MODULHANDBUCH. Molekulare Biotechnologie, MSc. Studiengang Molekulare Biotechnologie Universität Heidelberg, Fakultät für Biowissenschaften

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1 MODULHANDBUCH Molekulare Biotechnologie, MSc Stand Dezember 2011 (neue Prüfungsordnung) [1]

2 Modul: Spezielle Aspekte und vertiefende Grundlagen der Molekularen Biotechnologie Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): 22 Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Points: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 660 h Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Nicht benotete Modulelemente werden nicht mitgewichtet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg Modulelement: Biotechnologische Themengebiete und deren Methoden SWS Credit Points/Noten Vorlesung / Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg 12 dem Modul zugeordnete Vorträge müssen besucht werden. Teilnahmeliste 1, es erfolgt keine Bewertung 30 h Im Rahmen des IPMB s präsentieren die Professoren und Nachwuchswissenschaftler des Institutes für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie ihre aktuellen Forschungsergebnisse aus den Bereichen Medizinische Chemie, Expression und Herstellung rekombinanter Proteine, Strukturbiologie, Biopharmazie, Transgene Tiere, Biopolymere und Nanotechnologie. Vertiefende theoretische Kenntnisse der aktuellen Forschung im Bereich der Molekularen Biotechnologie werden erlangt. Der Studierende erhält einen Einblick in Fragestellungen und Forschungsschwerpunkte auf dem Gebiet der molekularen Biotechnologie und kann Anregungen für eigene wissenschaftliche Projekte sammeln. Modulelement: Grundkurs Biotechnologie SWS 16 und Praktikum Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg gegeben. [2]

3 Fortsetzung Modulelement Grundkurs Biotechnologie Credit Points/Noten 10, die Bewertung erfolgt gemäß der Prüfungsleistung 300 h In dieser fächerübergreifenden Lehrveranstaltung aus Praktikum und praktikumsbegleitendem erlernen und vertiefen die Studenten ihre theoretischen und praktischen Kenntnisse in der Herstellung rekombinanter Proteine und therapeutischer Antikörper sowie dem Arbeiten mit Gewebe-, Hefe- und Bakterienkulturen. Weiterhin werden die Themen Prozessteuerung, Modellierung und Biokatalyse theoretisch wie praktisch erarbeitet. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen. Erwerb von praktischen Qualifikationen für die biotechnologische Herstellung und Anwendung rekombinanter Proteine und Metabolite mit konkreten Problemstellungen zu Wirkstoffforschung, Biophysikalischen Eigenschaften sowie zu Prozessoptimierung und Modellierung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Project Proposal SWS 3 Credit Points/Note: Vorlesung / Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg gegeben. 6, die Bewertung erfolgt gemäß der Prüfungsleistung 180 h In dieser Vorlesung mit angeschlossenem lernen die Studenten, wie man ein Forschungsprojekt plant und gliedert und diese wissenschaftlichen Experimente hinsichtlich notwendiger Kontrollen theoretisch plant. Weiterhin werden sie in guter wissenschaftlicher Praxis unterwiesen (z.b. korrektes Zitieren) sowie das Schreiben eines wissenschaftlichen Förderantrags geübt. Darüber hinaus werden die Studenten über nationale und internationale Forschungsfördermöglichkeiten informiert und gemeinsam diskutiert, wie Anträge an diese Organisationen zu stellen sind. Zum Ende erarbeiten die Studenten einen eigenen Projektantrag, der sich an die Standrads der DFG anlehnt. Befähigung, ein Forschungsvorhaben zu planen, durchzuführen und die dazu notwendige Finanzierung zu beantragen. [3]

4 Modulelement: Aktuelle Themen der Molekularen Biotechnologie SWS Credit Points/Note: Vorlesung Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg 45 Vorträge aus den dem Modul zugeordneten Veranstaltungen müssen besucht werden. 30 Vorträge werden je in einem Abstract zusammengefasst. Die Abstracts werden bewertet. 5, die Bewertung erfolgt gemäß den Abstracts 150 h Die Vorträge können frei aus den Vortragsprogrammen des IPMB, Physikalisch-Chemischen Instituts, Bioquant, DKFZ, Center for Organismal Studies Heidelberg, der medizinischen Fakultät sowie des BZH, MPI für Medizinische Forschung, ZMBH und EMBL gewählt werden. Spezialwissen aus den aktuellen Forschungsgebieten der Molekularen Biotechnologie, speziell aus den Bereichen Wirkstoffforschung, Bioinformatik und biophysikalische Chemie wird erlangt. Das Schreiben wissenschaftlicher Zusammenfassungen - Abstracts wird im Hinblick auf Publikationen geübt. [4]

