragestellungen zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, reproduzierbare statistische Berichte durch die Integration von GNU R und wissenschaftlicher Notationssoftware wie LaTeX zu erstellen.

Integrierte Online-Lehrveranstaltung 

Endprüfung: Die Lehrveranstaltung wird durch eine Kombination von regelmäßigen kurzen Übungstests, laufenden Übungsprojekten und einer schriftlichen Prüfung am Ende der Lehrveranstaltung beurteilt. Mögliche weiterführende Fragestellungen zu den Projekten können auch mündlich geklärt werden.

Die angewandte Mikrobiologie beschreibt die mikrobiologische Praxis sowie die Anwendung von mikrobiologischen Produktionsprozessen und die Etablierung von Produktionsservices, typischerweise, aber nicht ausschließlich, auf industriellem Level. 
Die Vorlesung behandelt die Herstellung von industriell erzeugten Produkten, wie zum Beispiel Chemikalien, Lebensmittel(-zusätzen) und Pharmazeutika. Der Begriff ‚Angewandte Mikrobiologie‘ beschreibt den Prozess der Erzeugung dieser Moleküle, den sogenannten Upstream Prozess. 
Diese Vorlesung führt zuerst in die mikrobiologische Praxis als Grundlage ein fokussiert sich danach vorwiegend auf die Produktion von (pharmazeutischen) Erzeugnissen, beleuchtet aber auch die relevanten Aufreinigungs- (Downstream) Prozesse. Die Studierenden sollen mit den gängigen industriellen Technologien zur Produktion von Biomasse und Metaboliten, und mit deren technologischen, ökonomischen und regulatorischen Anforderungen vertraut sein. 

• Die Studierenden sind mit den Grundlagen und dem Methodenspektrum in der mikrobiologischen Praxis vertraut und können diese Methoden zielgerecht anwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Anwendung von mikrobiologischen Prozessen auf einem industriellen Level für pharmazeutische Produkte sowie Lebensmittel zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, den Upstream- und Downstream Prozess einer industriellen Produktion von Biomasse und unterschiedlichsten Metaboliten, in Bezug auf die technologischen, ökonomischen und regulatorischen Herausforderungen, zu erklären.

• Die Studierenden können die verschiedenen Formen der industriellen Biotechnologie hinsichtlich rekombinanter Proteine und Metabolite unterscheiden und beschreiben.

Vorlesung, Darbietende Methode, aktivierende Methoden (Quiz, Übungen), Fernelehre (Paper Revision), Gruppendiskussionen 

Immanente Leistungsüberprüfung: Die Gesamtnote setzt sich wie folgt zusammen:

80% Schriftliche Abschlussprüfung

20% schriftliche Arbeit (Paper Revision)

Diese Vorlesung gibt eine Einführung in das Thema Virologie. Den Studierenden werden die wichtigsten Charakteristika von Viren erklärt, und es wird ihnen ein Verständnis für die Virenklassifikation vermittelt. Außerdem lernen die Studierenden wichtige Vertreter der Bakteriophagen und bedeutende humanpathogene Viren kennen und bekommen einen Einblick in die Virus-Zell-Interaktion sowie in Virus-Virus Wechselwirkungen. Weiters werden Grundprinzipien der Virusstruktur, der viralen Genomorganisation, der viralen Replikation und Genexpression behandelt und die Lebenszyklen einiger ausgewählter Viren verglichen. Darüber hinaus werden auch noch Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Viren und subviralen Partikeln herausgearbeitet. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die wichtigsten Charakteristika von Viren, sowie deren Größen, Strukturen und Symmetrien anzugeben.

• Die Studierenden können die wichtigsten Bakteriophagen und die bedeutendsten humanpathogenen Viren unterscheiden und beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, den Aufbau der Genome, die Replikation, die Synthese der mRNAs und die Lebenszyklen von ausgewählten Bakteriophagen und Viren zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Pathogenese einiger ausgewählter Viruserkrankungen, die von globaler Bedeutung sind, einzuordnen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Viren und subviralen Partikeln zu erklären

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung, Multiple Choice Teil, Essay Fragen

Der Kurs zielt darauf ab, den Studierenden des Bachelorstudiengangs Molekulare Biotechnologie ein umfassendes Verständnis der Struktur und Funktion eukaryotischer Zellen zu vermitteln. Der Kurs führt in eukaryotische Zellen ein und untersucht Makromoleküle wie Proteine und Lipide. Er behandelt auch Membranen und Transportprozesse, Organellen und Vesikeltransport, das Zytoskelett und die Zellbewegung sowie die Energieproduktion in Mitochondrien und Chloroplasten. Die Zelle ist die kleinste lebende Einheit, die von einer Membran umschlossen ist und sich selbst replizieren kann. Eukaryotische Zellen unterscheiden sich von Prokaryoten durch das Vorhandensein eines Zellkerns, der genetische Informationen speichert. Die Zellbiologie untersucht die komplexen Vorgänge der Zelle und deckt dabei eine breite Palette lebenswichtiger Prozesse ab. Die Mikroskopie spielt eine entscheidende Rolle bei der Visualisierung und Untersuchung von Zellen. Biologische Membranen, die aus Phospholipid-Doppelschichten bestehen, regulieren den Durchgang von Molekülen in die Zelle und ihre Organellen hinein und aus ihr heraus. Die Nervenleitung beruht auf der Übertragung elektrischer Signale (Aktionspotentiale) entlang der Neuronen. Der intrazelluläre Transport umfasst die Bewegung von Molekülen und Organellen innerhalb der Zelle, die durch das Zytoskelett erleichtert wird. Das Zytoskelett bietet strukturelle Unterstützung und erleichtert die Zellbewegung. Es besteht aus Intermediärfilamenten, Mikrotubuli und Aktinfilamenten. Die Energieproduktion in Mitochondrien (oxidative Phosphorylierung) und Chloroplasten (Photosynthese) nutzt Energie aus der Elektronentransportkette, um ATP zu erzeugen. Zell-Zell-Verbindungen erhalten die Gewebeintegrität und ermöglichen die Kommunikation zwischen Zellen. Dieser Kurs vermittelt den Studierenden eine Grundlage in eukaryotischer Zellbiologie, die für weiterführende Studien und Forschungen in der molekularen Biotechnologie unerlässlich sind. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Struktur und Funktion der Hauptbestandteile eukaryotischer Zellen zu beschreiben, darunter Zellkern, Mitochondrien, Chloroplasten, endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat, Zytoskelett und andere Organellen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Eigenschaften und Funktionen von Proteinen und Lipiden als entscheidende Makromoleküle in der Zellbiologie zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, zwischen verschiedenen Mechanismen des Membrantransports, wie passivem und aktivem Transport, zu unterscheiden und die Rolle von Transportproteinen und Ionenkanälen zu verstehen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die drei Hauptbestandteile des Zytoskeletts (Intermediärfilamente, Mikrotubuli und Aktinfilamente) zu identifizieren und ihre Rolle bei Zellform, Stabilität, Bewegung und intrazellulärem Transport zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Prozesse der Energieproduktion in Mitochondrien (oxidative Phosphorylierung) und Chloroplasten (Photosynthese) zu skizzieren, einschließlich Elektronentransportketten, Protonengradienten und ATP-Synthese.

Darbietende Methode mit Lehrvideos 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

1.       Historische Entwicklung und aktuelle Aufgaben von gängigen Qualitätsmanagementsystemen

2.       Übersicht Qualitätsmanagementsysteme (vor allem TQM, ISO 900x, ISO 17025)

3.       Übersicht über einschlägige rechtliche Hintergründe (vor allem GLP, GMP, Basis GCP, Akkreditierung, benannte Stellen, EU-Markt-Überwachung / New Approach)

4.       Definition, Bedeutung und Inhalte von

i)        Qualität

ii)       Qualitätsmanagement,

iii)      Qualitätsmanagementsystem (QM-System),

iv)      Der Qualitätskreislauf: Qualitätsplanung,-lenkung, -sicherung, –prüfung, -verbesserung,

v)       Qualitätsaudit

5.       Produktqualität, Prozessqualität

6.       Benchmarking

7.       Prozessmanagement: Prozesse Definitionen, Kennzahlen

8.       Prozesse im Unternehmen

i)        Kernprozesse (Wertschöpfung)

ii)       Managementprozesse

iii)      Unterstützende Prozesse

9.       Prozesse und Managementsysteme

10.     Messen und Steuern von Prozessen

11.     Prozesse und Veränderung

• Die Studierenden sind in der Lage, Basiskenntnisse der Regulative zur Herstellung, Kontrolle und zum In-Verkehrbringen sowie zur Entwicklung von Arzneimitteln anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Methoden des Qualitätsrisikomanagements sowie der Qualifizierung und Validierung von Anlagen, Prozessen und computergestützten Systemen in konkreten Aufgabenstellungen anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, Qualitätsmanagement-relevante Dokumente gemäß den Anforderungen des Arzneimittelgesetzes (AMG) und seiner Folgeverordnungen zu erstellen.

• Die Studierenden sind in der Lage, alle Qualitätsmanagement-relevanten Aufgaben im Bereich der Molekularen Biotechnologie im Rahmen des Projektmanagements durchzuführen.

Darbietende Methode

Endprüfung: Endprüfung: Moodle-Abschlussprüfung

Einführung in die unterschiedlichen Themengebiete der Bioinformatik: 

• Grundlagen der Sequenzanalyse, im speziellen der Transkript- und Genomanalyse 

• Zusammenhang zwischen Sequenz, Struktur und Funktion von Proteinen 

• Metabolische Modelle 

• Phylogenetische Studien 

• Metagenomanalysen 

• Vorstellung der wichtigsten relevanten Datenbanken  

Praxiserfahrung: Praktische Beispiele zu den theoretisch behandelten Themen, Verwendung der relevanten Datenbanken, Sequenzvergleiche, Genexpressionsanalyse in R. Einführende Programmierbeispiele. 

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende Strukturen der Programmierung zu verstehen und anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, Nukleotid und Proteinsequenzen mithilfe von Onlinewerkzeugen sowie R zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, die nötigen Voraussetzungen für bioinformatische Analysen einzuschätzen

Darbietende & Aktivierende Methoden 

Endprüfung: Bearbeitung von Beispielen, und Selbsttest mit Moodle

Poissonprozesse 

Fluktuationstest nach Luria-Delbrück 

Klassische Parameter und Verteilungstests 

Lineare Regression 

Ein-Faktor-Varianzanalyse 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Grundlagen von Poissonprozessen zu analysieren und deren Relevanz für statistische Modellierungen in biologischen Kontexten zu bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, klassische Parameter- und Verteilungstests durchzuführen, um die Eignung statistischer Modelle für biologische Daten zu prüfen und diese Modelle als Vorbereitung für komplexere Analysen zu validieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Daten aus simulierten Luria-Delbrück-Experimenten zu analysieren, mithilfe der Ein-Faktor-Varianzanalyse (ANOVA) die Hypothese zu überprüfen und die Ergebnisse korrekt zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, statistische Daten aus biologischen Experimenten zu beschreiben und diese mithilfe von GNU R durch geeignete Visualisierungsmethoden aufzubereiten.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Ergebnisse des Luria-Delbrück-Experiments in einem strukturierten Laborbericht zusammenzufassen und diesen mithilfe von GNU R und LaTeX professionell zu präsentieren.

Integrierte Online Lehrveranstaltung 

Endprüfung: Immanenter Prüfungscharakter. Die Lehrveranstaltung wird durch regelmäßige kurze Zwischenprüfungen und eine Semester-Abschlussarbeit beurteilt. Diese erfolgen schriftlich. Mögliche Fragen werden in mündlicher Form geklärt.

