Modulhandbuch WiSe 13/14 - Technische Universität Braunschweig

Modulhandbuch 

Beschreibung des Studiengangs 

Biologie (seit WS 2011/12) 

Master 

Datum: 2013-07-04

Inhaltsverzeichnis 


Biochemie / Bioinformatik (BB) - Wahlpflicht 

BB 21 Molekulare Biotechnologie für Masterstudierende 2 

BB 22 Grundlagen der Proteinstrukturanalyse 4 

BB 23 Grundlagen der Bioinformatik 5 

BB 24 Molekulare Biochemie 7 

Biochemie / Bioinformatik (BB) - Schwerpunkt 

BB 25 Spektroskopische Methoden der Biochemie 8 

BB 26 Pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse 10 

BB 27 Immunologie 11 

BB 28 Bioinformatik für Fortgeschrittene 12 

BB 29 Pflanzlicher Stressmetabolismus 13 

BB 30 Systembiologie 14 

Genetik (GE) - Wahlpflicht 

GE 21 Entwicklungsgenetik 15 

GE 22 Hefegenetik 16 

GE 23 Bakterien- und Phagengenetik 17 

GE 24 Genetik und Molekularbiologie filamentöser Pilze 18 

Genetik (GE) - Schwerpunkt 

GE 25 Molekulare Phylogenetik 19 

GE 26 Populationsgenetik der Pflanzen 21 

GE 28 Laborpraktikum Genetik 22 

Infektionsbiologie (IB) - Wahlpflicht 

IB 21 Molekulare Infektionsbiologie 23 

IB 22 Mechanismen mikrobieller Pathogenität 25 

IB 23 Zelluläre Mikrobiologie 27 

Infektionsbiologie (IB) - Schwerpunkt 

IB 24 Molekulare Immunologie 29 

IB 25 Molekulare Infektionsepidemiologie 31 

IB 26 Virologie 33 

IB 27 Sophisticated Imaging 35 

Mikrobiologie (MI) - Wahlpflicht 

MI 21 Molekulare Mikrobiologie 37 

MI 22 Molekulare mikrobielle Evolution und Diversität 39 

MI 23 Theoretische Mikrobiologie 41 

MI 24 Systembiologie mikrobieller Anpassungsvorgänge 42 

Mikrobiologie (MI) - Schwerpunkt 

MI 25 Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften 44 

MI 26 Mikrobielle Proteomik 46


MI 27 Bodenmikroorganismen: Diversität, Anpassungsfähigkeit, Pathogenität 48 

MI 28 Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose 50 

Zellbiologie (ZB) - Wahlpflicht 

ZB 21 Molekulare Zellbiologie 52 

ZB 22 Pflanzliche Zelltechnik Gentransfer und Bioimaging 54 

Zellbiologie (ZB) - Schwerpunkt 

ZB 23 Zellbiologische Aspekte der Entwicklungsbiologie 56 

ZB 24 Zelluläre Neurobiologie 58 

ZB 25 Analyse von Molekülkomplexen (In vitro und In vivo) 59 

ZB 27 Biologie des Blutes: Hämatopoese und Antikörper 61 

ZB 28 Genetik und Zellbiologie neurologischer Erkrankungen 63 

Zusatzqualifikationen 

ZQ 11 Wahlveranstaltungen 64 

ZQ 12 Wahlveranstaltungen 66 

ZQ 13 Wahlveranstaltungen 68 

Master-Arbeit 

Masterarbeit 70

1. 

Technische Universität Braunschweig | Modulhandbuch: Master Biologie (seit WS 2011/12) 

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2. Biochemie / Bioinformatik (BB) - Wahlpflicht 


2.1. BB 21 Molekulare Biotechnologie für Masterstudierende 

Modulbezeichnung: 

BB 21 Molekulare Biotechnologie für Masterstudierende 

Institution: 

Studiendekanat Biologie 

Modulnummer: 

BL-STD-63 

Modulabkürzung: 

BB 21 

Workload: 300 h Präsenzzeit: 112 h Semester: 1 

Leistungspunkte: 10 Selbststudium: 188 h Anzahl Semester: 2 

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 8 

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: 

Molekulare Biotechnologie II (Bio-BB21, MSc Biologie; Bt-MP02, MSc Biotechnologie) (V) 

"""""""""""""Molekulare Biotechnologie II (Praktikum Bio-BB21-1, MSc Biologie; Praktikum Bt-MP02-1, MSc 

Biotechnologie, Kurs für 12 Teilnehmer)""""""""""""" (P) 







Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.): 

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Lehrende: 

Prof. Dr. Stefan Dübel 

PD Dr. Michael Hust 

Dr.rer.nat. Thomas Schirrmann 

Qualifikationsziele: 

Die Studierenden erhalten praktische und theoretische Kenntnisse über rekombinante Proteine, insbesondere Antikörper, 

über ihr molekulares Design, ihre Generierung und Produktion, sowie ihre Relevanz für Anwendungen in Forschung, 

Diagnostik und Therapie. 