5 Modul: Theorie der Wirkstoffforschung Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Pointsn: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 240 (Hauptfach) / 120 (Nebenfach) Stunden 8 (Hauptfach)/ 4 (Nebenfach). Pro SWS werden 2 LPs vergeben. Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg Modulelement: Biomolecular Engineering Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung In this seminar latest developments in biomedical engineering are discussed, looking at a wide range of topics from new bio-molecules, gene technology for medical application including gene therapy, stem cell research, but also the development of new methods and technical solutions for diagnostic and therapeutic applications. The topics are discussed based on most recent publications, which also leads to a continuous shift in the focus of the seminar implementing recent advances in present molecular bioengineering research. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Gene Regulation and Signal Transduction in Development and Disease Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg [5]

6 Fortsetzung Modulelement Gene Regulation and Signal Transduction in Development and Disease 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung Cellular differentiation is not only the key mechanism underlying the development of organism from the fertilized egg to the adult, but also is a key element in the genesis of various diseases, with cancer development and progression being the most prominent example. The focus of this seminar is the integration of signaling networks in the control of cellular differentiation and the change and maintenance of gene expression states important for disease development and progression. The topics are discussed on the basis of recent publications in the field. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, fachübergreifend in Wirkstoffforschung und Bioinformatik, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Transgene Tiermodelle neurodegenerativer Erkrankungen Prof. Dr. U. Müller, IPMB, Universität Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung Innerhalb des s wird anhand von aktuellen Reviews und Orginalartikeln die Generierung und Analyse von transgenen Mausmodellen verschiedener neurodegenerativer Erkrankungen wie Morbus Alzheimer, Parkinson, Huntington und Prionen-Erkrankungen diskutiert. An Hand von Originalarbeiten wird diskutiert welchen Beitrag transgene Tiermodelle zum Verständnis dieser Pathomechanismen und zur Entwicklung therapeutischer Ansätze leisten können. Ziel ist es eine solide Grundlage (state of the art) des modernen experimentellen Methodenspektrums zu erarbeiten (klonierte Organismen Transgenese, Konstitutive und induzierbare Knockoutmodelle, ES Zellen, ips Zellen, ES-Differenzierung und Zellersatztherapien, Imaging Techniken). Lernziel ist daneben ein Verständnis der grundlegenden Pathomechanismen ausgewählter neurodegenerativer Erkrankungen. [6]

7 Modulelement: Aktuelle Probleme der Medizinischen Chemie Prof. Dr. C. Klein, IPMB, Universität Heidelberg WS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung In dem werden aktuelle Fragestellungen und Ergebnisse aus den Forschungsprojekten der Gruppe besprochen. Dies geschieht durch Präsentationen und Diskussionen zu den folgenden Themen: Suche nach neuen antibakteriell wirksamen Hemmstoffen der cytoplasmatischen Peptidoglykan-Biosynthese, Therapie von Infektionen mit Flaviviren, insbes. Dengue und West-Nil-Virus, Methionin- Aminopeptidasen als Targets in der Tumortherapie, Synthetische und analytische Methoden. Darüber hinaus werden von den teilnehmern Publikationen zu methodischen Aspekten (neue Verfahren, Software) und aktuellen Trends und Problemen der Medizinischen Chemie aufbereitet und im vorgestellt. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Biochemie der Tropenkrankheiten Prof. Dr. L. Krauth-Siegel, BZH, Universität Heidelberg H. Schirmer, MD, BZH, Universität Heidelberg Dr. F. Frischknecht, Universitätsklinikum Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung Behandelt werden die Erreger der Malaria tropica, der Schlafkrankheit und der südamerikanischen Chagas-Krankheit, insbesondere der Stoffwechsel der Parasiten sowie der menschlichen Wirtszellen, z. B. der Erythrozyten. Möglichkeiten werden aufgezeigt, wie durch Eingreifen in parasitenspezifische Stoffwechselwege es möglich sein sollte, neue, selektivere Medikamente zu entwickeln. Für jeden Erreger gibt es einen einführenden vortrag über dessen Lebenszyklus und die durch ihn verursachte Krankheit. [7]

8 Fortsetzung Modulelement Biochemie der Tropenkrankheiten Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Literaturseminar zum Wahlpflichtmodul WI Prof. I. Sinning, BZH, Universität Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung Im Vorlesungsteil werden die Themen Proteine und Enzyme, Co- Faktoren, Reaktionsmechanismen in der Biochemie sowie Enzymkinetik und Inhibitoren besprochen.die Studenten halten gegen Ende des Semesters Kurzseminare zu den Themen Vitamine und Co-Faktoren (Literaturseminare). Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: : Biotech Entrepreneurship Training Program Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg WS 120 h Each participant will receive a current research article about an innovation in the field of biotechnology and an introduction on how to develop and present a business idea. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen im Bereich der Biotechnologie, Erlernen verschiedener Präsentationstechniken, Erarbeiten einer Medienkompetenz. Durch die eigenständig erarbeiteten Vorträge und die anschließenden Diskussionen wird die Sprachkompetenz geschult und die Kommunikationsfähigkeiten werden ausgebaut. [8]