Thermodynamik und Kinetik der Proteinfaltung: Anfinsen Experiment, Levinthal Paradoxon, klassische Faltungsmodelle und „new view“ Faltungstrichter. Rolle der molekularen Chaperone in der in vivo Protein Faltung. Metamorphe und intrinsisch ungeordnete Proteine und deren Rolle. Proteinfaltungserkrankungen mit Fokus auf Alzheimer. Kurzer Einblick in die pathophysiologische Phasentrennung von Biomakromolekülen. Protein-Reinigungs- und Nachweisverfahren. Grundlagen der Strukturaufklärung von Biomakromolekülen mittels Röntgenstruktur-Analyse, Kernresonanz-Spektroskopie und Cryo-Elektronenmikroskopie. Modelle der Liganden Bindung (induced fit, lock-and-key, conformational selection/population shift) und deren quantitative Beschreibung anhand von Bindungsisothermen. Prinzipien der Allosterie und kooperativen Ligandenbindung am Beispiel Hämoglobin: MWC und KNF-Modell, Hill-Diagramm. Hämoglobinopathien mit Schwerpunkt Sichelzellanämie. Kurze Einführung in die chemische Reaktionskinetik. Generelle Wirkweise der Enzyme anhand von Energieprofilen und Strategien zur Senkung der Aktivierungsenergie. Rolle von Cofaktoren. Enzym Hauptklassen, Enzymkinetik (Lineweaver-Burk Diagramm, kinetische Parameter (Km, Wechselzahl, katalytische Spezifität)). Typen und Wirkweise enzymatischer Inhibitoren, Reaktionsmechanismen ausgewählter Enzyme, Gründe der Substratspezifität. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Prinzipien der Stabilität und Faltung von Proteinen sowie die fundamentale Rolle molekularer Chaperone zu erklären, die Mechanismen von Proteinfaltungserkrankungen wie Katarakt und Alzheimer zu erläutern und die pathophysiologische Bedeutung intrinsisch ungeordneter Proteine in Verbindung mit der zellulären Phasentrennung zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Prinzipien der gängigsten Protein-Reinigungs- und Nachweisverfahren zu erläutern sowie die Grundlagen und Vorgehensweisen zur strukturellen Aufklärung von Biomakromolekülen mithilfe von Röntgenstrukturanalyse, Kernresonanzspektroskopie und Cryo-Elektronenmikroskopie zu erklären und ihre Anwendungsbereiche kritisch zu bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, Bindungsmodelle wie induced fit, lock-and-key und conformational selection zu differenzieren und Bindungsisothermen quantitativ zu interpretieren, die Prinzipien der Allosterie und kooperativen Ligandenbindung am Beispiel von Hämoglobin als fundamentales regulatorisches Prinzip zu erklären sowie den Einfluss von Mutationen auf die Struktur-Funktions-Beziehung von Proteinen am Beispiel der Sichelzellanämie zu erläutern.

• Die Studierenden sind in der Lage, Geschwindigkeitsgesetze enzymatischer Reaktionen zu formulieren, die Michaelis-Menten-Gleichung unter steady-state-Bedingungen zu erklären, kinetische Parameter wie die Michaeliskonstante, Wechselzahl und katalytische Spezifität mithilfe von Lineweaver-Burk-Diagrammen zu ermitteln und zu interpretieren sowie den Wirkmechanismus verschiedener Kategorien enzymatischer Hemmstoffe zu erläutern und deren Bedeutung in der Therapie von Erkrankungen zu beurteilen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die bedeutendsten Strategien von Enzymen zur Senkung der Aktivierungsenergie biochemischer Reaktionen zu erklären und diese anhand von Energieprofilen zu veranschaulichen, den Mechanismus ausgewählter Enzyme zu beschreiben und die Gründe für die unterschiedliche Substratspezifität von Enzymen anhand der Chymotrypsinfamilie zu analysieren.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Einführung in die Grundlagen der physikalischen Chemie, erster und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik, Enthalpie, Entropie, freie Enthalpie, spontane und nicht-spontane Prozesse, Triebkraft chemischer Reaktionen, Phasengleichgewichte, Phasendiagramme, Gleichgewichtsreaktionen, Elektrochemie. 

• Die Studierenden können die Gleichgewichte in der Chemie, sowohl bei physikalischen Zustandsänderungen als auch bei chemischen Umwandlungen einschließlich elektrochemischer Prozesse beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage die zentralen thermodynamischen Begriffe wie Enthalpie und Entropie sowie die einheitliche Beschreibung des Gleichgewichts und der Richtung freiwilliger Prozesse mit Hilfe des chemischen Potenzials zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihr theoretisches Wissen im Bereich physikalische Chemie auf praktische (Rechen-) Beispiele anzuwenden.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Zunächst wird das angeborene Immunsystem mit seinen charakteristischen Merkmalen beschrieben und dem adaptiven Immunsystem gegenübergestellt. Nachfolgend wird mit der Antigenpräsentation die wichtigste Schnittstelle zwischen angeborenem und adaptivem Immunsystem vorgestellt. Daran schließt sich eine Besprechung der Entstehung und Funktion des adaptiven Immunsystems an. 

• Die Studierenden sind in der Lage, Komponenten und Funktion des angeborenen Immunsystems zu verstehen und zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, Komponenten und Funktion des adaptiven Immunsystems zu verstehen und zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, das Zusammenwirken der angeborenen und adaptiven Immunsysteme bei der Einleitung einer Immunantwort und der Abwehr von unterschiedlichen Gruppen pathogener Mikroorganismen zu verstehen und zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bedeutung der immunologischen Toleranz zu beschreiben, sie können die Mechanismen zur Etablierung der immunologischen Toleranz beschreiben. Die Studenten verstehen die Entstehung und Konsequenzen von Autoimmunreaktionen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bedeutung des Immunsystems zur Verhinderung von Krebserkrankungen, aber auch die Immmunevasion von Tumoren zu beschreiben.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

1) Allgemeine Grundlagen der Zell- und Gewebekultur (rechtliche Grundlagen, Richtlinien zum Arbeiten in Laboren der Sicherheitsklassen 1 und 2 (S1-, S2-Labor), räumliche und apparative Ausstattung, Steriltechnik, Kontaminationen und deren Vermeidung) 

2) Die Zelle und ihre Umgebung (Kulturgefäße und ihre Behandlung, Wachstumsbedingungen) 

3) Routinemethoden zur allgemeinen Handhabung kultivierter Zellen (Mediumwechsel, Subkultivierung, Bestimmung allgemeiner Wachstumsparameter, Einfrieren, Lagerung und Versand von Zellen) 

4) Zelllinien versus Primärzellen (Gewinnung von Primärzellen, Etablierung und Charakterisierung von Zelllinien) 

5) Zellen als Fabriken (Hybridomatechnik zur Herstellung monoklonaler Antikörper, Produktion von rekombinanten Proteinen, Transfektion, Massenzellkulturen) 

6) Methoden in der Zellkultur 

7) Grundlagen von Stammzellen und Pflanzenzellkulturen 

• Die Studierenden sind in der Lage, die rechtlichen und organisatorischen Grundlagen zum Arbeiten mit Zell- und Gewebekulturen anführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Gerätschaften und Materialien im Zellkulturlabor zu benennen sowie deren Anwendungsgebiete zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Unterschiede zwischen Primärzellkultur und etablierten Zelllinien zu erklären und die theoretischen Hintergründe und praktischen Abläufe zu den gängigsten Methoden in der Zellkultur darzustellen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die wichtigsten Methoden in zellbiologischen Laboren benennen und beschreiben und sind in der Lage diese für eine bestimmte Fragestellung auszuwählen.

• Die Studierenden können grundlegende Begriffe der Stammzell- und Pflanzenzell-Kultur anwenden.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Moodle Quizzes, Schriftliche Abschlussprüfung

Der Kurs „Einführung in molekularbiologische Techniken“, führt Studierende in grundlegende molekularbiologische Techniken ein. Er behandelt Restriktionsenzymverdauung, Agarose-Gelelektrophorese und DNA-Konzentrationsbestimmung mittels Spektrophotometrie. Die Studierenden sammeln praktische Erfahrung bei der Durchführung dieser Techniken, der Analyse experimenteller Daten und der Erstellung einer Restriktionskarte eines unbekannten Plasmids. Der Kurs legt den Schwerpunkt auf sichere Laborpraktiken, einschließlich des Umgangs mit Enzymen, der Abfallentsorgung und der richtigen Pipettiertechniken mit automatischen Pipetten. Desweiteren erfolgt die Erfassung der Ergebnisse in Form eines wissenschaftlichen Protokolls („lap report“) in englischer Sprache.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Prinzipien und Anwendungen von Restriktionsenzymen in der Molekularbiologie zu verstehen und zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, Plasmid-DNA mit Restriktionsenzymen zu verdauen und die resultierenden Fragmente mithilfe einer Agarose-Gelelektrophorese zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Konzentration und Reinheit von DNA-Lösungen mithilfe der Spektrophotometrie zu bestimmen.

• Die Studierenden sind in der Verwendung verschiedener Pipettentypen geschult; verstehen, wie wichtig es ist, die richtige Pipette für das zu dosierende Volumen auszuwählen, und lernen, genau und präzise zu pipettieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Versuchsergebnisse in Form eines wissenschaftlichen Protokolls („lab report“) in englischer Sprache zu verfassen.

Aktivierende Methoden 

Endprüfung: Protokoll in englischer Sprache, Mitarbeit

In diesem Praktikum wird ein Gen in ein Plasmid eingefügt und es wird anschließend durch verschiedene molekulare Methoden (PCR, Restriktionsverdau) kontrolliert, ob das rekombinante Plasmid in E.coli stabil ist. Vor Beginn des Praktikums erarbeiten die Studierenden in silico Klonkarten für diese Plasmide. Vor Beginn der praktischen Arbeit erfolgt eine Wissensüberprüfung der über Fernlehre vermittelten Inhalte. Im Praktikum wenden die Studierenden Methoden an, die in der Vorlesung Methoden der DNA-Analyse und im Seminar Molekularbiologische & Biophysikalische Methoden theoretisch erarbeitet wurden. Art der Protokollführung: Protokoll in Form einer wissenschaftlichen Publikation - Abstrakt, Einleitung, M&M, Resultate, Diskussion, Literatur. 

• Die Studierenden kennen die grundlegenden Prinzipien des Klonierens, einschließlich der Erstellung von Klonkarten in silico und der Auswahl geeigneter molekularbiologischer Methoden.

• Die Studierenden sind in der Lage, eine Klonierungsstrategie für ein Plasmid zu planen und im Labor umzusetzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, molekularbiologische Techniken wie PCR, Restriktionsverdau und Gelelektrophorese präzise durchzuführen und die Ergebnisse zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre experimentellen Ergebnisse systematisch zu dokumentieren und zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, ein Protokoll ihrer Experimente in Form einer Publikation (inkl. Abstract, Einleitung, Methoden, Ergebnisse, Diskussion und Literaturangaben) zu verfassen.

Aktivierende Methoden 

Immanente Leistungsüberprüfung: Vorarbeiten, Antrittsprüfung, Laborarbeit, Protokoll

• Einführung in das mikrobiologische Arbeiten (steriles Arbeiten, Desinfektion), Arbeitsschutzbestimmungen  

• Isolierung, Kultivierung und Identifizierung von Mikroorganismen  

• Zellzahlbestimmung  

• Medienbereitung  

• Mikroskopie und Färbemethoden  

• Morphologische, biochemische und physiologische Charakterisierung (Differenzierungsmethoden) 

• Die Studierenden sind in der Lage, Impfmaterial steril zu entnehmen und die Impftechniken anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, Mikroorganismen zu isolieren und anzureichern und die Lebendzellzahl zu bestimmen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die relevanten Mikroorganismus-Gruppen anhand ihrer morphologischen, biochemischen, und physiologischen Eigenschaften zu differenzieren und zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Basismethoden so zu erfassen, dass bei gegebener Fragestellung die richtigen Methoden ausgewählt und zur Anwendung kommen und die Ergebnisse der Versuche kritisch zu analysieren und zu diskutieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Medien für die einzelnen Versuche selbst auszuwählen und selbst herzustellen.

Aktivierende Methode 

Immanente Leistungsüberprüfung: Mitarbeit und Motivation, Analysebericht, Poster, Abschlusspräsentation

Der Kurs „Molekularbiologische und biophysikalische Methoden“ behandelt 14 Themen der Molekularbiologie, von grundlegenden Techniken wie Nukleinsäurereinigung und PCR bis hin zu fortgeschritteneren Konzepten wie Proteinexpression und -reinigung, Protein-Nukleinsäure-Interaktionen und Sequenzierung. Die Studierenden arbeiten in Gruppen, um eines dieser Themen zu erforschen und zu präsentieren. Dabei entwickeln sie sowohl eine Präsentation als auch ein Handout, das als Grundlage für die Abschlussprüfung dient. Der Kurs umfasst Themen wie Gelelektrophorese, Spektrophotometrie, Southern Blotting, verschiedene Arten von PCR, SDS-PAGE & Western Blotting und die Kultivierung von Mikroorganismen. Er untersucht auch Antikörper und ihre Anwendungen, Zentrifugationstechniken, Northern Blotting, RT(q)-PCR, Proteinreinigungsmethoden, verschiedene Proteinexpressionssysteme, Protein-Nukleinsäure-Interaktionen, Fluoreszenz in der Molekularbiologie, verschiedene Sequenzierungsmethoden, Isolierung und Reinigung von Nukleinsäuren aus verschiedenen Organismen sowie die Verwendung von Primern und Hybridisierung. Die ausgearbeiteten Themen werden mit Hilfe eines Jigsaw-Puzzles von den Studierenden an die Studierenden verbreitet.  

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende molekularbiologische Techniken zu verstehen und anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, theoretisch Proteine zu exprimieren und aus Zellextrakten zu reinigen.

• Die Studierenden sind in der Lage, zu ausgewählten Themen Bibliotheks- und Literaturrecherchen durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene Sequenzierungstechniken zu vergleichen und zu bewerten insbesondere „Next Generation Sequencing“.