Inhalte: 

Vorlesung "Molekulare Biotechnologie für Fortgeschrittene": 

Aufbau und Funktion von Antikörpern, Selektionssysteme für Binder u.a. 

Phagen Display, Produktion von Antikörpern in verschiedenen Produktionssystemen, Anwendung von Antikörpern für 

Forschung, Diagnostik und Therapie, Antikörperbasierten Therapien und die medizinischen Hintergründe der 

Erkrankungen, Anwendung, Produktion und medizinischer Hintergrund von anderen Biologicals (z.B. EPO). 

Praktikum "Molekulare Biotechnologie für Fortgeschrittene": 

Es werden folgende Experimente durchgeführt: Selektion eines rekombinanten Antikörperfragments gegen ein 

biomedizinisches Zielprotein mittels Phagen-Display, Produktion von Antikörpern mittels Säugetierzellkultur, Aufreinigung 

und biochemische Analyse der produzierten Antikörper. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Vorlesung und 1 Praktikum 

Prüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten: 

- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls) 

- Erfolgreiche Modulprüfung: schriftlich; Prüfungsdauer: ca. 200 Minuten 

Turnus (Beginn): 

jährlich Wintersemester 

Modulverantwortliche(r): 

Michael Hust 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Janeway, Immunologie; 

- Clark, Molekulare Biotechnologie; 

- Krämer und Jelkmann, Rekombinante Arzneimittel 

- Breitling/Dübel, Rekombinante Antikörper; 

- Thiemann et al, Biotechn.; 

- Pearson Studium Wink, Mol. Biotechnologie 

Erklärender Kommentar: 

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Kategorien (Modulgruppen): 


Voraussetzungen für dieses Modul: 


Studiengänge: 

Biologie (seit WS 2011/12) (Master), 

Kommentar für Zuordnung: 

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2.2. BB 22 Grundlagen der Proteinstrukturanalyse 


BB 22 Grundlagen der Proteinstrukturanalyse 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-64 


BB 22 





Proteinstrukturanalyse (Grundlagen) BB 02, MSc Biologie (P) 

Grundlagen der Strukturbiologie (V) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Dirk Heinz 

Prof. Dr. Christiane Ritter 


Die Studierenden erhalten Kenntnisse in den theoretischen Grundlagen sowie vertiefte praktische Einblicke in die 

folgenden Verfahren der Strukturbiologie: Proteinreinigung, Probenvorbereitung; Datensammlung und -prozessierung 

sowie Strukturbestimmung mittels Röntgenkristallographie und NMR; Strukturverfeinerung und validierung; Struktur- 

Funktions-Beziehungen, Nutzung von Proteinstrukturdatenbanken. 

Inhalte: 

Vorlesung "Einführung in die Strukturanalyse von Proteinen": Proteinstrukturen, Allg. Strukturprinzipien, Methoden zur 

Strukturaufklärung (Limitationen und Potentiale), Proteinkristallisation, Kristallcharakterisierung und 

Röntgendatensammlung, Kristallsymmetrie - Grundlagen und Gesetze, Kristallsymmetrie-Charakterisierung von 

Proteinkristallen, Phasenproblem Strukturlösungsmöglichkeiten, Modellbau und Verfeinerung, 

Proteinstrukturinterpretation, Grundprinzipien der Kernspinresonanzspektroskopie, NMR von Protein, Aufbau und 

Auswertung von NMR-Spektren, Strukturbestimmung mit NMR Interaktionsstudien - Aktuelle Beispiele von 

Proteinstrukturen aus der Literatur. 

Praktikum "Grundlagen der Proteinstrukturanalyse": Rekombinante Proteinproduktion (E. coli), Proteinkristallisation, 

Proteinstrukturanalyse (Molekularer Ersatz), Modellbau, Verfeinerung und Validierung, Proteinstrukturanalyse und - 

interpretation, Aufnahme von NMR-Spektren, sequentielle Resonanzzuordnung 

Lernformen: 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum 

- Vortrag 

- Erfolgreiche Modulprüfung: schriftlich, Prüfungsdauer: ca. 200 Minuten 




Dirk Heinz 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

aktuelle Publikationen (z.T. englisch) 


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2.3. BB 23 Grundlagen der Bioinformatik 


BB 23 Grundlagen der Bioinformatik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-65 


BB 23 





Grundlagen der Bioinformatik (V) 

BB 23 Übung (Ü) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Dietmar Schomburg 

Dr.rer.nat. Anja-Kristina Schulz 


Anwendungen von Bioinformatik-Werkzeugen in Strukturbiologie und auf molekulare Netzwerke in Organismen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Grundlagen der Bioinformatik"(Sequenzen, Algorithmen, Datenbanken) behandelt Themen aus der 

Analyse von Sequenzdaten, insbesondere DNA-, RNA-, und Proteinsequenzen, die Algorithmen zu ihrer Verarbeitung, 

Suche, Vergleich, und Ablage sowie Organisation in Datenbanken, Methoden zum Vergleich von ganzen Genomen sowie 

zur Funktionsvorhersage von Genfunktionen (Genomannotation). 