9 Fortsetzung Modulelement Biotech Entrepreneurship Training Program Modulelement: : Neuroethik Prof. Dr. G. E. Pollerberg WS 120 h Die Vorträge befassen sich mit den Ethik-Aspekten unserer Gesellschaft, zu denen die verschiedenen Sparten der modernen Neurowissenschaften einen Beitrag liefern. Dies im Doppelten Sinn: Zum einen tragen die Erkenntnisse der Neurowissenschaften dazu bei, viele ethische Themen besser zumindest anders- einzuordnen, zu bewerten und möglicherweise auch zu bewältigen, vom Zappelphillipsyndrom bis hin zur Pädophilie. Zum anderen schaffen die Neurowissenschaften - ihre Erkenntnisse so wie insbesondere auch ihre neuen Technologien, z.b. datengebenden Verfahren - selbst aber auch neue ethische Probleme, von Persönlichkeitsmanipulation und Datenschutz bis zu gehirngesteuerten Maschinen (Rollstuhl/Kampfjet). In Vorträgen und Diskussionen wird zu den einzelnen Themen jeweils der derzeitige Stand der neurowissenschaftlichen Grundlagen aufgezeigt als auch die gesellschaftlichen und gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie ethische, moralische und philosophische Aspekte angesprochen. Außerdem werden kurze Positionspapiere, die die Sprecherinnen und Sprecher verfasst haben, zur Verfügung gestellt. Verständnis, Einordnung und Bewertung von biowissenschaftlichen Themen im ethischen Zusammenhang. Modulelement: Grundlagen der Entwicklungsneurobiologie Prof. Dr. G. E. Pollerberg WS 120 h Es wird erarbeitet wie während der Embryonalentwicklung ein funktionsfähiges Nervensystem entsteht, d.h. sich die Neurone korrekt vernetzen. Schwerpunkt liegt auf dem Vertebraten-Nervensystem. Es werden insbesondere die zur Zeit aktuellen Modellsystemen vorgestellt (z. B. Kleinhirn der neugeborenen Maus, visuelles System des Huhnembryos). Es soll dabei in den Referaten jeweils der Bogen [9]

10 gespannt werden vom ganzen System (Tier bzw. Organ), über Interaktionen auf dem zellulären Niveau bis hin zu den zugrunde liegenden molekularen Vorgängen. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen im Bereich der Entwicklungsneurobiologie. Modulelement: Aims and approaches in Developmental Neurobiology Prof. G. E. Pollerberg, Interdisziplinäres Zentrum für Neurowissenschaften, Universität Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung Recent progress in developmental neurobiology will be discussed and presented based on selected scientific publication and ongoing research projects. The seminar will have a particular focus on cellular and biophysical questions and methods in developmental neurobiology. This seminar is hold in English. Improvememt of the advanced student s capabilities to evaluate, present, and critically discuss new data in the context of relevant published literature. Modulelement: Humane Reproduktionsgenetik für Biologen. Human reproduction genetics PD Dr. rer. nat P.H. Vogt, Medizinische Klinik Heidelberg PD Dr. med. M. von Wolff, Medizinische Klinik Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung Voraussetzung für die erfolgreiche Teilnahme sind fundierte Grundkenntnisse in der molekularen Humangenetik und ein besonderes Interesse für die molekularen Regelkreise in der humanen Reproduktionsbiologie. Der Fokus liegt auf dem Studium genetischer Aspekte der molekularen Reproduktionsbiologie von Mensch und Primaten. Jedem Studenten wird dabei die Gelegenheit gegeben, durch eine selbständige Literatur-Recherche einen eigenen Report zu einem Teilgebiet dieses in den letzten Jahren rasch expandierenden Forschungsschwerpunkts zu verfassen und den anderen Teilnehmern vorzustellen. Alle teilnehmer haben auf Wunsch und nach [10]

11 Anmeldung auch die Möglichkeit an einem vereinbarten Tag unser IVF- Labor zu besuchen und die praktische Durchführung eines "in vitro"- Fertilisierungsexperimentes mit menschlichen Keimzellen zu begleiten. Grundkenntnisse sowie Spezialwissen aus dem Forschungsgebiet der humanen Reproduktionsgenetik. Modul: Algorithmische Bioinformatik Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Pointsn: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 240 (Hauptfach) / 120 (Nebenfach) Stunden 8 (Hauptfach)/ 4 (Nebenfach). Pro SWS werden 2 LPs vergeben. Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg Modulelement: Current Topics in Bioinformatics and Computational Cell Biology SWS Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung In diesem werden aktuelle fortgeschrittene Themen der funktionellen Genomanalyse und der biologischen Bildanalyse an die Teilnehmenden vergeben und von ihnen vorgetragen. Die Themen der funktionellen Genomanalyse beinhalten Netzwerkanalyse der Signaltransduktion und des Metabolismus, Netzwerktopologien, Proteininteraktionsstudien, Analyse von Genexpressionsdaten und Gensequenzierung, Komparative Genomanalyse, Einzel-Nukleotid Polymorphismen, Gewebe-Microarrays und Fluoreszenz-in-situ- Hybridisierung. Die Themen der biologischen Bildverarbeitung befassen sich mit automatischer Auswertung von Zellmikroskopiebildern mit Fokus auf der Segmentierung von Zellen, Verfolgen (Tracking) von zellulären Strukturen, Registrierung von Mikroskopiebildern und Auswertung von Hochdurchsatz-Screens. Vertiefende Kenntnisse von Methoden der Bioinformatik mit Fokus auf funktioneller Genomanalyse und der automatischen Auswertung von Zellmikroskopiebildern. [11]