• Die Studierenden sind in der Lage, Nukleinsäuren aus verschiedenen Organismen zu isolieren und zu reinigen.

Darbietende & Aktivierende Methoden, Jigsaw-Puzzle 

Endprüfung: Mitarbeit – Jigsaw-Puzzle, Schriftliche Abschlussprüfung

• Wissenschaftliches Schreiben und Berichten: 

• Die Fähigkeit entwickeln, klare und prägnante wissenschaftliche Berichte zu verfassen, einschließlich Laborberichte, Zeitschriftenartikel und Abschlussarbeiten. 

• Ein Verständnis für die Struktur und die wesentlichen Bestandteile wissenschaftlicher Dokumente gewinnen, wie z. B. Abstract, Einleitung, Methoden, Ergebnisse, Diskussion, Schlussfolgerungen und Referenzen. 

• Präsentationsfähigkeiten: 

• Kenntnisse in der Vorbereitung und Durchführung effektiver Präsentationen zu wissenschaftlichen Themen erwerben. 

• Lernen, sowohl einzeln als auch gemeinsam zu präsentieren, geeignete visuelle Hilfsmittel zu verwenden und das Publikum einzubeziehen. 

• Sprachkenntnisse: 

• Englischkenntnisse in den Bereichen Lesen, Schreiben, Sprechen und Hören verbessern. 

• Ein persönliches Sprachportfolio, um den Fortschritt zu verfolgen und zukünftige Sprachziele festzulegen erstellen und entwickeln. 

• Lebenslauf und berufliche Dokumentation: 

• Fähigkeiten im Verfassen eines professionellen Lebenslaufs und Anschreibens erwerben. 

• Die Wichtigkeit, potenziellen Arbeitgebern Qualifikationen und Erfahrungen effektiv zu präsentieren verstehen. 

• Ethischer und transparenter Einsatz von KI: 

• Kenntnisse über ethische Richtlinien und rechtliche Rahmenbedingungen für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der wissenschaftlichen Arbeit erwerben. 

• Den Einsatz von KI-Tools in der wissenschaftlichen Forschung und Kommunikation transparent zu dokumentieren und zu berichten lernen. 

• Kritisches Denken und Selbstreflexion: 

• An Selbstreflexions- und Peer-Feedbackaktivitäten teilnehmen, um persönliche Stärken und Schwächen in Bezug auf Sprach- und Präsentationsfähigkeiten zu bewerten und verbessern. 

• Strategien zur kontinuierlichen Verbesserung und Bewältigung von Herausforderungen im akademischen und beruflichen Umfeld entwickeln. 

• Die Validität von Referenzen und Quellen in wissenschaftlichen Publikationen kritisch bewerten. 

• Die Studierenden sind in der Lage, klare und prägnante wissenschaftliche Berichte zu schreiben, einschließlich Laborberichte, Zeitschriftenartikel und Abschlussarbeiten.

• Die Studierenden sind in der Lage, effektive Präsentationen zu wissenschaftlichen Themen vorzubereiten und zu halten.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Englischkenntnisse in den Bereichen Lesen, Schreiben, Sprechen und Hören zu verbessern und an Selbstreflexionsaktivitäten teilzunehmen, um persönliche Stärken und Schwächen zu bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, Referenzen kritisch zu bewerten und die ethischen Richtlinien und rechtlichen Rahmenbedingungen für die Nutzung von künstlicher Intelligenz in der akademischen Arbeit zu verstehen

• Die Studierenden sind in der Lage, 1.effektiv in Teams zu arbeiten und konstruktives Peer-Feedback zu geben und zu erhalten.

• Vorlesung mit strukturierten Übungen 

• Dialog und Diskussion 

• Individuelle Arbeit 

• Gruppenarbeit 

• Betreuter Fernunterricht 

• Selbststudium 

• Blended Learning 

• Geleitete Selbstreflexion 

• Peer-feedback 

• Problembasiertes Lernen 

Immanente Leistungsüberprüfung: Immanente Leistungsüberprüfung

Leistung und Fortschritt werden permanent beurteilt. Die Beurteilung stützt sich auf sämtliche schriftlichen und mündlichen Arbeiten während des Semesters. Tägliche Mitarbeit wird zusätzlich berücksichtigt.

Die Lehrveranstaltung knüpft inhaltlich an das Modul "Social Skills (1. und 2.Semester)" an. Der Schwerpunkt liegt darin, die Studierenden auf die Zusammenarbeit in Projektteams und mögliche Konfliktsituationen im Arbeitsalltag vorzubereiten. Im dritten Semester stehen Teamentwicklung und Konfliktregelung im Mittelpunkt. Anhand von Praxiserfahrungen werden Teamprozesse und Einflussfaktoren auf die Produktivität von Teams analysiert und Gestaltungsmöglichkeiten erarbeitet. Die Ursachen für die Entstehung von Konflikten und typische Verhaltensmuster in Konfliktsituationen sowie ihre Auswirkungen werden reflektiert. Mit Fallbeispielen und Übungen werden unkonstruktive und konstruktive Konfliktregelungen ausprobiert. Die Themenschwerpunkte sind Teamentwicklung und Konfliktregelung, Arbeitsgruppe oder Team, Phasen in der Teamentwicklung, Rollen im Team, Analyse von Konflikten, Phasen der Konflikteskalation, Strategien im Umgang mit Konflikten 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Kenntnisse der Grundlagen der Teamentwicklung anzuwenden und die Teamphasen zu identifizieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Teamphasen aktiv zu gestalten und zur erfolgreichen Teamentwicklung beizutragen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Konflikte zu analysieren und unterschiedliche Konfliktstrategien einzuschätzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Lösungsansätze zur Konfliktbewältigung in Teams zu entwickeln.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Kenntnisse zur Teamentwicklung und Konfliktlösung in internationalen sowie interkulturellen Teams anzuwenden.

Vortrag, Einzel- und Gruppenarbeit, Praktische Umsetzungsaufgaben, Selbsteinschätzung durch Übungen zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung, Praxisübungen mit Feedback und Analyse 

Immanente Leistungsüberprüfung: Immanente Leistungsüberprüfung, Standard

Nationale und internationale Vorgaben und deren Umsetzung anhand eines praktischen Beispiels in pharmazeutischen Betrieben insbesondere: Auszüge aus  

i. dem Arzneimittelgesetz, 

ii. der Arzneimittelbetriebsordnung, 

iii. der Guten Herstellungspraxis, 

iv. der Guten Klinischen Praxis 

v. der Guten Laborpraxis, 

vi. der Guten Vertriebspraxis 

und Grundzüge der Qualifizierung und Validierung mit besonderer Berücksichtigung des Qualitätsrisikomanagements gemäß ICH Q9 Richtlinie. 

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende rechtliche Vorgaben zur Herstellung, Kontrolle und zum In-Verkehrbringen von Arzneimitteln anzuwenden

• Die Studierenden sind in der Lage, Methoden des Qualitätsrisikomanagements sowie der Qualifizierung und Validierung in konkreten Aufgabenstellungen anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, Qualitätsmanagement-relevante Dokumente gemäß den Anforderungen des AMG und seiner Folgeverordnungen zu erstellen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Qualitätsmanagement- und GxP-relevante Aufgaben im Rahmen des Projektmanagements durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, kleinere F&E-spezifische Projekte eigenständig zu planen, umzusetzen und abzuschließen sowie wissenschaftliche Methoden zur Vertiefung eines Wissensgebiets anzuwenden und zu kommunizieren.

• Vorlesung 

• Dialog und Diskussion 

• Individuelle Arbeit 

• Gruppenarbeit 

• Betreuter Fernunterricht 

• Blended Learning 

• Problembasiertes Lernen 

• Projektarbeit 

• Reflexion 

Endprüfung: Bewertung einer spezifischen Projektarbeit - Erarbeitung einer Betriebsgenehmigung - sowie schriftliche Abschlussprüfung.

Der Inhalt spannt den Bogen von allgemeinen Begriffen und Definitionen des Projektmanagements hin über zur Projektentwicklung, der die Planung von Projekten, der die Durchführung und Steuerung bis zum Projektabschluss. 

i. Allgemeine Begriffe und Grundlagen: Definition Projekt und Projektmanagement, Unterschiede Projekt/Prozess, ab wann ist eine Aufgabe ein Projekt, Übersicht der Projektarten, Pros/Cons von Projekten, Organisationsformen und Projektphase 

ii. Projekt Initialisierung: Grundsätze der Ideenentwicklung, von der Idee zum Projektauftrag (Projektcharter), Teambildung und –entwicklung, Stakeholderanalyse, Governance 

iii. Projekt Planung: Grundlagen, Aufgabenplanung, Ablaufplanung, Terminplanung, Kosten- und Ressourcenplanung, Risikomanagement 

iv. Projektdurchführung und -kontrolle: Grundlagen der Überwachung und Steuerung (Termine, Kosten, Leistung, Risiko), Projektreporting, 

v. Projektabschluss: Ergebnisübergabe, Abschlussanalyse, Lessons Learned, Projektteamauflösung 

• Die Studierenden sind in der Lage, Qualitätsmanagement und GxP-relevante Aufgaben im Rahmen des Projektmanagements durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Grundlagen des Projektmanagements aus der Sicht der Pharmaindustrie anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, Projektmanagementkenntnisse sowohl innerhalb ihres Unternehmens als auch in globalen Partnerschaften und Kooperationen einzusetzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, kleinere Projekte eigenständig zu planen, umzusetzen und abzuschließen.

• Vorlesung mit strukturierten Übungen 

• Dialog und Diskussion 

• Individuelle Arbeit 

• Gruppenarbeit 

• Blended Learning 

• Problembasiertes Lernen 

Immanente Leistungsüberprüfung: Bewertung einer spezifischen Projektarbeit - Erarbeitung einer Betriebsgenehmigung - sowie schriftliche Abschlussprüfung.

In „Social Skills IV“ stehen moderierte Problemlösungen im Zentrum. Die auftragsgerechte Planung und Durchführung von Moderationen werden geübt, verschiedene Moderationsmethoden ausprobiert und entsprechend der Aufgabenstellung evaluiert. Die Wahrnehmung für rhetorische Tricks wird geschärft und der Umgang mit Störungen wird trainiert. Die Themenschwerpunkte sind Moderation und Problemlösung, Moderationsvorbereitung, Moderationsmethoden, Rhetorische Strategien, Umgehen mit Störungen, Gesprächsführung im Audit 

• Die Studierenden sind in der Lage, Moderationen zielgerichtet zu planen und durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Kenntnisse der Methoden zur Ideenfindung und Problemlösung situationsgerecht einzusetzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, rhetorische Strategien zu erkennen und angemessen darauf zu reagieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Gesprächsführungskompetenzen in Audits anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Kenntnisse in interkulturellen Teamkontexten umzusetzen.

• Vortrag 

• Einzel- und Gruppenarbeit 

• Praktische Umsetzungsaufgaben 

• Selbsteinschätzung durch Übungen zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung 

• Praxisübungen mit Feedback und Analyse 

Immanente Leistungsüberprüfung: Leistung und Fortschritt werden permanent beurteilt. Die Beurteilung stützt sich auf sämtliche schriftlichen und mündlichen Arbeiten während des Semesters. Mitarbeit wird zusätzlich berücksichtigt.