Übung: 

Teil I 

Grundlagen der Programmierung 

Unter Verwendung der Programmiersprache Python erhalten die Studenten eine grundlegende Einführung, wie man 

Computerprogramme erstellt. Anhand von Beispielaufgaben wird der Umgang mit Datentypen, Zuweisungen, 

Verzweigungen, Schleifen und Funktionen geübt. 

Am Ende steht ein kleines Programmierprojekt, das thematisch einen Bezug zur Bioinformatik hat. 

Teil II 

Praktische Übungen zur Bionformatik 

Primäre und Sekundäre Biologische Datenbanken: Wie finde ich im Internet die Informationen, die ich benötige ? 

Die Informationssuche erfolgt vor allem in den Datenbanken: GenBank,UniProt,PDB,PubMed,KEGG, BRENDA und 

OMIM 

Interaktive Übungen am PC behandeln die folgenden Themen: 

Übersetzen von DNA in Proteinsequenzen 

Gene und Offene Leserahmen, Genvorhersage mit GLIMMER 

DOTPLOT 

Scoring Matrizen für Sequenzalignments 

Globale und Lokale Sequenzalignments - hier wird noch mit Papier und Bleistift gearbeitet 

Mulitple Sequenzalignments 

Phylogenie, Enzymvorhersage, Analyse von Omics-Daten 

Lernformen: 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls, Übungsaufgaben) 





Dietmar Schomburg 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Merkl, Waack: Bioinformatik interaktiv 

- Zvelebil, Baum: Understanding Bioinformatics 

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2.4. BB 24 Molekulare Biochemie 


BB 24 Molekulare Biochemie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-66 


BB 24 





Molekulare Biochemie (V) 

Molekulare Biochemie (P) (P) 


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Lehrende: 

PD Dr.rer.nat. Florian Bittner 

Prof. Dr. rer. nat. habil. Ralf - Rainer Mendel 


Erlangung theoretischer und praktischer Kenntnisse in der molekularen Biochemie als Grundlage für weiterführende 

Lehrveranstaltungen in Biochemie, Zellbiologie und Mikrobiologie. 

Inhalte: 

Vorlesung "Biochemie für Masterstudierende": Grundlegende und weiterführende Fragestellungen der modernen 

Biochemie als Bindeglied zwischen Zellbiologie, Genetik und Mikrobiologie. 

Praktikum: Das Lehrziel des Moduls soll erreicht werden durch die umfassende biochemische und molekulare 

Charakterisierung von pflanzlichen Stoffwechsel-Mutanten und die eindeutige Identifikation ihrer jeweiligen Defekte. 

Durchgeführt werden u.a. qualitativer und quantitativer Nachweis von Proteinen (Immuno-Blot, 2-D-Gelelektrophorese), 

Nachweis von Stoffwechsel-Intermediaten durch HPLC, UV-Vis Spektroskopie, Bestimmung der Aktivitäten ausgewählter 

Enzyme durch Enzymkinetiken und Gel-basierte Assays, Nachweis der Transkriptmengen ausgewählter Gene (RT-PCR), 

sowie spezielle biochemische Methoden. 

Lernformen: 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls) 

- Vortrag 



jährlich Sommersemester 


Ralf - Rainer Mendel 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- aktuelle Publikationen (englisch) zur molekularen Biochemie 


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3. Biochemie / Bioinformatik (BB) - Schwerpunkt 


3.1. BB 25 Spektroskopische Methoden der Biochemie 


BB 25 Spektroskopische Methoden der Biochemie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-67 


BB 25 



Pflichtform: Wahl SWS: 8 


Methoden der Biochemie für Fortgeschrittene (BB 25, MSc Biologie) (P) 

Methoden der Biochemie für Fortgeschrittene (BB 25, MSc Biologie) (V) 

Methoden der Biochemie für Fortgeschrittene (BB 25, MSc Biologie) (S) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Dirk Heinz 

Prof. Dr. Christiane Ritter 


Die Studierenden erhalten vertiefte Kenntnisse in die Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten spektroskopischer 

Methoden in der Biochemie wie z. B. Sekundärstrukturanalyse (Zirkulardichroismus, Infrarotspektroskopie), 

Konformations- und Faltungsanalyse (Fluoreszenzspektroskopie, Lichtstreuung), Massenspektrometrie, Morphologie 

makromolekularer Komplexe (Elektronenmikroskopie), Protein-Protein Wechselwirkungen (Überblick, Kalorimetrie, 

Biosensoren). 