12 Modulelement: Computational Biology Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h During this course students will be introduced to recent tools and methods in bioinformatics and computational biology, e.g. recent databases, sequence alignment tools, molecular modeling, biological network assembly, image processing and computational biochemistry. The focus is on the very practical use of the respective tools and their limitations. Detailed theory will be covered in a follow-up course in the next semester. Students will learn how to make more of their respective experimental data with the use of modern computational techniques. Moreover, students should get familiar with abstracting biological knowledge to mathematical formulas and simply getting to know different operating systems and computational environments. Modulelement: Vom Gen bis zur 3D Struktur des Genprodukts Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h Es werden Programme vorgestellt, die als Klonierungshilfe im täglichen Laborbetrieb sehr hilfreich sind (Restriktionsanalyse, Plasmidkarten, etc.). Ausgangspunkt sind rohe Sequenzdaten (Elektropherogramme). Diese werden nachanalysiert, zusammengefügt, zur Datenbanksuche eingesetzt und die Domänenorganisation des gefundenen Proteins bestimmt. Stammbäume werden erstellt und 3D Vorhersagen ausprobiert. Programme: DNA-Strider, DNASTAR, NCBI-Server, Ensembl-Server (fast, blast Suchen). Es wird auf Macintosh Rechnern mit MacOSX10.3 als Betriebssystem gearbeitet. Praktische Erfahrungen mit dem professionellen Umgang mit Programmen zur Sequenzverarbeitung. Die Übungen haben zum Ziel, Struktur und Funktion eines Proteins auf der Basis seiner Gensequenz vorherzusagen. [12]

13 Modulelement: Algorithmische Bioinformatik und Systembiologie Vorlesung Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h Moderne experimentelle Hochdurchsatzverfahren der Genetik und Molekularbiologie liefern massive Datenmengen, deren manuelle Analyse nicht mehr möglich ist. Genomweite highcontent Screens produzieren schnell mehrere Terabyte an Daten; Live Cell Imaging, Genom Sequenzierungsprojekte und zeitaufgelöste Transkriptom- und Proteom-Messungen sind nur einige Beispiele für sehr datenintensive experimentelle Verfahren. Während diese einerseits völlig neue Einsichten in Prozesse in Zellen ermöglicht, stellen sie andererseits eine Vielzahl neuer methodischer und algorithmischer Fragestellungen im Zusammenhang mit der Analyse und Interpretation dieser Daten. Die Systembiologie schliesslich befasst sich mit der quantitativen Modellierung von Prozessen in Zellen, basierend auf solchen experimentellen Messungen. In der Vorlesung werden Computeralgorithmen und mathematische Verfahren für die Prozessierung und Analyse von Hochdurchsatz-Daten vorgestellt, sowie grundlegende Methoden der Systembiologie eingeführt. Es sind keine speziellen Vorkenntnisse erforderlich, aber ein Interesse an mathematischen Methoden und Computerverfahren aus der Bioinformatik und Systembiologie. Professioneller Umgang mit Programmen zur Sequenzverarbeitung. [13]

14 Modul: Theorie der Biophysikalischen Chemie Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Pointsn: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 240 (Hauptfach) / 120 (Nebenfach) Stunden 8 (Hauptfach)/ 4 (Nebenfach). Pro SWS werden 2 LPs vergeben. Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. J. Spatz, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Prof. Dr. M. Tanaka, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Modulelement: Literaturseminar Biochemie W II: Regulation und Interaktion in Biologischen Enzymkomplexen Vorlesung Prof. Dr. I. Sinnig, BZH, Universität Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h Reaktionsmechanismen der RNA Moleküle, Protein-RNA Interaktionen, Enzymaktivierung in Protein/RNA Komplexen, Allosterische Enzyme, Substrat-Transfer zwischen katalytischen Zentren, Enzymregulation durch Protein-Protein Interaktion Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Biophysikalische Chemie und Biophysik III Vorlesung Prof. Dr. J. Spatz, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Prof. Dr. M. Tanaka, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg WS [14]