Der Kurs „Genregulation“ untersucht die Komplexität der Genexpression in prokaryotischen und eukaryotischen Organismen. Der Kurs behandelt folgende Themen: Struktur und Funktion bakterieller Genome, ribosomaler RNA-Operons, den Mechanismen RNA-abhängiger RNA-Polymerasen, der Regulierung der HIV-Genexpression und dem revolutionären CRISPR-Cas9-System liegt. Es wird behandelt, wie bakterielle Genome organisiert und verdichtet werden, welche Rolle nukleoidassoziierte Proteine ​​in diesem Prozess spielen und wie das DNA-Supercoiling die Genexpression beeinflusst. Der Kurs widmet sich dann ribosomaler RNA-Operons und untersucht deren Organisation, Transkription und Verarbeitung in Prokaryoten und Eukaryoten, wobei die Bedeutung der RNA-Polymerase I in diesem Prozess hervorgehoben wird. Der Kurs befasst sich desweiteren mit RNA-abhängigen RNA-Polymerasen, Enzymen, die für die Replikation von RNA-Viren wie Coronaviren und Influenzaviren entscheidend sind. Die Studierenden lernen die Mechanismen kennen, die diese Viren einsetzen, um ihre Genome effektiv zu replizieren, wie z. B. ribosomales Frameshifting und „Cap-Snatching“. Der Schwerpunkt verlagert sich dann auf HIV, wo die komplexe transkriptionelle und posttranskriptionelle Regulierung der HIV-1-Genexpression behandelt wird. Dabei werden die Funktionen von regulatorischen Proteinen wie Tat, Rev, Nef, Vif, Vpr und Vpu und ihre Auswirkungen auf die Virusreplikation genauer betrachtet. Abschließend wird der Kurs mit einem detaillierten Blick auf CRISPR-Systeme abgeschlossen, bakterielle adaptive Immunsysteme, die für verschiedene biotechnologische Anwendungen umfunktioniert wurden. Die Studierenden lernen den Mechanismus von CRISPR-Cas9, seine Rolle bei der Genbearbeitung, transkriptionellen Regulierung und epigenetischen Modifikation sowie sein Potenzial für die Krankheitsforschung kennen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Struktur und die Verpackung bakterieller Genome erklären

• Die Studierenden sind in der Lage, die Organisation und Regulierung ribosomaler RNA-Operons in Prokaryoten und Eukaryoten zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Mechanismen RNA-abhängiger RNA-Polymerasen (RdRPs) zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die transkriptionelle und posttranskriptionelle Regulierung der HIV-1-Genexpression zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Einsatzmöglichkeiten des CRISPR-Cas9-Systems für die Genomeditierung und andere biotechnologische Anwendungen zu bewerten.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Aufbauend auf der Struktur und den Eigenschaften von DNA, Genen, Chromatin und RNA in Pro- und Eukaryoten wird die Regulation und die Expression der genetischen Information besprochen. Die Entstehung und Reparatur von DNA-Schäden, sowie die Resultate von Mutationen werden besprochen. Anhand der Struktur des Chromatins werden epigenetische Effekte diskutiert. An ausgesuchten Beispielen werden Signalling Prozesse der Zelle vorgestellt. Schließlich werden Anwendungen von DNA Technologie in Forschung und Therapie diskutiert. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Mechanismen der Regulation und Expression genetischer Information in Pro- und Eukaryoten zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Entstehung und Reparatur von DNA-Schäden sowie die Auswirkungen von Mutationen zu erläutern.

• Die Studierenden sind in der Lage, epigenetische Effekte anhand der DNA- und Chromatinstruktur zu diskutieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Signalling-Prozesse der Zelle anhand von Beispielen zu erklären

• Die Studierenden sind in der Lage, Anwendungen von DNA-Technologie in Forschung und Therapie zu beschreiben und deren Bedeutung zu diskutieren.

Darbietende Methode 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung am Computer (Multiple Choice)

Dieser Kurs bietet praktische Laborerfahrung mit Schwerpunkt auf der Expression und Reinigung eines rekombinant exprimierten Proteins. Die Studierenden erwerben Kenntnisse in grundlegenden molekularbiologischen Techniken und erforschen gleichzeitig die Expression und Reinigung diese Porteins. Der Kurs verfolgt einen zweigleisigen Ansatz: 

● Expression und Nachweis im kleinen Maßstab: Die Studierenden induzieren die Expression mithilfe von IPTG und verfolgen die Zelldichte im Laufe der Zeit, wodurch eine Wachstumskurve erstellt wird. Anschließend wird eine SDS-PAGE verwendet, um die exprimierten Proteine ​​zu trennen. Diese getrennten Proteine ​​werden mithilfe der Coomassie-Färbung sichtbar gemacht oder mithilfe eines spezifischen Antikörpers gegen das Protein per Western Blot weiter analysiert. 

● Reinigung im großen Maßstab: Der Prozess umfasst Zelllyse, Zentrifugation des Lysats und Reinigung von Proteins mithilfe der Ni-NTA-Affinitätschromatographie. Das gereinigte Protein wird gegen PBS dialysiert, um Verunreinigungen zu entfernen und den Puffer auszutauschen. Schließlich wird der Bradford-Test unter Verwendung einer mit Rinderserumalbumin (BSA) erzeugten Standardkurve eingesetzt, um die Konzentration des gereinigten Proteins zu bestimmen. 

Am Ende dieses Kurses verfügen die Studierenden über die wesentlichen Fähigkeiten und Kenntnisse, um rekombinante Proteine ​​mittels gängiger molekularbiologischer Techniken zu exprimieren und zu reinigen. Desweiteren wird ein umfangreiches wissenschaftliches Protokoll („lab report“) von den Studierenden erstellt.

• Die Studierenden sind in der Lage, Proteinexpressionstechniken zu verstehen und durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Proteinreinigungsmethoden mit Hilfe einer Ni-NTA-Affinitätschromatographie durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Proteinproben mithilfe verschiedener Techniken (SDS-PAGE, Western Blot, Proteinkonzentrationsbestimmung nach Bradford) zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, wissenschaftlicher Protokolle zu befolgen und genaue Aufzeichnungen zu führen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ein ausführliches wissenschaftliches Protokoll („lab report“) zu verfassen.

Aktivierende Methode 

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

Energie- und Materiefluss durch die Biosphäre, Thermodynamik biochemischer Prozesse: Rolle von ATP, Gruppenübertragungspotential, Kopplung von Reaktionen und Prinzip von Le Chatelier, offene Systeme, stationärer Zustand, Substratketten- und oxidative Phosphorylierung, biologische Redoxreaktionen. 

Grundlegende katabole (energieliefernde) & anabole (biosynthetische) Stoffwechselwege: Kohlenhydrat-, Fettsäure-, Cholesterin-, Stickstoff-, Aminosäure-, Nucleotid-Metabolismus, Zitratzyklus, regulierter Proteinabbau (Proteasom, Autophagie). Umfasst die biochemischen Reaktionen, Enzyme und Coenzyme/Vitamine (einschließlich deren Mechanismus anhand ausgewählter Beispiele), das Aufstellen von Energiebilanzen und die Ursachen einiger wichtiger Stoffwechselerkrankungen. 

Regulation und Integration des Metabolismus: Konzept des Schrittmachers und "Committed Steps", Vermeidung von Leerlauf-Zyklen, Substrat-channeling, Iso(en)zyme, Regulation der Enzymaktivität, Beispiele zur hormonellen Regulation metabolischer Reaktionen und den damit verknüpften Signaltransduktionsmechanismen. 

Methoden zur Aufklärung von Stoffwechselwegen, Metabolomics/Metabonomics, metabolischer Fluss, kurzer Überblick zur metabolischen Kontrollanalyse (MCA). 

Vorstellen von aktuellen Beispielen zu biotechnologischen und medizinischen Fragestellungen aus der Originalliteratur. 

• Die Studierenden können biochemisches Basiswissen zum Intermediärmetabolismus erfassen und wissen die wesentlichen Reaktionen zum Abbau energiereicher Nahrungsmoleküle sowie zum Aufbau wichtiger körpereigener Biomoleküle

• Die Studierenden sind in der Lage, die zentrale Rolle von ATP als universelle Energiewährung des Stoffwechsels zu erläutern.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Strategien zum Antreiben endergoner biochemischer Prozesse zu verstehen und einfachere biothermodynamische Berechnungen zu meistern.

• Die Studierenden sind in der Lage, anhand von Schlüsselbeispielen Kenntnisse zur Steuerung des Stoffwechsels und zur Regulation der Enzymaktivität anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Methoden zur Aufklärung von Stoffwechselwegen sowie die Techniken der Metabolomics Studien zu erläutern und die Bedeutung der "Metabolischen Kontrollanalyse" als mathematische Grundlage für die gezielte Manipulation des Stoffwechselflusses zu beschreiben.

• Vorlesung mit strukturierten Übungen 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung (Multiple Choice Teil, Essay Fragen)

A) Spektroskopische Methoden: Das Prinzip spektroskopischer Methoden, Ultraviolett-Visible

Spektroskopie, Infrarotspektroskopie, Atomabsorptionsspektroskopie, Flammenphotometrie

(Atomemissionsspektroskopie), Fluoreszenzspektroskopie, Massenspektrometrie,

Röntgenstrukturanalyse, Kernresonanzspektroskopie

B) Trennmethoden - 1. Chromatographische Methoden: das Prinzip chromatographischer Methoden,

Detailbesprechung der Chromatographischen Verfahren (eingeteilt nach Trennprinzip), Auswertung

von Chromatogrammen. 2. Elektrophoretische Methoden: Allgemeine Grundlagen,

Detailbesprechung der Elektrophoretischen Verfahren

• Die Studierenden sind in der Lage, spektroskopische Analysen, in Abhängigkeit von der Aufgabenstellung (z. B. Nachweis funktioneller Gruppen, Detailanalyse der chemischen Struktur) auszuwählen und praktisch durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Auswertung von Daten aus verschiedenen spektroskopischen Methoden (UV-vis, IR, NMR, MS) eigenständig vorzunehmen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Trennverfahren, bezugnehmend auf die zu trennenden Stoffe, gezielt auszuwählen und ihre Durchführung konkret zu planen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Daten, die aus analytisch eingesetzten Trennverfahren erhalten wurden, selbstständig auszuwerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, durch kombinierte Anwendung von Trennverfahren und spektroskopischen Techniken (z.B. GC/MS, HPLC/MS) analytische Problemstellungen zu bewältige

Vortrag mit aktiver Einbindung der Studierenden

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

1. Einführung in Künstliche Intelligenz (KI): 

• Was ist KI? Grundbegriffe wie "Algorithmus", "Maschinelles lernen" und “Künstliche Intelligenz” leicht erklärt. 

• Beispiele aus der Praxis: Wie KI in Medizin und der biotechnolgischen Forschung genutzt wird. 

2. KI in der Biotechnologie: 

• Wo und wie wird KI in der Biotechnologie angewendet. Wo gibt es aktuelle Weiterentwicklungen. 

• Beispiele: KI zur Analyse von DNA-Daten oder zur Optimierung von Medikamentenentwicklung. 

• Einfache Werkzeuge und Plattformen kennenlernen. 

3. Ethische und gesellschaftliche Fragen: 

• Diskussionen: Vorteile und Herausforderungen der KI in der Biotechnologie. 

4. Praktische Einblicke und Teamarbeit: 

• Gruppenprojekte: Fallstudien zu KI-Anwendungen in der Biotechnologie analysieren und präsentieren. 

Kleine Programmierprojekte zur Anwendung und Interpretation von KI Tools. 

• Die Studierenden sind in der Lage, können die grundlegenden Konzepte der KI in der Biotechnologie anwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, aktuelle Technologien und Methoden der KI im Kontext biologischer und biotechnologischer Fragestellungen zu identifizieren und einzuordnen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die ethischen und gesellschaftlichen Auswirkungen von KI-Einsätzen zu reflektieren und wenden gesetzliche Regelungen verantwortungsvoll an.

• Die Studierenden sind in der Lage, einfache Analyse und Interpretation von Ergebnissen aus KI-Anwendungen durchzuführen.

Darbietende & Aktivierende Methoden 

Endprüfung: Bearbeitung von Beispielen, und Selbsttest mit Moodle

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

• Die Studierenden sind in der Lage, die Theorie und Anwendung grundlegender proteinchemischer Techniken zu erklären und anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, enzymkinetische Experimente durchzuführen, Daten zu erfassen und zu analysieren, einschließlich der Anwendung des Lambert-Beer'schen Gesetzes, der Michaelis-Menten-Kinetik und der Erstellung von Lineweaver-Burk-Diagrammen.

• Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene proteinchemische Methoden zur präparativen Enzymreinigung und zur ersten Phase einer Proteomanalyse anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, quantitative Proteinbestimmungen, SDS-PAGE und 2D-Elektrophorese durchzuführen, sowie die Ergebnisse zu interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, biochemische Versuchsdaten auszuwerten, zu interpretieren und in Form wissenschaftlicher Publikationen darzustellen.

Vortrag, Aktivierende Methoden, Gruppenarbeit, Praktische Übung 

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

• Risikobewertung und Sicherheitsmanagement: 

• Fähigkeit, umfassende Risikobewertungen für Laborarbeiten durchzuführen. 

• Identifikation gefährlicher Stoffe, Bewertung des Expositionspotenzials und Implementierung geeigneter Kontrollmaßnahmen. 

• Verständnis der EU-Vorschriften zur chemischen Sicherheit (Richtlinie über gefährliche Stoffe, REACH, CLP). 

• Wissenschaftliche Analyse und Präsentation: 

• Analyse komplexer wissenschaftlicher Artikel und Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse in prägnanten Präsentationen. 

• Vorbereitung und Durchführung wissenschaftlicher Präsentationen mit elektronischen Medien. 

• Fokus auf Klarheit, Timing und Publikumsbindung. 

• Fortgeschrittene Englischkenntnisse: 

• Verbesserung der Verwendung verschiedener englischer Zeitformen durch praktische Übungen und Beispiele. 

• Stärkung der Fähigkeiten im Lesen, Schreiben, Sprechen und Hören in wissenschaftlichen und technischen Kontexten. 

• Kritische Bewertung und Peer-Feedback: 

• Kompetenz in der kritischen Bewertung wissenschaftlicher Arbeiten, einschließlich Bachelorarbeiten, nach festgelegten Kriterien. 