Inhalte: 

Vorlesung "Spektroskopische Methoden der Biochemie": Fragestellungen der modernen Biochemie, grundlegender 

Aufbau von Spektrometern und Funktionsprinzipien der Spektroskopie, UV-Vis Spektroskopie, Sekundärstrukturanalyse 

(Zirkulardichroismus, Infrarotspektroskopie), Konformations- und Faltungsanalyse (Fluoreszenz, Lichtstreuung), 

Proteinstabilität, Massenspektrometrie, Morphologie makromolekularer Komplexe (Elektronenmikroskopie), Protein- 

Protein Wechselwirkungen (Ultrazentrifugation, Kalorimetrie, Biosensoren), Bindungskonstanten. 

Seminar "Methoden der Biochemie für Fortgeschrittene": Einführung in die Auswertung der im Vorlesungsteil 

besprochenen Methoden. 

Praktikum "Spektroskopische Methoden der Biochemie": Konzentrationsbestimmung und Probenvorbereitung, 

Zirkulardichroismus, Fluoreszenz, thermodynamische Stabilität, dynamische Lichtstreuung, Kalorimetrie, 

Elektronenmikroskopie, in silico-Methoden. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Vorlesung, 1 Seminar und 1 Praktikum 


- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls, Übungsaufgaben) 

- Vortrag 





Christiane Ritter 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Winter/Noll Methoden der biophysikalischen Chemie sowie akt. Publikationen in englisch u. deutsch 


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3.2. BB 26 Pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse 


BB 26 Pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-68 


BB 26 





Pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse (Ü) 

Pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse (S) 

Pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse (V) 


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Lehrende: 

Dr. Maria Joao Mirra Goncalves Pimenta Lange 

Prof. Dr. rer. nat. habil. Theodor Aloys Lange 


Die Studierenden werden befähigt grundlegender Methoden der modernen pflanzlichen Biochemie anzuwenden. Erlernen 

von Kenntnissen über molekulare Kontrollmechanismen ausgewählter pflanzlicher Wachstums- und 

Entwicklungsprozesse. 

Inhalte: 

Seminar/ Vorlesung "Aktuelle Forschungsprobleme der Pflanzenbiochemie": In der Vorlesung werden allgemeine und 

spezielle Aspekte ausgewählter pflanzenbiochemischer Bereiche vertiefend behandelt, die die theoretische Basis für die 

Übung bilden. Im begleitenden Seminar werden, auf der Grundlage von Referaten, aktuelle wissenschaftliche Themen 

und Methoden vorgestellt und diskutiert. 

Übung "Biochemie der Pflanzenhormone": 

-Extraktion von Gesamt-RNA und mRNA; Nachweis von Transkripten (competitive RT-PCR, in situ Hybridisierung), 

-Heterologe Genexpression und funktioneller Nachweis von Proteinen (Enzymen und Rezeptoren), (Protein)-HPLC, 

-"Public domain" Datenbanken im praktischen Einsatz (Analyse und Interpretation von Sequenzdaten, 

Entwicklung von Klonierungsstrategien, Primerdesign, etc.) 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Seminar/ 1 Vorlesung und 1 Übung 


- Erfolgreiche Teilnahme an der Übung (Anfertigung von 

Protokollen) und 1 Vortrag (33,3%) 

- Teilnahme am Seminar mit 1 Vortrag (33,3%) 

- Erfolgreiche Modulprüfung: schriftlich, Prüfungsdauer: ca. 200 Minuten (33,3%) 




Theodor Aloys Lange 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Taiz und Zeiger (2010) Plant Physiology, 

- Aktuelle Veröffentlichungen (englisch) 


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3.3. BB 27 Immunologie 


BB 27 Immunologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-69 


BB 27 





Einführung in die Immunologie (BB 27, MSc Biologie; Bt-MZ 03 MSc Biotechnologie) (V) 

Angewandte Immunologie (Bio-BB27, MSc Biologie; Bt-MZ 03 MSc Biotechnologie) (V) 

Medizinische Anwendung von rekombinanten Antikörpern (Bio-BB07/Bio-B27, MSc Biologie/ Bt-MZ03, MSc 

Biotechnologie) (S) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Stefan Dübel 

PD Dr. Michael Hust 

Dr.rer.nat. Thomas Schirrmann 


Teilnehmer dieses Moduls erlangen ein Verständnis der biochemischen und zellbiologischen Vorgänge der 

Immunantwort und lernen die wichtigsten Arbeitsgebiete der Immunologie kennen. Weiterhin erlernen sie die molekularen 

Grundlagen ausgewählter immunologischer Erkrankungen des Menschen sowie neuartige Behandlungsmöglichkeiten, 

insbesondere mit rekombinanten Antikörpern. 