15 Fortsetzung Modulelement Biophysikalische Chemie und Biophysik III 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h Die Vorlesung gibt einen umfassenden Überblick über die physikalische Chemie biologischer Systeme. Behandelte Themen sind: die Physik von Biomembranen, die Photosynthese, Charakterisierungsmethoden über die optische Auflösung hinaus, Zusammensetzung und Eigenschaften der Extrazellulären Matrix, Zelladhäsion, Zellmechanik, Bionanotechnologie. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Astrobiologie und Astrobiophysik I und II Vorlesung Prof. E. Grebel, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg Prof. M. Hausmann, Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h In den Vorlesungen Astrobiologie und Astrobiophysik geht es um Prozesse, die zur Entstehung von Leben führen, es unterhalten und erhalten, sowie um deren Einbettung in ihre Umwelt. Es soll hierbei neben der astrophysikalisch geprägten sowie biologisch geprägten Blickrichtung eine zusätzliche Sicht aus dem mathematisch informationstheoretischen Feld mit aufgenommen werden. In Astrobiologie und Astrobiophysik 1 werden Prozesse von der Biogenese bis zu den Themen Intelligenz und Kommunikation vorgestellt. In Astrobiologie und Astrobiophysik 2 geht es um Entwicklungen von der Entstehung des Universums, der Entstehung von und Suche nach extrasolaren Planeten bis zur Bildung einer Umwelt, in der Leben entstehen kann. Die Vorlesungen erstrecken sich über zwei Semester und gliedern sich in Astrobiologie und Astrobiophysik1 (Wintersemester) und Astrobiologie und Astrobiophysik2 (Sommersemester). Beide Vorlesungen können unabhängig von einander und auch in umgekehrter Reihenfolge gehört werden. Ein Einstieg ist somit in jedem Semester möglich. Die Vorlesung wird von Dozenten der Astronomie und Biophysik gemeinsam gehalten und noch durch eine einstündige (freiwillige) Übung ergänzt. Die Vorlesungen werden jeweils durch eine Klausur abgeschlossen. [15]

16 Fortsetzung Modulelement Astrobiologie und Astrophysik I und II Verständnis der Grundbegriffe der Astrobiologie und Astrophysik. Modulelement: Astrobiologie und Astrobiophysik Prof. E. Grebel, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg Prof. M. Hausmann, Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h In einem begleitenden zu Astrobiologie und Astrobiophysik sollen zum einen Hintergründe der wissenschaftlichen Forschung zu Themen der Vorlesung in Form von Referaten, zum anderen sollen in Form von kritischen Diskussionen offene Fragen und alternative Ansätze erarbeitet werden. Die Teilnahme ist auch unabhängig vom Besuch der Vorlesung möglich. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: Enzyme Mechanisms and Protein Folding: approaches to structure and dynamics of biocatalysts and molecular switches PD Dr. J. Reinstein, MPI für Medizinische Forschung Heidelberg WS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h The introduces principles of protein structure, enzyme catalysis and protein folding, exemplified by case studies. The textbook by Alan Fersht will serve as source and guideline for various selected presentations of classical but also current topics with fundamental importance in the field of enzyme and protein folding mechanism with particular emphasis on molecular machines/motors and novel areas connected to biocatalysts. Selected publications will also be presented by the participants and discussed. [16]

17 Fortsetzung Modulelement Enzyme Mechanisms and Protein Folding: approaches to structure and dynamics of biocatalysts and molecular switches Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Alan Fersht: Strucrure & Mechanism in Protein Scienc: A Guide to Enzyme Catalysis and Protein Folding, W H Freeman & Co. Weitere Modulelement: Experimentelle biomolekulare Strukturanalyse - ein praxisbezogener Ansatz Dr. K. Scheffzek, Exzellenzcluster Cellular Networks, Universität Heidelberg WS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h Structural Biology develops towards an increasingly interdisciplinary research field. This concerns typically the interaction between methods, that give three-dimensional information about bio-macromolecules and those that deal with biochemical/biological data such as binding constants or turnover rates. In addition, an increasing interaction between these experimental methods themselves, contributes to research results that far exceed the potential of the individual approaches. In this lecture/seminar series we want to give an introduction to the principles and concepts of three widely used and highly complementary methods in structural biology: nuclear magnetic resonance, x-ray crystallography and electron microscopy. We will emphasize the complementary aspects or common concepts wherever possible. A single lecture will be dedicated to the more specialized application of neutron scattering. The lectures are supplemented by short seminar presentations of participants. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: : Interaktionen von Proteinen und Nukleinsäuren biophysikalische Konzepte und theoretische Beschreibungen Vorlesung Dr. K. Rippe, Bioquant, Universität Heidelberg [17]