• Geben und Empfangen von konstruktivem Feedback. 

• Teilnahme an kollaborativen Arbeiten wie Gruppendiskussionen und Peer-Review-Aktivitäten. 

• Vorbereitung auf die Bachelorarbeit und berufliche Entwicklung: 

• Verständnis des Prozesses und der Kriterien für das Schreiben und Bewerten einer Bachelorarbeit. 

• Reflexion über Praktikumserfahrungen und Integration von Feedback in berufliche Entwicklungspläne. 

• Die Studierenden sind in der Lage, eine Risikoanalyse für Laborarbeiten durchzuführen und Sicherheitsmaßnahmen zu implementieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, wissenschaftliche Artikel zu analysieren und prägnante Präsentationen zu erstellen, basierend auf den zuvor erworbenen Präsentationsfähigkeiten.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Bachelorarbeit zu planen und zu verfassen, basierend auf ihren Fähigkeiten zur Erstellung wissenschaftlicher Berichte.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Englischkenntnisse in verschiedenen Zeitformen zu verbessern und anzuwenden, basierend auf den zuvor erworbenen Sprachkenntnissen.

• Die Studierenden sind in der Lage, konstruktives Peer-Feedback zu geben und zu erhalten sowie kritische Bewertungen durchzuführen, basierend auf ihren bisherigen Erfahrungen mit Teamarbeit und Peer-Feedback.

• Vorlesung mit strukturierten Übungen 

• Dialog und Diskussion 

• Individuelle Arbeit 

• Gruppenarbeit 

• Betreuter Fernunterricht 

• Selbststudium 

• Blended Learning 

• Geleitete Selbstreflexion 

• Peer-feedback 

• Problembasiertes Lernen 

Immanente Leistungsüberprüfung: Immanente Leistungsüberprüfung

Leistung und Fortschritt werden permanent beurteilt. Die Beurteilung stützt sich auf sämtliche schriftlichen und mündlichen Arbeiten während des Semesters. Tägliche Mitarbeit wird zusätzlich berücksichtigt.

1. Allgemeine Grundlagen, Methoden und Anwendungsmöglichkeiten von Stammzellen und Organoiden
2. Gehirn-Organoide: Herstellung und Vergleich zum entsprechenden Organ
3. Blutgefäß-Organoide: Herstellung und Vergleich zum entsprechenden Organ
4. Herz-Organoide: Herstellung und Vergleich zum entsprechenden Organ
5. Nieren-Organoide: Herstellung und Vergleich zum entsprechenden Organ
6. Darm-Organoide: Herstellung und Vergleich zum entsprechenden Organ

Neue Methoden in der Organoid-Forschung (single cell RNA-sequencing, organoids-on-chip, screening approaches, vascularization

• Die Studierenden können grundlegende Begriffe in der Kultur von Stammzellen und den daraus abgeleiteten Organoiden einordnen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Methoden zur Herstellung von verschiedenen menschlichen Organoiden zu beschreiben.

• Die Studierenden können Organoide von verschiedenen Gewebetypen (Gehirn, Blutgefäße, Herz, Niere, Darm) mit den entsprechenden Organen vergleichen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Anwendungsmöglichkeiten (als experimentelles, diagnostisches und therapeutisches Werkzeug) von verschiedenen menschlichen Organoiden zu benennen.

• Die Studierenden können neue Technologien in der Organoid-forschung, die auch für andere Bereiche relevant sind, anwenden.

Vortrag mit Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

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

2. Wachstumskurve (Evaluierung von Verdoppelungszeit und Einfluss von geänderten Kulturbedingungen) 

3. Zellzyklus/Mitosestadien  

4. Zytoskelett/Transfektion 

5. Problem basierte Aufgabenstellung (theoretisch) 

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

• Die Studierenden sind in der Lage unter aseptischen Bedingungen mit eukaryotischen Zellen tierischen und menschlichen Ursprungs unter Einhaltung der gesetzlichen Normen selbständig zu arbeiten und beherrschen die Basistechniken zur Propagierung und Konservierung von Zellkulturen.

• Die Studierenden sind in der Lage, gängige Methoden Standardmethoden in der Zellkultur nach einem definierten Protokoll durchzuführen und diese mittels Licht- und Fluoreszenzmikroskopie auszuwerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, subzelluläre Strukturen mit verschiedenen Methoden darzustellen und diese zu erkennen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Ergebnisse kritisch zu hinterfragen und können eine theoretische Aufgabenstellung mithilfe von Literaturrecherche lösen.

• Die Studierenden haben Expertise in der Protokollführung und der Dokumentation von Ergebnissen. Sie können sich entsprechend der internationalen Sicherheitsrichtlinien und gesetzlichen Vorgaben im Umgang mit chemischen und biologischen Stoffen und hinsichtlich der Entsorgung von Abfallprodukten im Labor richtig verhalten.

Aktivierende Methoden:
Vortrag, Arbeitsauftrag über Moodle, praktische Gruppenarbeit mit Feedback, Präsentation eines Beispiels problembasierten Lernens 

Immanente Leistungsüberprüfung: Leseverständnistest auf Moodle

Laufende Beurteilung der praktischen Arbeit (technisches Können und Mitarbeit)

Schlussbesprechung (mit Prüfungscharakter) und Präsentation der problembasierten Aufgabenstellung

schriftliches Einzelprotokoll

In dieser Lehrveranstaltung des Bachelorstudiums, wird den Studierenden Anleitung und Unterstützung in wissenschaftlicher Theorie, Forschungspraxis und den formalen Aspekten der Forschung geboten. Die Studierenden werden ermutigt, wissenschaftliche Theorien und Methoden zu erkunden und ein Forschungsthema aus dem Bereich der Molekularen Biotechnologie auszuwählen. Die Bachelorarbeit selbst ist ein erweitertes Arbeitsprotokoll, das auf dem Berufspraktikum des/der Studierenden basiert und von ihm/ihr verlangt, seine/ihre Praktikumserfahrungen zu dokumentieren und wissenschaftlich zu reflektieren. Die Bachelorarbeit umfasst das gesamte Berufspraktikum und wird vom/von der Praktikumsbetreuer:in betreut. Die Bachelorarbeit ist nicht nur ein wichtiger Bestandteil des Studiengangs Molekulare Biotechnologie, sondern kann auch als Mobilitätsfenster für Studierende genutzt werden, die an einem Auslandspraktikum interessiert sind. Die Bachelorarbeit wird durch den/die Berufspraktikums-BetreuerIn betreut. Die Studierenden bekommen ein reflektiertes Feedback zu Ihrer Bachelorarbeit. 

• Die Studierenden sind in der Lage, wissenschaftliche Theorien und Methoden auf ein Forschungsthema im Bereich der Molekularen Biotechnologie anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Praktikumserfahrung in einem umfassenden schriftlichen Format zu dokumentieren und wissenschaftlich zu reflektieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, selbstständig zu arbeiten, um eine hochwertige Bachelorarbeit zu erstellen, die akademischen Standards entspricht.

• Die Studierenden sind in der Lage, Feedback von ihrem/r Betreuer:in zu erhalten und zu integrieren, um ihre Forschungs- und Schreibfähigkeiten zu verbessern.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bachelorarbeit als potenzielle Gelegenheit für ein Auslandsstudium zu nutzen.

Aktivierende Methode 

Endprüfung: Beurteilung durch Begutachterinnen/Begutachter

Das Berufspraktikum bietet den Studierenden die Möglichkeit, praktische Erfahrungen in einem realen biotechnologischen Umfeld zu sammeln und so die Lücke zwischen akademischem Studium und Berufspraxis zu schließen. Die Studierenden sind dafür verantwortlich, sowohl eine Praktikumsstelle in einem biotechnologischen Unternehmen oder Forschungsinstitut als auch einen Betreuer zu finden, der ein Spezialist auf dem Gebiet ist. Sie sammeln Beobachtungserfahrung im täglichen Betrieb eines biotechnologischen Arbeitsplatzes und führen eigenständige wissenschaftliche Arbeiten durch. Dadurch können die Studierenden ihr Wissen und ihre Fähigkeiten auf reale Forschungsfragen anwenden. Das Praktikum konzentriert sich auf die Entwicklung von Schlüsselkompetenzen in der Biotechnologie, methodischen Ansätzen bei der Forschung und Problemlösung sowie wichtigen sozialen Kompetenzen. Die Studierenden dokumentieren ihre Erfahrungen und Ergebnisse in einem umfassenden Praktikumsbericht (Bachelorarbeit). Sie sammeln auch Erfahrung in der Dokumentation wissenschaftlicher Ergebnisse, was die Einhaltung von Industriestandards wie GMP(„Good Manufacturing Practice“)- und GLP(„Good Laboratory Practice“)-Richtlinien beinhalten kann. 

• Die Studierenden sind in der Lage, eine geeignete Berufspraktikumsstelle in einem Biotechnologieunternehmen oder Forschungsinstitut zu finden und eine*n Betreuer*in zu finden, der*die Spezialist*in auf dem Gebiet ist.

• Die Studierenden sind in der Lage, die im Studium erworbenen theoretischen Kenntnisse und methodischen Fähigkeiten auf reale Forschungsfragen anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Arbeitsabläufe, Problemlösungsstrategien und Entscheidungsprozesse an einem biotechnologischen Arbeitsplatz zu beobachten und daran teilzunehmen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Praktikumserfahrungen und -ergebnisse in einem umfassenden Bericht (Bachelorarbeit) zu dokumentieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, wissenschaftliche Ergebnisse zu dokumentieren und dabei falls erforderlich Industriestandards wie GMP- und GLP-Richtlinien einzuhalten.

Aktivierende Methoden  

Immanente Leistungsüberprüfung: Gutachten der Betreuerin/des Betreuers inkl. Benotung

Grundzüge des Privatrechts: Es werden die Charakteristika des Privatrechts, dessen Teilmaterien und das Verhältnis zum öffentlichen Recht behandelt. 

Unternehmens- und Gesellschaftsrecht: Erläutert werden grundlegende Begriffe des Unternehmens- und Gesellschaftsrechts sowie Gemeinsamkeiten der Gesellschaftsformen. Die wichtigsten Gesellschaftsformen in Österreich (AG, GmbH, OG, KG, GesbR, Stille Gesellschaft, Genossenschaften) werden von der Gründung bis zur Beendigung dargestellt, einschließlich Fragen zur Gründung, Organen, Rechten und Pflichten der Gesellschafter, Innen- und Außenverhältnis sowie Beendigung. 

Arbeitsrecht: Behandelt werden die Begründung und Beendigung des Arbeitsverhältnisses, Abgrenzung zu anderen Vertragstypen, Konkurrenzverbot, Rechte und Pflichten der Arbeitnehmer und Arbeitgeber sowie Arbeitnehmerschutz. 

Patentrecht: Einführung in das Patentrecht und Abgrenzung zu anderen gewerblichen Schutzrechten und Urheberrecht. Themen sind Schutzvoraussetzungen, Ausschließungsrechte, nationales Erteilungsverfahren, Rechtsdurchsetzung, Lizenzierungsmöglichkeiten und internationales Patentrecht. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden Konzepte des österreichischen Privatrechts zu verstehen, einschließlich der Rechts- und Handlungsfähigkeit von Rechtssubjekten sowie der vertraglichen und gesetzlichen Schuldverhältnisse.

• Die Studierenden sind in der Lage, die relevanten Bereiche des Schadenersatzrechts zu identifizieren und die daraus resultierenden haftungsrechtlichen Risiken abzuschätzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Sonderbestimmungen des Unternehmens- und Gesellschaftsrechts anzuwenden und die verschiedenen Gesellschaftsformen (z.B. GesbR, OG, KG, GmbH, AG) hinsichtlich Gründung, Innen- und Außenverhältnis sowie Beendigung zu unterscheiden.

• Die Studierenden sind in der Lage, arbeitsrechtliche Alltagssituationen zu beurteilen und die Rechte und Pflichten aus dem Arbeitsverhältnis zu überblicken.

• Die Studierenden sind in der Lage, die wesentlichen Begriffsdefinitionen und Verfahren des Patentrechts zu verstehen und die internationalen Aspekte in den verschiedenen Rechtsbereichen zu berücksichtigen.