Inhalte: 

Vorlesung: Die zweiteilige Vorlesung stellt im ersten Teil die Grundlagen der Immunologie vor, insbesondere 

lymphatische Organe, Zelltypen des Immunsystems und Schlüsselmoleküle der Immunantwort. Im zweiten Teil werden 

die zellbiologischen und molekularbiologischen Vorgänge im Detail beleuchtet und wichtige immunologische 

Erkrankungen vorgestellt. 

Seminar: Rekombinante Antikörper sind in den letzten 10 Jahren zur weltweit wichtigsten Gruppe von Proteintherapeutika 

avanciert. Im Seminar wird die Anwendung von rekombinanten Antikörpern und Fusionsproteinen in Therapie und 

Diagnostik behandelt. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 2 Vorlesungen und 1 Seminar 


- Erfolgreiche Teilnahme am Seminar 

- Erfolgreiche Modulprüfung: Vortrag 




Stefan Dübel 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Janeway, Immunologie; 

- Schütt und Bröker, Grundwissen Immunologie 


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3.4. BB 28 Bioinformatik für Fortgeschrittene 


BB 28 Bioinformatik für Fortgeschrittene 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-70 


BB 28 





Bioinformatik (S) 

BB 28 Übung zur Bioinformatik für Fortgeschrittene (Ü) 


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Lehrende: 



Die Studierenden erlernen die Fähigkeit, Bioinformatik-Werkzeuge in der Strukturbiologie, Systembiologie und auf 

molekulare Netzwerke in Organismen sowie in der Systembiologie zu beurteilen und anzuwenden. 

Inhalte: 

Seminar: Den Teilnehmern werden die bioinformatischen Methoden im Bereich der Systembiologie, der synthetischen 

Biologie und der Protein-Strukturvorhersage sowie Drug-Design und Protein Design und die verschiedenen 

Simulationsmethoden der molekularen Stoffwechsel- und Regulationsnetzwerke vermittelt. 

Praktikum: Die Studierenden werden anhand von praktischen Beispielen in die Grundlagen der Programmierung 

eingeführt und wenden die erlernten Methoden in selbständiger Arbeit an bioinformatischen Projekten an. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Seminar und 1 Praktikum 


- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum 

- Hausarbeit (50%) 

- Teilnahme am Seminar mit Vortrag (50%) 





Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- spezielle Literatur zu Themen der Bioinformatik 


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3.5. BB 29 Pflanzlicher Stressmetabolismus 


BB 29 Pflanzlicher Stressmetabolismus 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-71 


BB 29 





Pflanzlicher Stressmetabolismus (V) 

Pflanzlicher Stressmetabolismus (S) 

Pflanzlicher Stressmetabolismus (P) 


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Lehrende: 

Apl.Prof. Dr.rer.nat. Dirk Erich Willi Selmar 


Erlernen grundlegender Methoden und Techniken der modernen pflanzlichen Biochemie. Am Beispiel des pflanzlichen 

Stressmetabolismus werden wichtige Stoffwechselvorgänge und deren Kontroll- und Induktionsmechanismen erlernt. 

Inhalte: 

Seminar/Vorlesung "Der pflanzliche Stressmetabolismus": 

In der Vorlesung werden sowohl die grundlegenden als auch ausgewählte, spezielle Aspekte des pflanzlichen 

Stressmetabolismus vertiefend behandelt, und damit die theoretische Basis für das Praktikum gelegt. Im begleitenden 

Seminar werden auf der Grundlage von Referaten aktuelle wissenschaftliche Aspekte der Thematik vorgestellt und 

diskutiert. 

Praktikum "Stressmetabolismus der Pflanze": 

- Synthese pflanzlicher Stressmetabolite (Glutamat-Decarboxylase, enzymologische Analysen) 

- Synthese und Akkumulation pflanzlicher Stressmetabolite (Quantifizierung mittels HPLC und GLC) 

- Synthese von Stressproteinen (Expressionsanalysen: Extraktion von Gesamt-RNA und mRNA; kompetitive RT-PCR) 

- Regulationsmechanismen (WRKY-genes) 

- Bestimmung des Stress-Status über gepulste Chlorophyll-Fluoreszenz-Messung (PAM) 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Seminar/Vorlesung und 1 Praktikum 


- Erfolgreiche Teilnahme am Seminar mit eigenem Vortrag 

- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung von Protokollen) (50%) 

- Erfolgreiche Modulprüfung: schriftlich, Prüfungsdauer: ca. 200 Minuten (50%) 




Dirk Erich Willi Selmar 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

Aktuelle Veröffentlichungen (englisch) 


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3.6. BB 30 Systembiologie 


BB 30 Systembiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-72 


BB 30 





Systembiologie (S) 

BB 30 Übung und Praktikum Systembiologie für Studierende der Biologie (Ü) 


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Lehrende: 


Dr. Kerstin Schmidt-Hohagen 

Alexander Riemer 


In einem kombinierten theoretisch/experimentellen Ansatz erwerben die Studierenden Kenntnisse, die sie befähigen, 

systembiologische Modelle zu entwickeln, komplexe biologische Netzwerke zu modellieren und unter bestimmten 

biotechnologischen Fragestellungen auszuwerten. 