18 Fortsetzung Modulelement Interaktionen von Proteinen und Nukleinsäuren biophysikalische Konzepte und theoretische Beschreibungen 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h In der Vorlesung sollen Methoden und Anwendungen der Biophysik/quantitativen Biologie dargestellt werden, mit denen Protein- Nukleinsäure-Wechselwirkungen quantitativ charakterisiert werden. Nach einer Darstellung molekularbiologischen Techniken werden die Theorie und Durchführung von Gelelektrophorese behandelt. Dann werden Absorptions- und Fluoreszenzspektroskopie, hochauflösende Fluoreszenz-mikroskopietechniken sowie Methoden zur Analyse und Manipulation einzelner Makromolekül-Komplexe dargestellt. Die Vorlesung endet mit Hochdurchsatzmethoden zur genomweiten Analyse von Interaktionen von Protein mit DNA und RNA. Begleitend zu der Vorlesung werden Übungsaufgaben gestellt. Verständnis von wissenschaftlichen Publikationen: Befähigung, deren Kernpunkte zu erkennen, bewerten und diskutieren. Erwerb, Vertiefung und Ausbau von Spezialwissen, gekoppelt mit dem Erlernen verschiedener Präsentationstechniken sowie dem Erarbeiten einer Medienkompetenz. Modulelement: : Proteinfaltung in der Zelle: vom Mechanismus zur Pathophysiologie Prof. B. Bukau, ZMBH, Universität Heidelberg SS 120 h: 30 Präsenzzeit, 90 Vor- und Nachbereitung 120 h Das vermittelt neueste Erkenntnisse über Proteinfaltung in der Zelle und ihre Überwachung durch ein Qualitätskontrollnetzwerk bestehend aus Chaperonen und Proteasen. Die Schwerpunkte bilden hierbei Studien zu Funktionen und Mechanismen von Chaperonen und Proteasen sowie Untersuchungen zu Proteinmissfaltung und Aggregation in Zusammenhang mit Zellalterung und neurodegenerativen Erkrankungen. Erlernen verschiedenster genetischer, zellbiologischer sowie biochemischer und biophysikalischer Methoden und deren Anwendung im Zusammenhang der Untersuchung von Proteinfaltung und Proteinaggregation, molekularen Chaperonen und Proteasen. [18]

19 Modul: Experimentelle Wirkstoffforschung Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Pointsn: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 600 (Hauptfach) / 300 (Nebenfach) Stunden 20 (Hauptfach)/ 10 (Nebenfach) Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg Modulelement: Bioanalytik und Molekulare Zellbiologie Praktikum Prof. Dr. S. Wölfl, IPMB, Universität Heidelberg SWS 16 Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung Wie können zelluläre Veränderungen auf unterschiedlichen molekularen Ebenen, z.b. mrna, Proteine und Protein-Modifikation, und zellulären Stoffwechselprozessen schnell und einfach erfasst werden? Neben etablierten molekularbiologischen Methoden für Untersuchungen der Genexpression und Proteinanalytik, werden auch verschiedene Methoden zur Analyse biochemischer Prozesse in der Zelle erlernt und insbesondere für die detaillierte Untersuchung der biologischen Wirkung von Arzneistoffen in verschiedenen zellulären Modelsystemen genutzt. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Bioorganische Chemie Praktikum Prof. Dr. A. Jäschke, IPMB, Universität Heidelberg Jedes Semester SWS 16 [19]

20 Fortsetzung Modulelement Bioorganische Chemie Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme am Mitarbeiterseminar, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikatio und Präsentation der Forschungsarbeit im Mitarbeiterseminar. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung Moderne Methoden der Bioorganischen Chemie und Chemischen Biologie, mit besonderem Fokus auf Nukleinsäuren. Im Zentrum stehen katalytische und regulatorische Eigenschaften von Nukleinsäuren, schaltbare Systeme sowie neue biologische Funktionen von RNA. Zur Anwendung kommt eine breite Palette molekularbiologischer, chemischsynthetischer sowie instrumentell-analytischer Techniken. Die Praktikumsprojekte haben direkten Bezug zu aktuellen Forschungsvorhaben. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Molekulare Wirkmechanismen SWS 16 Praktikum Prof. Dr. M. Wink, IPMB, Universität Heidelberg Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung In diesem Kurs werden Naturstoffe hinsichtlich molekularer Wirkmechanismen untersucht. Dies umfasst das Erlernen analytischer Grundlagen, den Aufbau und die Validierung von Bioassays, den Einsatz geeigneter Positiv- und Negativ-Kontrollen und die IC 50 -Bestimmung. Als in vivo Testsysteme stehen diverse Krebszelllinien, Trypanosoma brucei, Caenorhabditis elegans und Wanzen (Oncopeltus fasciatus) zur Verfügung. Dabei wird die Wirkung der Naturstoffe auf verschiedene molekulare Zielstrukturen untersucht, u.a. die Hemmung von Enzymen (z.b. Lipoxygenase), die Hemmung von ABC-Transportern, die Resorption von Naturstoffen in Caco-Zellen, die Bestimmung antioxidativer Eigenschaften, die Modulation von Genaktivitäten mit Hilfe von real time PCR. Ebenfalls werden Naturstoffe auf antibakterielle, antifungale bzw. herbizide Wirkung getestet. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. [20]