• Vorlesung mit interaktivem Charakter 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Ausgehend vom Begriff der Betriebswirtschaftslehre und des Betriebes wird auf die wirtschaftlichen Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Rechtsformen von Unternehmen eingegangen. Zur betrieblichen Organisation behandeln wir Aspekte der Wertschöpfung sowie gängige Kennzahlen. Diese Veranstaltung dreht sich um strategische Ziele und Managementmethoden. Darauf aufbauend wird zunächst das strategische und im Anschluss das operative Marketing dargestellt.  Nachfolgend werden personalpolitische Handlungsfelder vorgestellt. Die Veranstaltung schließt mit den Anforderungen an das externe Rechnungswesen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Ziele und Methoden der Marktbearbeitung, insbesondere der Absatzmärkte, von Unternehmen zu analysieren und zu beurteilen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Rechtlichen Grundlagen von Unternehmen, d. h. insbesondere die Rechtsformen und die sich daraus ergebenden Haftungsrisiken und Berichtspflichten, anhand des Unternehmensgesetzbuchs (UGB) zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Rahmenbedingungen für Arbeiter*innen und Angestellte in Unternehmen darzustellen. Dazu zählen beispielsweise die Grundlagen der Personalführung, Formen der Lohnfindung, sowie das System der Gewerkschaften und Wirtschaftskammern und der Kollektivverträge.

• Die Studierenden sind in der Lage, Unternehmensmeldungen in den Medien bewerten zu können hinsichtlich der jeweiligen betrieblichen und marktlichen Situation. Grundlage sind die berichteten Kennzahlen (KPI) sowie die Marktdaten.

• Die Studierenden sind in der Lage, Jahresabschlüsse (v. a. Bilanzen sowie Gewinn- und Verlustrechnungen) in Grundzügen zu verstehen und einfache Wirtschaftlichkeitsberechnungen durchzuführen.

• Vorlesung 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Die Lehrveranstaltung stellt Kernthemen des Business-Alltags von Biotech-Unternehmen vor und behandelt Aspekte, die v.A. für junge MitarbeiterInnen im Biotech R&D, Operations und Management Bereich sowohl neu als auch von Bedeutung im Arbeitsalltag sind (1.).  

Dabei werden v.A. Themen der Beziehung zwischen MitarbeiterInnen und Vorgesetzten bzw. Unternehmensleitung besprochen und anhand von Case Studies in Break-Out Team Sessions veranschaulicht (2.). 

Abschließend werden Soft Skills und Persönliche Entwicklung aus praktischer Sicht im Kontext besprochen und anhand von Case Studies in Break-Out Team Sessions veranschaulicht (3.). 

1. Business Alltag in Biotech-Unternehmen 

1. Gründung & Founder 

1. Förderungen & Investor*innen 

1. Management & Firmenorgane 

1. Startups in der VUCA World – Managing Uncertainty 

1. Dynamic Capabilities 

1. Lean Startup concept 

1. Innovation Management 

1. Agile & Teamwork – Beispiel: Scrum 

1. Company Culture 

1. Employee – Leadership Beziehung 

1. Organizational Structures 

1. Goal Setting 

1. Performance Review 

1. Feedback Culture 

1. Soft Skills & Persönliche Entwicklung 

1. Personal Development & Objective Agreement 

1. Time Management & Efficiency 

1. Communication 

1. Entrepreneurial Mindset 

1. Resilienz 

• Nach Abschluss der Lehrveranstaltung können die Studierenden zentrale Themen der Gründung, Führung und des operativen Alltags in Biotech-Unternehmen erläutern und kritisch reflektieren, insbesondere im Hinblick auf spezifische Herausforderungen in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU).

• Die Studierenden sind in der Lage, Kernaspekte des Biotech-Ökosystems und die daraus resultierenden Anforderungen für Unternehmen und Mitarbeitende zu analysieren sowie potenzielle betriebliche und individuelle Strategien abzuleiten.

• Die Studierenden sind in der Lage, agile Arbeitsmethoden im Teamkontext beschreiben und deren Relevanz für den Forschungs- und Entwicklungsbereich in Biotech-Unternehmen bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, wesentliche Themen der Beziehungen zwischen Mitarbeitenden und Führungskräften zu identifizieren und deren Einfluss auf den individuellen Karriereerfolg sowie den Teamerfolg eines Unternehmens zu evaluieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Soft Skills wie Zeitmanagement und Effizienzstrategien zu nutzen und deren Anwendung auf berufliche und unternehmerische Kontexte zu übertragen, um ein strategisches Verständnis für unternehmerisches Denken und Handeln zu entwickeln.

• Darbietende Methode (Vorlesung) 

• Case Study Arbeit in Break-Out Team Sessions 

Immanente Leistungsüberprüfung: Immanente Leistungsüberprüfung (Mitarbeit, Hausarbeiten, Seminarvorträge in Gruppen- und Einzelarbeit)

i. Die Bestandteile des Marketing Mix und einer integrierten Marketingstrategie bezogen auf Produkte, Marken und Unternehmen 

ii. Instrumente der Marktforschung 

iii. Marktsegmentierung, Marktpositionierung, Bearbeitung von Zielgruppen 

iv. Methoden der Entwicklung eines Preis- bzw. Gewinnmodells, Grundlagen der Preiskalkulation und -adjustierungen 

v. Regulationsmechanismen für Preisgestaltung in Österreich und auf globaler Ebene 

vi. Distribution und Logistik 

vii. Werbung, Verkauf und Kommunikation allgemein, und spezifisch in einem wissenschaftsorientierten Umfeld 

viii. Die Etappen der Produktentwicklung mit besonderer Berücksichtigung der präklinischen und klinischen Studien vor und nach dem Launch bei Medikamenten 

ix. Ethische Prinzipien des Marketings 

x. Das Produkt-Lebenszyklus Modell 

xi. Grundlagen der Portfolio-Analyse (Portfoliomatrix nach der Boston Consulting Group) 

• Die Studierenden sind in der Lage, praxisbezogene Aufgaben im Umfeld von z.B. Verkaufsunterstützung, Kundenbetreuung und Marketing Support zu meistern.

• Die Studierenden sind in der Lage, sich im operativen Geschehen eines Unternehmens gut und sicher zu bewegen.

• Die Studierenden verstehen die grundsätzliche Wirkungsweise des Marktes auf regionaler und internationaler Ebene, wie auch die Abläufe der Wertschöpfungs- und Lieferantenkette eines Unternehmens in der Zusammenarbeit über Abteilungs- und Unternehmensgrenzen hinweg.

• Die Studierenden haben Einblicke in nationale Anforderungen sowie die Gesetzmäßigkeiten globaler Märkte und die Wechselwirkungen beider Bereiche, beispielsweise bei Produktpreisen, gewonnen und können die fachlichen Aufgabenstellungen im Bereich des Produkt- oder Portfoliomanagements nachvollziehen, um in diesen Bereichen rasch einsteigen und tätig werden zu können.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Ethik von Marketingaktivitäten einzuschätzen und sind für die Vorgehensweisen im Marketing und Verkauf sensibilisiert.

• Vorlesung mit strukturierten Übungen 

• Dialog und Diskussion 

• Individuelle Arbeit 

• Gruppenarbeit 

• Problembasiertes Lernen 

Immanente Leistungsüberprüfung: Übungen und Präsentation während der ILV

- Fallstudien: Entwicklung ausgesuchter Medikamente (Biopharmazeutika und Small Molecules) 

- Klassen von Pharmazeutika 

- Klinische (Randomisierte kontrollierte Studien (RCTs)) und epidemiologische Studiendesigns im Produktlebenszyklus 

- Endpunkte und Ein- und Ausschlusskriterien 

- Besondere Patientengruppen 

- Datenanalyse und Interpretation 

- Überblick: Ethische Aspekte, Ursprünge und Prinzipien der Good Clinical Practice (GCP) 

- Internationale Leitlinien (EMEA, FDA, ICH) 

- Product Life Cycle Management und ausgesuchte kommerzielle Aspekte 

- Schnittstellen: Marketing, insbesondere Marketing Mix (“4 Ps”) und der Produktlebenszyklus 

• Die Studierenden sind in der Lage, die klinische Entwicklung von Medizinprodukten und deren Einbettung in den gesamten Entwicklungs- und Life Cycle Management-Prozess im kommerziellen Kontext zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, das Design, die Planung und Durchführung klinischer Studien im Kontext internationaler Leitlinien (EMEA, FDA, ICH) durchzuführen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ethische Aspekte klinischer Studien zu erkennen und die Anwendung von Good Clinical Practice (GCP)-Richtlinien umzusetzen.

• Die Studierenden sind in der Lage, aktuelle wissenschaftliche und ethische Fragestellungen der klinischen Forschung in einem internationalen Umfeld zu diskutieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, Fallstudien zu nutzen, um praktische Erfahrungen und Kenntnisse in der klinischen Entwicklung von Medizinprodukten zu sammeln.

• Vorlesung mit strukturierten Übungen 

• Gruppendiskussionen 

• Problembasiertes Lernen 

Endprüfung: Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung, Bewertung von Übungen während der ILV

1) Mikroskopie, Präparationstechnik: Grundlagen mikroskopischer     Technik, Querschnitt klassischer lichtmikroskopischer Verfahren, Streifzug durch aktuelle hochauflösende Licht- u. Elektronenmi-kroskopie, Kryotechniken. Histologische Präparationstechnik von Fixierung, Schnittherstellung bis Immunmarkierung.
  -Gewebelehre
  -Binde-/Stützgewebe
  -Muskelgewebe
  -Nervengewebe:

2) Organologie: Einleitend jeweils grundlegendes Bauprinzip des Organs / Organsystems mit Betonung von Struktur « Funktionsbeziehungen.
  -Kreislauf
  -Verdauung
  -Ausscheidung
  -Reproduktion
  -Haut
  -Endokrines System
  -Respirationstrakt
  -Lymphatische Organe
  -Stammzellen
  -Barrieren im Organismus

• Die Studierenden sind in der Lage, Charakteristika von Geweben und deren Zusammenspiel in Organen zu erkennen, basierend auf der Kenntnis zellulärer und struktureller Besonderheiten.

• Die Studierenden sind in der Lage, spezifische Funktionen konkreten Zell- Gewebe- Organteilen zuzuordnen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Zell-/Molekularbiologische Konzepte im Kontext von Gewebe / Organsystemen einordnen zu können.

• Die Studierenden sind in der Lage, zentrale Organfunktionen nachzuvollziehen und die Wirkung von Eingriffen / Beeinflussung abschätzen zu können.

• Die Studierenden sind in der Lage, unterstützt durch die präsentierten „bildhaften“ Daten, zusammenfassende medizinische Konzepte entwickeln zu können.

Darbietende & Aktivierende Methoden: 

• Vorlesung mit permanentem feedback, ergänzt durch online – virtual microscopy 

• Kurzfilme 

• formativem Mentimeter Test. 

Endprüfung: Kombinierte schriftliche Prüfung: Multiple Choice Fragen, Freifragen sowie Themenausarbeitung inkl. Skizzen

Homöostase und Membranpotenzial (Kompartments, Transportmechanismen, Ruhemembranpotential, Aktionspotential, Fortleitung); Herz (Aufbau des Herzes, Reizleitungssystem, Schrittmacher, EKG, Ablauf einer normalen Herzaktion, Koronardurchblutung); Atmung (Lungenvolumina, Atemzyklus, Atemeinschränkung, Compliance, Surfactant, O2 bzw. CO2-Transport; Muskulatur (elektromechanische Koppelung, Kontraktion, quergestreifte, glatte und Herz-Muskulatur, Leistungsdiagramm); Kreislauf (Körper- & Lungen-Kreislauf, fetaler Kreislauf, Druckverhältnisse, Sauerstoff-Sättigung, Sauerstoffbedarf wichtiger Organe, lokale Durchblutungsregulation); Blut (Transport von Nähr- und Abfallstoffen, Speicherung, Gerinnung, Plasmaproteine); Abwehr (zelluläre & humorale Mechanismen, AB0-Blutgruppensystem, Komplement-System, Ablauf einer Entzündung); Niere (Struktur eines Nephrons, glomeruläre Filtration, Sekretion, Rückresorption, Regulation des Blutvolumens & der Elektrolytzusammensetzung, Renin-Angiotensin-Aldosteron-System); Stoffwechsel/Verdauung (Abschnitte des Gastrointestinaltraktes und deren Funktionen, Verdauung/Resorption von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten, Aufgaben der Leber); Sinnesorgane (allgemeine Sinnesphysiologie, Tastsinn, Tiefensensibilität, Photorezeptoren Gleichgewichtsorgan, Ohr, Geruchssinn, Geschmackssinn, Schmerzwahrnehmung); Nervensystem (vegetatives Nervensystem, Transmittersysteme, Motorik, kognitive Funktionen); Endokrinologie (wichtigste Hormonrezeptor-Mechanismen, Hormone der Hypophyse, Regulation des Blutzuckerspiegels, Catecholamine, Glukokortikoide, Schilddrüsenhormon, Sexualhormone).

• Die Studierenden sind in der Lage, die Funktion biologischer Systeme im Gesamtorganismus zu erklären.

• Die Studierenden sind in der Lage, den grundlegenden Aufbau, die Entwicklung und die Funktion menschlicher Gewebe und Organe zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Dynamik biologischer Vorgänge während der Entwicklung und in der Homöostase des adulten Organismus zu verstehen.

