Details

Ausgehend von der Frage: „Was ist Leben?“ wird die Chemie als Grundlage für das Leben (Biomoleküle, Energiegewinnung, Stoffwechsel) besprochen. 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. Aufbau von prokaryontischen und eukaryontischen Zellen, Reproduktion und Vererbung. Meilensteine der Geschichte des Lebens auf unserem Planeten. Evolution des Menschen.

Darbietende Methode

Endprüfung

Schriftliche Abschlussprüfung

Themenschwerpunkt: Onboarding, Gruppenbildung, Berufsbild & Berufsmöglichkeiten

- Studierende lernen:- ihre Mitstudierenden,

- ihre Lehrenden & Forschenden

- die Forschungsschwerpunkte des Fachbereichs

- ihre Berufsmöglichkeiten sowie

- die Zukunftsvisionen der molekularen Biotechnologie

-

- Studierende werden Teil einer(Fach-)Gemeinschaft

Vortrag, Einzel- und Gruppenarbeit, Praktische Umsetzungsaufgaben Selbsteinschätzung durch Übungen

- zur Selbst-Reflexion und individuellen Anwendung

- Praxisübungen mit Feedback und Analyse

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

Prinzipien der Entwicklung (Differenzierung, Wachstum, Musterbildung, Induktion, Morphogene, zytoplasmatische Determinanten, regulative Entwicklung, Zellschicksal, Zellwanderung, differentielle Zelladhäsion)

Phasen der Entwicklung (frühe Zellteilungen, Gastrulation, Neurulation, Organentwicklung)

Entwicklung wichtiger Modellsysteme (Drosophila, C. elegans, Zebrafisch, Xenopus, Huhn, Maus, sowie ein evolutionärer Vergleich)

Methoden der Entwicklungsbiologie (Transplantationen, Genexpressionsanalyse, Gain-of-function und Loss-of-function Methoden)

Achsenbildung (Organizer, anteroposteriore Achse - Hox Gene, dorsoventrale Achse, Links/Rechts-Achse)

Blutkreislauf (Angiogenese, Hämatopoietisches System)

Regulation des Wachstums

Keimzellen und Reproduktion (inkl. In vitro Fertilisation, Klonen)

Regeneration (Stammzellen, Regeneration, Tissue Engineering, Altern)

Besonderer Schwerpunkt: Krebsentstehung

Darbietende Methode

Endprüfung

Schriftliche Abschlussprüfung

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. Die Studierenden wenden Methoden, die vorher in der Vorlesung Methoden der DNA-Analyse und im Seminar Molekularbiologische & Biophysikalische Methoden theoretisch erarbeitet wurden, praktisch an. Art der Protokollführung: Protokoll in Form einer wissenschaftlichen Publikation - Abstrakt, Einleitung, M&M, Resultate, Diskussion, Literatur.

Aktivierende Methoden

Endprüfung

Protokoll, Schriftliche Abschlussprüfung

Die Lehrveranstaltung versteht sich aufbauend auf das Modul Modul GMBT12. Die dort behandelten Themen werden vertieft und erweitert. Aufbauend auf der Struktur und den Eigenschaften von DNA, Genen, Chromatin und RNA werden Replikation, DNA Reparatur und Mutationen vorgestellt. Ein wesentlicher Teil der Lehrveranstaltung beschäftigt sich mit der Regulation und der Umsetzung der genetischen Information: Es werden Struktur und Regulation der Genexpression von pro- und eukaryontischen Genen besprochen, epigenetische Effekte, sowie als Schwerpunkt Signalling Prozesse. Schließlich werden Anwendungen von DNA Technologie in Forschung und Therapie diskutiert.

Darbietende & Aktivierende Methoden

Immanente Leistungsüberprüfung

Überprüfung des Wissens durch mehrere schriftliche Tests.

Vorstellung von biologischen Modellen in Medizin und Grundlagenforschung (Fisch-, Frosch-, Hühner-, Mausmodelle, sowie einzellige Modelle, Drosophila und C. elegans als Invertebratenmodelle). Kriterien für die Anwendung von Modellorganismen, besonders mit Hilfe genetischer Methoden. Genomforschung bei Modellorganismen, Tiermodelle in der biomedizinischen Forschung, gezielte Herstellung von Tiermodellen durch genetische Manipulationen, Tierversuche bei der Zulassung von Arzneimitteln, Modellorganismen für die Entwicklung neuer Wirkstoffe (drug screening).