Inhalte: 

Das Seminar zum Praktikum "Systembiologie" legt die wesentlichen theoretischen Grundlagen für die im Praktikum 

angewendeten Methoden und beinhaltet Anwendungsbeispiele aus der aktuellen Forschung. Dabei werden sowohl 

bioinformatische als auch biochemische Bereiche abgedeckt. 

Praktikum "Systembiologie": 

Die Studierenden entwickeln, ausgehend von einem sequenzierten Genom, ein erstes Modell des Stoffwechsels der 

Organismus. Das Modell wird anhand von experimentell gewonnenen Metabolom- und Phenotyping- Daten optimiert und 

korrigiert. Modelle des Stoffwechsels unter unterschiedlichen Randbedingungen werden berechnet, es werden potentielle 

Drugtargets und metabolische Optimierungen für die Verwendung des Organismus für Stoffproduktion und der Einfluss 

genetischer Veränderungen anhand von Modellierungen vorhergesagt. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Seminar und 1 Praktikum/Übung 


- Erfolgreiche Teilnahme am Seminar mit eigenem Vortrag 

- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung von Protokollen) 






Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- aktuelle englischsprachige Literatur zu den Themen Systembiologie und Metabolomanalyse 


Sprache: deutsch, englischsprachige Paper 







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4. Genetik (GE) - Wahlpflicht 


4.1. GE 21 Entwicklungsgenetik 


GE 21 Entwicklungsgenetik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-73 


GE 21 





Einführung in die Entwicklungsbiologie/ Entwicklungsgenetik (V) 

Praktikum Entwicklungsbiologie (25.11.-06.12.2013) (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. rer. nat. Ralf Schnabel 


In der Vorlesung vertiefen die Studierenden ihre Kenntnisse der Prinzipien der Entwicklungs-biologie/Genetik der Tiere. 

Im Mittelpunkt des Praktikums steht die Embryogenese von C. elegans. Analyse von embryonalen Mutanten mit 

modernsten mikroskopischen Methoden (4-D Mikroskopie). Die selbständig erarbeiteten Ergebnisse werden 

wissenschaftlich analysiert, dargestellt und diskutiert. 

Inhalte: 

In der problemorientierten Vorlesung wird eine Einführung in die Entwicklungsbiologie gegeben. Es werden traditionelle 

und moderne Methoden vorgestellt. 

Im Praktikum werden aktuelle Methoden und Konzepte zum Studium der Embryogenese diskutiert. Inhalte des 

Praktikums sind u.a. Analyse von embryonal-letalen Mutanten, Immunfluoreszenz-Mikroskopie, Zell-Linien Analyse mit 4- 

dimensionaler Mikroskopie. 

Lernformen: 




- Erfolgreiche Modulprüfung: mündlich, Prüfungsdauer: ca. 50 Minuten 




Ralf Schnabel 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Lewis Wolpert: Principles of Development, Oxford University Press 

- H. Hutter & R. Schnabel (1994), glp-1 and inductions establishing embryonic axes in C. elegans. 

Development 120, 2051-2065 


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4.2. GE 22 Hefegenetik 


GE 22 Hefegenetik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-74 


GE 22 





Hefegenetik (P) 

Molekulargenetik I (Eukaryoten) für Biotechnologen und Biologen (V) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. rer. nat. Norbert F. Käufer 


Die Studierenden werden befähigt ein wissenschaftliches Projekt zur Untersuchung eines grundlegenden 

Lebensprozesses unter Verwendung des Modellorganismus Hefe zu planen, durchzuführen und die Ergebnisse zu 

präsentieren. 

Inhalte: 

Vorlesung: Chromatinbildung und Chromatinerhaltung, Einfluss von Chromatin auf die Genexpression, Veränderung des 

Mating-type Locus für sexuelle Differenzierung, Chromatin Remodelling. 

Praktikum: Charakterisierung von Mutanten mit klassischen Methoden wie Tetradenanalyse zur Klassifizierung. Es 

kommen molekulargenetische Techniken wie Genunterbrechung, Genintegration, Fusion von Genen mit Epitopen zum 

immunologischen Nachweis und Isolierung der Genprodukte zur Anwendung. 

Lernformen: 




- Vortrag 





Norbert F. Käufer 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Egel, The Molecular Biology of Schizosaccharomyces pombe, Springer, 2004 

- Aktuelle Publikationen, in Englisch 


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4.3. GE 23 Bakterien- und Phagengenetik 


GE 23 Bakterien- und Phagengenetik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-75 


GE 23 





Molekulargenetik für Fortgeschrittene (V) 

Bakterien- und Phagengenetik (27.01.-07.02.2014) (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. rer. nat. Norbert F. Käufer 


Die Studierenden werden zur gezielten Einführung von Mutationen in Genen aus Pro- und Eukaryoten mit Bakterien und 

Phagen befähigt und lernen den Umgang mit diesen Organismen. 