21 Modulelement: Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie SWS 16 Praktikum Prof. Dr. M. Wink, IPMB, Universität Heidelberg Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung In diesem Kurs werden Arzneipflanzen und Giftpflanzen charakterisiert. Dies umfasst die Identifikation der Pflanzen an Hand von DNA- Barcoding, das Herstellen und Fraktionieren von pflanzlichen Extrakten und deren Testung auf biologische Wirksamkeit (bio guided fractionation). Reinstoffe werden isoliert und identifiziert mit Hilfe von Massenspektrometrie, NMR, UV-Absorbtion); Gemische werden isoliert und analysiert mittels GCMS und LCMS. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Zellkulturtechniken SWS 16 Praktikum Prof. Dr. M. Wink, IPMB, Universität Heidelberg Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung In diesem Kurs wird der Umgang mit tierischen und pflanzlichen Zellkulturen erlernt. Dies umfasst steriles Arbeiten, die Medienzubereitung sowie das Erfassen von Wachstumsparametern (Zellzahl, MTT-assay) und Medienparametern (Aktivitätsbestimmung verschiedener Enzyme). Ebenfalls wird die Wirkung von Substanzen auf die Zellkulturen hinsichtlich Cytotxizität, Apopotose und Seneszenz untersucht, z.t. auch an Hand von GFP-Modellen. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. [21]

22 Modulelement: Funktionelle Genomik SWS 16 Praktikum Prof. Dr. U. Müller, IPMB, Universität Heidelberg Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung Dieses Praktikums ermöglicht die Mitarbeit der Studierenden an aktuellen Forschungsprojekten der Abteilung Funktionelle Genomik. Dies beinhaltet sowohl zellbiologisch/biochemische Techniken (Expressionsklonierung, Proteinreinigung, Interaktionsscreens, diverse Zellkulturen u.a. ES-Zellen, primäre Neuronen, organotypische Hippocampuskulturen, konfokale Mikroskopie) als auch genetische Ansätze, wie die Generierung und Analyse von transgenen und Knockoutmausmodellen verschiedener neuronaler, z. B. Alzheimer relevanter Proteine. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Medizinische Chemie Praktikum Prof. Dr. C. Klein, IPMB, Universität Heidelberg SS SWS 16 Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung Das Praktikum "Medizinische Chemie" ermöglicht den Studierenden, zahlreiche experimentelle und theoretische Techniken der Wirkstoffsuche und Wirkstoffentwicklung kennenzulernen. Die experimentellen Methoden umfassen insbesondere: Chemische Synthese von Wirkstoffkandidaten, sowie deren Charakterisierung mittels instrumental-analytischer Verfahren (NMR, MS, HPLC); Klonierung und Mutagenese von Target-Proteinen; Heterologe Überexpression von Proteinen, sowie deren Aufreinigung: Assays zur Charakterisierung von Wirkstoffkandidaten; Charakterisierung von Enzymen; Analytik von Enzym-Ligand Komplexen mittels Massenspektrometrie; Die theoretischen Methoden umfassen insbesondere: Bioinformatische Analyse von Target-Proteinen, z.b. zur Suche nach Ligand- Bindungsstellen oder zur rationalen Mutagenese; Docking-Studien von kleinen Molekülen an den Target-Proteinen. [22]

23 In der Lehrveranstaltung wird ein überschaubares Problem mit den o.g. Methoden unter Anleitung durch die wissenschaftlichen Mitarbeiter aber mit größtmöglicher Selbständigkeit von den Praktikanten bearbeitet. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Advanced Molecular Immunobiology and Immunotechnology Praktikum Prof. Dr. P. Beckhove, DKFZ Heidelberg WS SWS 16 Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung In diesem Praktikum untersuchen die Studenten die T Zell Antworten gegen verschiedene Tumor-assoziierte Antigene mit Hilfe der ELISpot Methode. Dazu wird erklärt, wie aus Blut und Knochenmark von Patienten mit Kolorektalkarzinom, bzw. Pankreaskarzinom T Zellen gewonnen und dendritische Zellen generiert werden können. Die Studenten reinigten diese Zellpopulationen dann selbständig auf. Zum Abschluss folgt eine kurze Wiederholung von angemessenen statistischen Methoden zur Analyse der Daten. Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Wirkstoffforschung. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. Modulelement: Fermentationsprozesse und Biokatalyse Praktikum Prof. Dr. G. Claus, Hochschule Mannheim WS SWS 16 Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. [23]