Darbietende Methode

Endprüfung

Schriftliche Abschlussprüfung

In dieser Lehrveranstaltung werden Forschungspublikationen aus international anerkannten, qualitativ hochwertigen Zeitschriften aus dem Bereich der Drug Discovery an die Studierenden verteilt, mit welchen sich die Studierenden selbstständig auseinandersetzen. Das Seminar selbst hat das Format einer Gruppendiskussion, in der Studierende den Hintergrund, die wichtigsten Ergebnisse und die Schlussfolgerungen der Publikationen vorstellen. Darüber hinaus diskutieren sie die Stärken und eventuellen Schwächen der Publikationen und überlegen Verbesserungsvorschläge.

Seminar

Endprüfung

Mitarbeit (Teilnahme an Diskussion) (Seminararbeit)

- Grundlagen der Genetik und Gentechnik

- Die verschiedenen Ebenen der Genregulation in Pro- und Eukaryoten

- Transkriptionelle Regulation (Ablauf der Transkription in Eukaryonten, Transkriptionelle Aktivierung, Eigenschaften von Transkriptionsfaktoren)

- Posttranskriptionelle Regulation (Splicing, Transport, Stabilität von mRNA, Translationskontrolle)

- Einfluss des Chromatins (Aufbau, Histon-Modifikationen, Regulation, Epigenetik)

- Beispiele von Signalling Pathways

Vorlesungen mit Powerpoint Präsentationen

Endprüfung

Schriftliche Tests

In dieser Lehrveranstaltung beschäftigen sich die Studierenden mit den Strategien der wissenschaftlichen Forschung. Anhand eines konkreten Fallbeispiels (in Drug Discovery) erarbeiten sie in einer Kleingruppe so eine Strategie, arbeiten sie anhand von konkreten Experimenten/Arbeitspaketen aus, beurteilen sie nach verschiedenen Kriterien (Kosten, Arbeitsaufwand, Effizienz, etc.) und präsentieren und präsentieren sie schließlich gemeinsam in der Gruppe.

Seminar

Endprüfung

Präsentation und Diskussion der erarbeiteten Strategie

Methoden zur Manipulation und Analyse von Signalling Pathways in Zellkulurzellen warden angewendet um das Verständnis für die Pathways zu erweitern. Verwendete Methoden sind transiente Transfektionen in Zellkultur, Reporterkonstrukte mit Gfp und Luciferase, Überexpression von Aktivatoren/Repressoren (inkl. RNAi), Western Analyse von Zellextrakten, Analyse der Phosphorylierung, fluoreszenzmikroskopische Verteilung von markierten Proteinen und pharmakologische Beeinflussung der Pathways.

Laborarbeit

Endprüfung

Beurteilung der Arbeit im Labor, einer schriftlichen Überprüfung am Beginn, Nachbesprechung der Ergebnisse am Ende des Praktikums und der schriftlichen Protokollierung der Experimente. (Seminararbeit)

Wichtige Signalling Pathways der Zelle (z.B. MAP kinase-, GPCR-, Nuclear Hormone Receptor-, NF-kB-, Jak/Stat-, Wnt-, Hedgehog-, Tgfß-, Apoptose-, PI3K/Akt- und Stresspathways) werden vorgestellt gemeinsam mit ihren Effekten auf Genregulation und andere Funktionen der Zelle und ihrer Vernetzung mit anderen Pathways. Weiters werden Techniken zur Analyse von Signalling Pathways besprochen.

Vorlesung mit Powerpoint-Präsentationen, Gemeinsame Diskussion einzelner Themenbereiche

Endprüfung

Schriftliche Prüfung

Ein small molecule wird auf sein toxikologisches und therapeutisches Potential hin mit verschiedensten zellbasierten Testmethoden untersucht. Dabei werden sowohl die aktivierenden Effekte auf einen speziellen Pathway (Heat Shock Response Pathway) als auch das zytotoxische Potential in Abhängigkeit von der Konzentration bestimmt. Es steht den Studierenden eine breite Palette von verschiedenen Methoden zur Verfügung, die sie selbst auswählen u.a. Luciferase Reporterassays, Western Blot, qPCR, Durchflußzytometrie, ELISA, Viabilitätsassays.

Praktikum mit selbstständiger Durchführung der Experimente.

Immanente Leistungsüberprüfung

Beurteilung der Arbeit im Labor, einer schriftlichen Überprüfung am Beginn, Nachbesprechung der Ergebnisse am Ende des Praktikums und der schriftlichen Protokollierung der Experimente.