Die begleitende Vorlesung "Molekulargenetik für Fortgeschrittene" vermittelt in diesem Rahmen den theoretischen 

Hintergrund und vor allem dazu , ein Verständnis dafür zu entwickeln, welche Erkenntnisse mit der Anwendung dieser 

Methoden gewonnen werden können. 

Inhalte: 

Im Praktikum werden rekombinante M13 Phagen und Plasmide hergestellt, die ein Fremdgen tragen, in dem gezielt 

Punkt-, Deletions- und Insertionsmutationen verursacht werden. Zur Anwendung kommen dabei klassische und 

molekulare Methoden wie Bakterien- und Phagentitration, Isolierung von Einzel- und Doppelstrang DNA aus Phagen und 

Bakterien, Mutagenese mit Primern durch Doppelstrangsynthese in vitro, Restriktionsanalysen und Didesoxy- 

Sequenzierung. 

Lernformen: 




- Vortrag 





Norbert F. Käufer 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

Aktuelle Publikationen, in Englisch 


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4.4. GE 24 Genetik und Molekularbiologie filamentöser Pilze 


GE 24 Genetik und Molekularbiologie filamentöser Pilze 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-76 


GE 24 





Genetik und Molekularbiologie filamentöser Pilze (Bio) (V) 

Genetik und Molekularbiologie filamentöser Pilze (Bio) (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. rer. nat. André Fleißner 

Dipl.-Biol. Ulrike Brandt 


Im Rahmen der Vorlesung sollen die bereits erlernten Grundlagen der Biologie filamentöser Pilze vertieft werden; die 

Bedeutung der Pilze in der Grundlagen- und angewandten Forschung sollen vermittelt werden. 

Im Praktikum soll allgemein die experimentelle Bearbeitung einer speziellen wissenschaftlichen Fragestellung erlernt 

werden (Wie werden Experimente sinnvoll geplant, durchgeführt und ausgewertet; Wie werden die erhaltenen Ergebnisse 

dokumentiert und kritisch interpretiert?). Im Speziellen werden anhand pilzlicher Modellorganismen molekularbiologische 

und genetische Methoden erlernt, um die Funktionsweise eukaryotischer Zellen zu analysieren und manipulieren. Die 

vermittelten Methoden bilden auch die Grundlage für die Manipulation filamentöser Pilze in biotechnologischen 

Anwendungen. 

Inhalte: 

Vorlesung: Systematik der Pilze, allgemeine Entwicklungs- und Zellbiologie der Pilze, Bedeutung der Pilze in der 

Grundlagenforschung und in der angewandten Forschung, Pilze als Pathogene des Menschen und von Tier und Pflanze. 

Praktikum: Molekularbiologische Manipulation von filamentösen Pilzen; Klonierung von Transformationsvektoren, 

Transformation filamentöser Pilze, Analyse der erhaltenen Transformanten mittels PCR, Sequenzierung, u.a., Herstellung 

von Protein-GFP-Konstrukten. Anwendung klassischer Genetik in Pilzkreuzungen und Analyse der erhaltenen 

Nachkommen. Licht- und evtl. Fluoreszenzmikroskopie. 

Lernformen: 








André Fleißner 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Griffiths et al., Introduction to Genetic Analysis, W.H. Freeman and Company, New York, 9. Auflage 

- Webster, Introduction to Fungi, Cambridge University Press, 3. Auflage 


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5. Genetik (GE) - Schwerpunkt 


5.1. GE 25 Molekulare Phylogenetik 


GE 25 Molekulare Phylogenetik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-78 


GE 25 

Workload: 360 h Präsenzzeit: 140 h Semester: 1 




Praktikum Molekulare Phylogenetik (P) 

Vorlesung Molekulare Phylogenetik (V) 


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Lehrende: 

Dr. Susanne Hauswaldt 

Universitätsprofessor Dr. rer. nat. Miguel Vences 


Erlernen methodischer Grundlagen der Systematik und phylogenetischen Rekonstruktion mittels hauptsächlich 

molekularer Merkmale. Der Kurs soll mit Hilfe verschiedener Fragestellungen (In welchen stammesgeschichtlichen 

Verwandtschaftsverhältnissen stehen Arten und Populationen von Organismen zueinander? Wann in der Erdgeschichte 

sind bestimmte Stammeslinien entstanden? Wie viele Arten von Organismen gibt es auf der Erde?) Einsichten vermitteln, 

wie molekularbiologische Methoden zur Beantwortung dieser Fragen beitragen können. 

Inhalte: 

Die Vorlesung vermittelt grundlegende Kenntnisse über die Rekonstruktion der Stammesgeschichte anhand molekularer 

Merkmale mittels verschiedener statistischer Verfahren sowie die Anwendung von Prinzipien der Phylogeographie und 

Populationsgenetik. 