• Die Studierenden haben Kenntnisse in Physiologie als Grundlage für das Verständnis von Arzneimittelwirkungen und präklinischen/klinischen Studien.

• Die Studierenden sind in der Lage, nationale und internationale präklinische sowie klinische Studien zu verstehen.

• Vorlesung 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Vorstellung von biologischen Modellen in Medizin und Grundlagenforschung beginnend bei Einzellern, sowie Fisch-, Frosch-, Hühner-, Mausmodelle, Drosophila und C. elegans als Invertebratenmodelle). Kriterien für die Anwendung von Modellorganismen, mit dem Schwerpunkt genetischer Methoden. Genomforschung bei Modellorganismen, Krankheitsmodelle in der biomedizinischen Forschung, gezielte Herstellung von Tiermodellen durch genetische Manipulationen wie CRISPR/Cas9. 

Durchführung und rechtliche Basis von Tierversuchen in der Forschung und bei der Zulassung von Arzneimitteln. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Rolle und Bedeutung verschiedener Modellorganismen in der Medizin und Grundlagenforschung zu erklären, einschließlich Einzeller, Fisch-, Frosch-, Hühner-, Mausmodelle, Drosophila und C. elegans

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bedeutung der Genomforschung bei Modellorganismen zu erläutern und deren Beitrag zum Verständnis genetischer Mechanismen und Krankheitsmodelle zu diskutieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Methoden der genetischen Manipulation, insbesondere CRISPR/Cas9, zu erklären und deren Anwendung zur gezielten Herstellung von Tiermodellen zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Nutzung von Modellorganismen zur Erforschung menschlicher Krankheiten und zur Entwicklung von Therapien darzustellen

• Die Studierenden sind in der Lage, die rechtlichen Grundlagen und ethischen Überlegungen bei der Durchführung von Tierversuchen zu erklären und deren Bedeutung für die Forschung und die Zulassung von Arzneimitteln zu diskutieren.

• Vorlesung 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung am Computer (Multiple Choice)

Natürliche Regenerationsfähigkeit von Geweben (Vergleich Mensch-Tier) und Beeinflussung dieser Fähigkeiten, Anwendung von Implantaten und Organtransplantaten (Problem der Immunreaktionen), Knochenmark-Transplantation Einführung in Biomaterialien – im Speziellen in die Klasse der biodegradablen Werkstoffe, Eigenschaften und Funktion von Stammzellen (Differenzierungspotential), Extrazelluläre Trägermaterialien für dreidimensionale Implantate (Matrix-Zellinteraktion), Zelltherapie durch Verkapselung von Zellen, spezielle Verfahrenstechniken für Gewebekultur im Tissue Engineering, Einsatz von Wachstumsfaktoren in der regenerativen Medizin, Problem der Immunreaktionen bei Verabreichung therapeutischer Proteine Herstellung von künstlichem Gewebe, Status quo des Tissue Engineering in verschiedenen Geweben. Im Speziellen, Tissue Engineering von Haut-, Knorpel- oder Knochengewebe, Verwendung bzw. Herstellung autologer und künstlicher Gefäßprothesen, Regeneration von Herzmuskelgewebe, Regeneration von Nervengewebe zur Behandlung von Verletzung des peripheren und zentralen Nervensystems sowie von degenerativen Erkrankungen des Zentralnervensystems. Ethische Prinzipien bei Organtransplantation, bei der Anwendung von Stammzellen und der Verwendung von künstlichem Gewebe, welches durch Tissue Engineering erzeugt wurde. Die Studierenden erhalten einen Überblick über die präklinische und klinische Entwicklung von künstlichem Gewebe mittels Tissue Engineering. Die Komplexität sowohl bei der Herstellung als auch bei der Registrierung solcher Arzneimittel wird beleuchtet. In Folge erhalten die Studierenden auch einen Einblick in die kommerzielle Situation mittels Tissue Engineering hergestellter Produkte. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Prinzipien der regenerativen Medizin, sowohl in bereits gut etablierten Bereichen wie Knochenmark-Transplantationen, als auch in relativ jungen Bereichen wie dem Tissue Engineering zu erklären und zu begründen.

• Die Studierenden sind in der Lage, die heutigen Probleme in der medizinischen Versorgung zur Regeneration und Ersatz von Organen und Geweben zu beschreiben.

• Die Studierenden sind in der Lage, die gängigen Biomaterialien, welche in der regenerativen Medizin verwendet werden, aufzuzählen und die damit verbundenen Tests zur Marktzulsassung zu verstehehn.

• Die Studierenden sind in der Lage, die 3 Grundmaterialien im Tissue Engineering – Zellen, Trägermaterialien und Signalmoleküle mit den momentanen Ansätzen zur Herstellung von fortgeschrittenem Gewebe- bzw Organersatz zu kombinieren

• Die Studierenden sind in der Lage, die Bedeutung von (Stamm)zellen und humanem Gewebe zur Generierung von funktionellem Ersatz, mittels Tissue Engineering, deren Gewinnung, mögliche Einsatzbereiche und ethische Probleme zu diskutieren.

Darbietende Methoden: 

• Vortrag mit Powerpoint-präsentation 

Aktivierende Methoden: 

• Ansichtsexemplare von Biomaterialien 

• Videos zur Visualisierung von Herstellungstechniken von künstlichen Geweben bzw Organen mittels Tissue Engineering 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Entwicklungsbiologie 

1. Grundprinzipien der Entwicklung 

• Mechanismen der Differenzierung, des Wachstums und der Musterbildung. 

• Rolle von Induktion, Morphogenen und zytoplasmatischen Determinanten in der regulativen Entwicklung und der Bestimmung des Zellschicksals. 

1. Stammzellen und Regeneration 

• Konzepte der Stammzellen, Differenzierung und Determination. 

• Mechanismen der Regeneration und ihr biologisches Potenzial. 

1. Phasen der Embryonalentwicklung 

• Prozesse der frühen Zellteilungen, Gastrulation, Neurulation und Organentwicklung. 

1. Achsenbildung 

• Bildung und Steuerung der anteroposterioren, dorsoventralen und links-rechts Achsen, einschließlich der Rolle von Organisatoren und Hox-Genen. 

1. Modellsysteme in der Entwicklungsbiologie 

• Analyse der Entwicklung bei Drosophila melanogaster, C. elegans, Zebrafischen, Xenopus, Hühnern und Mäusen sowie ein evolutionärer Vergleich der Mechanismen. 

1. Methoden der Entwicklungsbiologie 

• Experimentelle Ansätze wie Transplantationen, Genexpressionsanalysen, Gain-of-function- und Loss-of-function-Methoden. 

1. Regulation des Wachstums 

• Mechanismen der Wachstumssteuerung in der embryonalen und postembryonalen Entwicklung. 

Krebsentstehung 

1. Grundlagen der Tumorentwicklung 

• Monoklonaler Ursprung von Tumoren und die Selektion der Tumorzellen. 

• Langsame, mehrstufige Entwicklung von Krebs mit der Rolle von Mutationen und DNA-Reparaturmechanismen. 

1. Mutagene und Tumorentstehung 

• Auswirkungen von Mutagenen und Promotoren wie Entzündungsprozessen. 

• Einfluss von Umweltfaktoren, z. B. Strahlung, karzinogenen Substanzen und Ernährung. 

1. Mechanismen der Tumorprogression 

• Prozesse der Metastasierung und die Interaktion von Tumoren mit dem Immunsystem. 

• Virale Risikofaktoren und ihre Rolle bei der Krebsentstehung. 

1. Molekulare Grundlagen des Krebses 

• Onkogene, Tumorsuppressorgene und ihre Rolle in den „Hallmarks of Cancer“. 

• Bedeutung von Apoptose, Seneszenz, Telomerase, Angiogenese und epigenetischen Veränderungen. 

1. Moderne Krebstherapie 

• Analyse zentraler Signalwege (Pathways) bei der Krebsentstehung und deren Bedeutung für innovative Therapieansätze. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Phasen der Embryonalentwicklung (frühe Zellteilungen, Gastrulation, Neurulation und Organentwicklung) zu erklären und die Rolle von Differenzierung, Wachstum, Musterbildung, Induktion und Zellschicksal, zu erläutern

• Die Studierenden sind in der Lage, die Rolle von Stammzellen in Differenzierungs- und Regenerationsprozessen zu beschreiben, sie können die Entwicklungsprozesse in verschiedenen Modellsystemen vergleichen und evolutionäre Unterschiede bewerten.

• Die Studierenden sind in der Lage, Methoden der Entwicklungsbiologie, wie Transplantationen, Genexpressionsanalysen und Gain-/Loss-of-function-Experimente, zu beschreiben und ihre Anwendung zu beurteilen

• Die Studierenden sind in der Lage, die monoklonale Herkunft von Tumoren, die Selektion von Tumorzellen und die Bedeutung von Mutationen in der Tumorentstehung zu analysieren, sie kennen den Einfluss von Umweltfaktoren, Ernährung und Krankheitsprozessen, sowie die Rolle des Immunsystems.

• Die Studierenden sind in der Lage, moderne therapeutische Ansätze der Krebstherapie und ihre Wirkmechanismen anhand molekularer Signalwege zu bewerten. Sie können Oncogene, Tumorsuppressorgene und die Hallmarks of Cancer beschreiben.

• Vorlesung 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung am Computer (Multiple Choice)

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, schrittweise den Weg vom biologischen, bzw. pathologischen Pathway zur Identifizierung der beteiligten Gene (mit der Methodik der funktionellen Genomforschung) und danach die gezielte Suche nach spezifischen Wirkstoffen bis hin zu klinischen Studien darzustellen. Zuerst erfolgt eine Einführung in die medizinisch relevanten SignalingPathways der Zelle sowie in die Grundlagen der Immunologie. Danach werden die Methoden der Genomforschung vorgestellt, beginnend mit Bioinformatik und der Nutzung vorhandener Datenbanken. Statistische Methoden, die für alle Aktivitäten ‚From Bench toBedside‘ relevant sind, werden eingehend erläutert und diskutiert.Hochdurchsatzmethoden basierend auf Microarrays und Proteomics ermöglichen es, Kandidatengene zu identifizieren, die Funktionen in den gewünschten biologischen/pathologischen Pathways haben. Eine Einengung dieser potentiellen Targets erfolgt bei der funktionellen Charakterisierung der Kandidatengene, beginnend in Zellkultursystemen und schließlich im Kontext des Gesamtorganismus. Es gilt nun niedermolekulare Substanzen zu finden, die das biologisch validierte Target in seiner Funktion modulieren. Dazu müssen in vitro und in vivo Testsysteme etabliert werden, um Substanzbibliotheken (bis zu 2 Mio Verbindungen) zu screenen. Biophysikalisch, strukturbiologisch und biochemisch validierte „Treffer“ (Hits) werden medizinal-chemisch z.B. auf Potenz, Bioverfügbarkeit, Spezifität und Toxizität optimiert. In einem iterativen Prozess werden die neu synthetisierten Derivate auf ihre optimierten Eigenschaften in den in vitro und in vivo etablierten Systemen getestet, um letztendlich eine Leitstruktur zu identifizieren. Diese wird in präklinischen Modellen auf therapeutische Wirksamkeit und potentielle Nebenwirkungen analysiert. Wenn das Anforderungsprofil der Leitsubstanz erfüllt ist, kann mit der klinischen Prüfungsphase begonnen werden. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die geundlegenden zellulären Signaltransduktionswege zu benennen

• Die Studierenden sind in der Lage, die Grundprinzipien der Immunologie zu erläutern

• Die Studierenden sind in der Lage, verschiedene Disziplinen, die im Lauf der Entwicklung eines neuen Wirkstoffs zusammenspielen und ineinandergreifen, zu benennen und zu erläutern

• Die Studierenden sind in der Lage, die verschiedenen Phasen der Optimierung eines ursprünglich als Hit in einem Screen gefundenen Molekül zu beschreiben und zu erklären

• Die Studierenden sind in der Lage, folgende Technologien und Ansätze, die im Verlauf der Zielprotein-Validierung, Hit-Validierung, -Identifizierung und -Optimierung zum Einsatz kommen, sowie die Anwendung statistischer Methoden während dieser Prozesse zu erläutern: Proteomics, Computational Biology, Computational Chemistry

• Vorlesung 

• Dialog und Diskussion 

Endprüfung: Schriftliche Abschlussprüfung

Focus ist es, Studierenden die wichtigsten Schritte am spannenden Weg von der Idee, zur Arzeimittelentwicklung bis hin zur Vermarktung zu skizzieren: 

1. Idee zum Markt 

• Was ist Innovation? 

• Der Weg von Idee, zu Forschung, Entwicklung (F&E), und Zulassung. 