24 Fortsetzung Modulelement IFermentationsprozesse und Biokatalyse 270 h: 240 Präsenzzeit; 30 Vor- und Nachbereitung Anhand einer konkreten Fragestellung aus dem Bereich der Bioprozesstechnik vertiefen die Studierenden ihre theoretischen und praktischen Kenntnisse auf diesem Gebiet. Das Angebot reicht von der Nutzung von Bioreaktoren und Systemen zur Prozesskontrolle für die Herstellung medizinischer Produkte (rote Biotechnologie) über Anwendungen in der Umwelttechnik (graue Biotechnologie) bis zur ressourcen- und umweltschonend Produktion in der chemischen Industrie (weiße Biotechnologie). Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Bioprozesstechnik. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. [24]

25 Modul: Anwendung bioinformatischer Methoden Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Pointsn: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 600 (Hauptfach) / 300 (Nebenfach) Stunden 20 (Hauptfach)/ 10 (Nebenfach) Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg Modulelement: Bioinformatik SWS 16 Praktikum Prof. Dr. R. Eils, Bioquant, IPMB, Universität Heidelberg Praktische Anwendung der Bioinformatik, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung In diesem Praktikum werden vertiefende praktische Kenntnisse von Computermethoden in der biowissenschaftlichen Forschung und Bioinformatik vermittelt. Der Schwerpunkt liegt auf ausgewählten fortgeschrittenen Themen der funktionellen Genomanalyse (z.b. Auswertung von Genexpressionsdaten) und der biologischen Bildanalyse (z.b. Segmentierung und Bewegungsverfolgung von zellulären sowie subzellulären Strukturen in Mikroskopiebildern). Dabei kommen existierende Softwareprogramme der Bioinformatik zur Anwendung. Vertiefende praktische Kenntnisse von Methoden und Algorithmen der Bioinformatik mit Fokus auf funktioneller Genomanalyse und der automatischen Auswertung von Zellmikroskopiebildern. [25]

26 Modul: Experimentelle Biophysikalische Chemie Teilnahmevoraussetzung/ Vorkenntnisse: Angebotszyklus: Arbeitsaufwand gesamt: Credit Points (CP): Bewertungsschlüssel: Voraussetzungen für die Vergaben von Credit Pointsn: Modulverantwortlicher: Nach Maßgabe des Dozenten können spezielle Eingangsvoraussetzungen wie das erfolgreiche Absolvieren von bestimmten Modulen oder Lehrveranstaltungen definiert werden. Veranstaltungen zum Modul werden jedes Semester angeboten, das regelhafte Stattfinden einer expliziten Veranstaltung ist nicht garantiert. 600 (Hauptfach) / 300 (Nebenfach) Stunden 20 (Hauptfach)/ 10 (Nebenfach) Die Modulnote wird aus den Noten der Modulelemente gemäß den Credit Pointsn berechnet. Die Definition der Prüfungsleistung obliegt dem Dozenten im Einvernehmen mit dem Prüfungsausschuss und wird spätestens zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Prof. Dr. J. Spatz, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Prof. Dr. M. Tanaka, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Modulelement: Forschungspraktikum Biophysikalische Chemie SWS 16 Praktikum Prof. Dr. J. Spatz, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Prof. Dr. M. Tanaka, Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Heidelberg Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung Dieses Praktikum führt die Studenten in den Stand der Technik ein auf dem Gebiet der biophysikalischen Forschung anhand von molekularbiologischen, zellbiologischen und biotechnologischen Fragestellungen. Es werden Teilprojekte innerhalb von bestehenden Forschungsprojekten am Lehrstuhl bearbeitet. Ziel ist der Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Biophysikalischen Chemie. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. [26]

27 Modulelement: Biochemie Wahlpflicht II: Proteine, Protein-RNA-Komplexe und Biokatalyse SWS 16 Praktikum Prof. Dr. I. Sinnig, BZH, Universität Heidelberg Praktische Laborarbeit, aktive Teilnahme an den Lehrveranstaltungen, Anfertigung eines Protokolls in Form einer wissenschaftlichen Publikation und das Bestehen der Leistungsnachweise. 300 h: 240 Präsenzzeit; 60 Vor- und Nachbereitung Dieses Praktikum bietet Studenten die Möglichkeit, sich mit aktuellen Fragestellungen im Bereich der Ennzymkatalyse und RNA-Katalyse sowie mit GTPasen zu befassen: Produktion, Isolierung und Aufreinigung rekombinanter Proteine, physikalische Charakterisierung und weiterführende Untersuchungen. Ziel ist der Erwerb von praktischen Qualifikationen anhand von konkreten Problemstellungen der Biophysikalischen Chemie. Die Vermittlung und Erarbeitung von Schlüsselqualifikationen wie qualitatives und operatives Zeitmanagement und eigenverantwortliches, zielorientiertes Handeln ist integriert. In Vorbereitung auf die eigenständige wissenschaftliche Arbeit werden Problemlösungsstrategien und vernetztes Denken vermittelt und erarbeitet. [27]