• Märkte, Krankheiten & Therapiegebiete (Indikationen) 

• TEAM CASE 1: Skizzierung eines Innovationsprozesses am Beispiel 

1. Wie ist eine Pharma-Firma organisiert? 

• TEAM CASE 2: Skizzierung einer Beispiel-Organisation in Team-Arbeit 

1. Wichtige Player & Organisationsformen im Biopharma Sektor. 

• Typische Organisationsformen 

• Beispiele 

1. Was sind die Hauptklassen von Pharmaceuticals? 

• Niedermolekulare Wirkstoffe („Small Molecules“) 

• Biologika 

1. Was sind Biomarker und deren Bedeutung in der Arzneistoffentwicklung? 

• Klassifizierung von Biomarkern 

• Wichtige Anwendungsbeispiele von Biomarkern 

1. Was ist Personalisierte Präzisions-Medizin? 

• Erklärung der Begriffe Personalisierung & Präzisions-Medizin 

• Anwendungsbeispiel Krebstherapie 

1. Pharma F&E 

• Die Rolle der Molekularbiologie 

• Target Discovery – Molekulare Patho-Mechanismen 

• Screening – Methoden (HTS, High Content Imaging …) 

• Bioinformatik, Data Science & KI 

• Hit to Lead (H2L) Optimierung 

1. Drug Pipeline, Präklinische & Klinische Entwicklung 

• In vitro & In vivo Modelle 

• Tokikologie und ADME 

• Phase 1- 3 

• GLP & GCP 

1. Kurze Übersicht zu Regulatory Affairs & Arzneistoff-Zulassung 

• Regulatory Affairs (FDA, EMA, etc.) & Zulassung 

• Produktion & GMP 

1. Abschluss Team Case 

TEAM CASE 3: Verfeinerung der Skizze einer Beispiel-Organisation in Team-Arbeit 

• Die Studierenden können den Innovationsbegriff erläutern und die wesentlichen Schritte von der Idee bis zur Zulassung eines Arzneimittels skizzieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Struktur und Funktion von Pharmaunternehmen zu beschreiben und die Rollen der Hauptakteure im Biopharma-Sektor zu analysieren.

• Die Studierenden können die Hauptklassen von Arzneimitteln kategorisieren und die Bedeutung von Biomarkern in der Arzneimittelentwicklung erläutern.

• Die Studierenden kennen die Prozesse der Arzneimittelforschung, einschließlich Molekularbiologie, Screening-Methoden und Optimierungsansätze und können deren Bedeutung für die personalisierte Medizin bewerten.

• Die Studierenden kennen die grundlegenden Prinzipien von regulatorischen Prozessen und Standards (wie FDA, EMA, GLP, GCP und GMP) und können diese mit dem Zulassungsprozess für Arzneimittel in Bezug setzen, um in cross-funktionalen Teams in der Pharma-Industrie effizient mitzuarbeiten.

• Vorträge  

• Interaktive Diskussion 

Immanente Leistungsüberprüfung: Hausarbeiten, Seminarvorträge in Gruppen- und Einzelarbeit

1. Einführung in die Laborautomation (Vorlesung) 

• Überblick über Systeme und Einsatzgebiete in der Biotechnologie 

• Vorteile und Herausforderungen der Automatisierung 

• Komponenten automatisierter Systeme: Pipettierroboter, Liquid Handling-Systeme, Sensorik 

1. Grundlagen der Robotik (Vorlesung) 

• Mechanik und Programmierung von Laborrobotern 

• Schnittstellen und Datenintegration (LIMS) 

• Grundlagen der Bewegungsplanung und Automatisierungssoftware 

1. Automatisierungs-Formen & Konzepte (Vorlesung) 

• Automatisierungs-Konzepte &Methoden 

• Automatisierungs-Equipment 

1. Regulierung, Validierung & Qualifizierung 

• Regulatorische Aspekte der Automatisierung 

• Equipment Validierung & Validierungsplanung (DQ, IQ, OQ, PQ) 

• Was ist ein Audit Trail? 

• SOPs & Mitarbeiterqualifizierung 

1. Anwendungsbeispiele und Praxisbezug (Vorlesung) 

• Automatisierte Probenvorbereitung und Assays (z.Bsp. qPCR, ELISA) 

• Screening und Hochdurchsatzanalysen in Forschung und Industrie (HTS) 

• Qualitätssicherung und Validierung automatisierter Prozesse 

1. Praktischer Case mit einem Opentrons OT-2 in Teamarbeit (Praktikum) 

• Planung und Protokoll Design für eine 2-dimensionale Verdünnungsreihe 

• Programmierung des Roboters (Visual Point & Click vs. Python API-basiert) 

• Durchführung des Protokolls incl. Fehlerbehebung 

• Analyse und Interpretation von Daten aus dem automatisierten Prozess 

1. Lab – Report aus dem Praxis- Case (Seminar) 

• Präsentation & Diskussion der Team-Ergebnisse 

1. Zukunft der Laborautomation (Vorlesung & Diskussion) 

• Trends in der Robotik und KI für Laboranwendungen in Forschung & Industrie 

• Ethik und Arbeitsmarktveränderungen durch Automatisierung 

Vorlesung (70%), Praktikum (15%), Seminar (15%) 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Hauptkomponenten automatisierter Laborsysteme (z. B. Pipettierroboter, Sensorik, Liquid Handling-Systeme) beschreiben und ihre Einsatzmöglichkeiten sowie Herausforderungen in der Biotechnologie erläutern.

• Die Studierenden sind in der Lage, Bewegungsabläufe eines Laborroboters zu planen und umzusetzen und bei der Implementierung von Robotersystemen entsprechend den Anforderungen der molekularbiologischen Laborprozesse in biotechnologischen Laboren effektiv im interdisziplinären Team mitzuwirken.

• Die Studierenden sind in der Lage, ein automatisiertes Laborprotokoll mit einem Pipettierroboter (z.Bsp. einem Opentrons OT-2) programmieren und durchführen, Fehler erkennen und beheben sowie die erhobenen Daten analysieren und interpretieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, regulatorische und qualitätssichernde Maßnahmen wie Validierungspläne (DQ, IQ, OQ, PQ) zu beschreiben und auf spezifische Laborautomationsprojekte anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, aktuelle Trends in der Laborautomation und deren Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt in die Zukunft der schnell-lebigen technologie-getriebenen Biotechnologie weiterdenken und auch in Bezug mit ethischen Aspekten setzen, um in Forschung & Industrie einen verantwortungs-bewussten Einsatz der Technologien mitzugewährleisten.

• Vorträge 

• Gruppen-Übung 

• Darbietende Methoden 

• Aktivierende Methoden Vortrag 

Endprüfung: Beurteilung der Mitarbeit und Leistung in der Gruppen-Übung mit Präsentation während der Lehrveranstaltung. Schriftliche Prüfung am Ende der Lehrveranstaltung. Die theoretische Prüfung beinhaltet Multiple-Choice- und offene Fragen.

Die Bachelorprüfung bildet den abschließenden Meilenstein des Bachelorstudiums in Molekularer Biotechnologie. Die Bachelorprüfung findet vor einem facheinschlägigen Prüfungssenat statt. Diese umfasst eine Präsentation, in welcher der/die Studierende Ergebnisse seines/ihres Berufspraktikums, also der Bachelorarbeit, präsentiert, eine Befragung zur Präsentation und eine mündliche Prüfung, in der die Studierenden ihr erworbenes Wissen und ihre Fähigkeiten unter Beweis stellen. Die Prüfung deckt zentrale Themenbereiche der Molekularen Biotechnologie ab, einschließlich Molekularbiologie, Zellbiologie, Biochemie, Biotechnologie und deren methodisches Wissen ab. Ziel der Prüfung ist es, die Studierenden auf ihre zukünftigen beruflichen Herausforderungen vorzubereiten und ihre Eignung für weiterführende Studien oder berufliche Tätigkeiten im Bereich der Biotechnologie zu bestätigen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, grundlegende und fortgeschrittene Konzepte der Molekularbiologie, Zellbiologie, Biochemie und Biotechnologie zu erklären und anzuwenden.

• Die Studierenden sind in der Lage, experimentelle Methoden und Techniken der molekularen Biotechnologie durchzuführen und die Ergebnisse kritisch zu analysieren.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre Forschungsergebnisse klar und präzise in mündlicher Form zu präsentieren und zu diskutieren.

Aktivierende Methoden: Präsentation und mündliche Prüfung 

Endprüfung: Für die Präsentation werden bis zu 20 Punkte von dem Prüfungssenat vergeben.

Für die anschließende Befragung zur Präsentation werden ebenfalls bis zu 20 Punkte vergeben.

Für die Beantwortung der Fragen zu zentralen theoretischen und praktischen Themen des Bachelorstudiums werden jeweils bis zu 30 Punkte vergeben.

Die Summe dieser Punkte ergibt die Gesamtnote für die Bachelorprüfung

Teil 1: Selbstreflexion: 

• geleitete Selbstreflexion verschiedener Aspekte des Berufspraktikums, einschließlich Arbeitsumfeld, durchgeführte Aufgaben, erworbene Fähigkeiten und persönliche Einsichten. 

• Themen umfassen die Bewertung von Vorwissen, die Bedeutung spezifischer Kompetenzen und die Beurteilung der während des Praktikums angewandten Labortechniken. 

Teil 2: Gruppenreflexion: 

• In Gruppen, Selbstausgewählte Themen im Zusammenhang mit ihren Berufspraktikumserfahrungen reflektieren, diskutieren und präsentieren - mögliche Themen umfassen die Vorbereitung auf internationale Praktika, Herausforderungen während des Praktikums, den Bewerbungsprozess, persönliche Entwicklung und den Vergleich zwischen akademischen und industriellen Umfeldern. 

• Jede Gruppe erstellt eine Präsentation in einem gewählten Format (z.B. Poster, Webseite,Film, Podcast), um ihre kollektiven Einsichten mit ihren Kommiliton*innen und den nachkommenden Studierenden zu teilen.

• Die Studierenden sind in der Lage, ihre eigenen Erfahrungen und Leistungen während des Berufspraktikums kritisch zu reflektieren und zu analysieren. Sie können Stärken und Schwächen identifizieren und daraus Schlüsse für ihre persönliche und berufliche Weiterentwicklung ziehen.

• Die Studierenden sind in der Lage, das im Studium erworbene Fachwissen in der Praxis anzuwenden und zu erweitern.

• Die Studierenden sind in der Lage, Fähigkeiten zur effektiven Zusammenarbeit in interdisziplinären Teams zu entwickeln und ihre Erfahrungen und Erkenntnisse klar und präzise kommunizieren sowie konstruktiv mit Feedback umzugehen.

• Die Studierenden sind in der Lage, Herausforderungen im beruflichen Umfeld zu erkennen und kreative Lösungen zu entwickeln. Sie zeigen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit in verschiedenen Arbeitssituationen und kulturellen Kontexten.

• Vortrag 

• Dialog und Diskussion 

• Individuelle Arbeit 

• Gruppenarbeit 

• Betreuter Fernunterricht 

• Blended Learning 

• Projektarbeit 

• Forschendes Lernen 

Immanente Leistungsüberprüfung: Aktive Teilnahme.

Diese LV ist indirekt mit der LV BP- Reflexion verbunden. D.h. in dieser LV, die vor der LV-Biotech-Karrieren stattfinden sollte, reflektieren die Studierenden ihre Erfahungen hinsichtlich methodischer Fachkompetenzen aber auch ihre Erfahrungen/Meinungen/Schlussfolgerungen etc. während des Berufspraktikums. Aufbauend auf den Lernergebnissen dieser LV werden im 1. Teil dieser LV : Biotech-Karrieren, alle derzeitgen Optionen für verschiedene Karriere Pfade in der Industrie und Akademia vorgestellt, und in Diskussion mit der Gruppe reflektiert. 

Der zweite Teil wird zusammen mit der BTA (Absolventenverein) durchgeführt, der den Studierenden die Möglichkeit bietet, Personen aus den verschiedensten Berufsfeldern der Industrie und Akademia kennen zu lernen und Fragen zu diesen Berufsprofilen zu stellen. 

• Die Studierenden sind in der Lage, die Erfahrungen und Erlebnisse ihres Berufspraktikums reflektieren und darauf aufbauend ihre Zukunft aktiver mitgestalten.

• Die Studierenden sind in der Lage, die verschiedenen Karrieremöglichkeiten in der Biotech- und Pharmaindustrie zu unterscheiden und die Art der Beschäftigung zu identifizieren, die am besten zu ihren beruflichen Zielen passt.

• Die Studierenden sind in der Lage, die Möglichkeiten und Chancen einer weiteren akademischen Ausbildung auf Master-Ebene und für ein weiterführendes Doktorat an nationalen und internationalen Universitäten zu unterscheiden.

• Die Studierenden sind in der Lage, basierend auf dem in dieser Lehrveranstaltung erworbenen Wissen ihre Zukunft aktiv zu gestalten.

Aktivierende Methode 

Immanente Leistungsüberprüfung: Aktive Teilnahme