Im Praktikum wird zunächst im Labor aus Gewebeproben DNA isoliert, mittels PCR amplifiziert, und schließlich auf einem 

automatischen Sequenzierer sequenziert. Daneben erfolgt eine theoretische Einführung in andere molekulare Methoden 

(Mikrosatelliten, AFLP, usw.) (Woche 1). Anschließend wird an Computern das Editieren, Alignieren und kritische 

Überprüfen der erhaltenen Sequenzen, z. B. mittels BLAST-Suche, geübt, sowie unterschiedliche Analysemethoden 

vorgestellt, u.a. Distanzmethoden, Parsimonie, Maximum Likelihood, Bayesian Inference. (Woche 2). Nachfolgend 

werden diese Methoden auf die eigenen, im Praktikum erhaltenen Sequenzen angewendet, wobei eine Abschätzung von 

Substitutionsmodellen und Analysen mittels Maximum Likelihood und Bayesian Inference, die Erstellung von Haplotyp- 

Netzwerken sowie die Interpretation der Daten im Vordergrund stehen (Woche 3). 

Lernformen: 




- 2 Vorträge 

- Übungsaufgaben 





Miguel Vences 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Fachbuch: Gene und Stammbäume 

- Artikel: aktuelle Publikationen (englisch) zu Themen der Phylogenetik, Phylogeography, und 

Populationsgenetik 

- Journals: Molecular Ecology, Molecular Phylogenetics and Evolution,Trends in Ecology and Evolution 

- Systematic Biology 


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5.2. GE 26 Populationsgenetik der Pflanzen 


GE 26 Populationsgenetik der Pflanzen 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-79 


GE 26 





GE 26 Populationsgenetik der Pflanzen (E) (Exk) 

GE 26 Populationsgenetik der Pflanzen (P) (P) 

Populationsgenetik der Pflanzen (V) (B) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. rer. nat. habil. Dietmar Brandes 

Dr.rer.nat. Christiane Elisabeth Evers 

Prof. Dr. rer. nat. habil. Robert Karl Martin Hänsch 


Den Studierenden werden Grundlagen und Methoden der Populationsgenetik der Pflanzen vermittelt. Zudem werden sie 

befähigt, Material für molekulargenetische Untersuchungen zu sammeln und zu konservieren, um diese dann selbst zu 

untersuchen. Darüber hinaus soll zu einem ausgewählten Thema ein selbständiges Konzept erarbeitet werden, das mit 

einem vektorbasierten Graphikprogramm als Poster dargestellt und präsentiert werden soll. 

Inhalte: 

Vorlesung: Grundlagen der Populationsgenetik der Pflanzen 

Exkursion: Sammeln von Untersuchungsmaterial 

Praktikum: Anwendung molekularer Methoden (DNA-Isolierung, AFLP (Restriktion-Ligation, preselektive PCR, selektive 

PCR, Auftrennung der AFLP-Fragmente)) und der Komplex der (Makro-) Fotografie. 

An ausgewählten Beispielen werden die verwandtschaftlichen Beziehungen von in Deutschland vorkommenden Arten, 

z.B. Eryngium campestre, mit Hilfe molekulargenetischer Methoden exemplarisch geklärt werden. Selbst erarbeitete 

Ergebnisse zu ausgewählten Fragestellungen sollen als Poster dargestellt und präsentiert werden. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von Vorlesung und Praktikum und Exkursion 



- Vortrag 





Dietmar Brandes 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- aktuelle Publikationen aus: Molecular Ecology, Plant Biology, J Plant Research, Flora 


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5.3. GE 28 Laborpraktikum Genetik 


GE 28 Laborpraktikum Genetik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-81 


GE 28 





Laborpraktikum Genetik (für Master) (P) 


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Lehrende: 

Apl.Prof. Dr.rer.nat. Henning Schmidt 


Aufbauend auf Kenntnissen von Wahlpflichtmodulen der Genetik wird in einem Laborpraktikum durch Mitarbeit an einem 

Forschungsprojekt die Fähigkeit zur Lösung aktueller Fragestellungen mit Einsatz moderner Methoden erlernt. 

Inhalte: 

Mitarbeit an verschiedenen aktuellen Forschungsprojekten. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Seminar und 1 Praktikum 



- Vortrag 



jedes Semester 


Henning Schmidt 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

Literatur 

- Aktuelle Publikationen aus verschiedenen Bereichen der Genetik, in Englisch 


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6. Infektionsbiologie (IB) - Wahlpflicht 


6.1. IB 21 Molekulare Infektionsbiologie 


IB 21 Molekulare Infektionsbiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-82 


IB 21 





Molekulare Infektionsbiologie (V) 

Molekulare Infektionsbiologie (L) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. rer. nat. Michael Steinert 

Prof. Dr. rer. nat. Petra Dersch 


Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse über Krankheitserreger und die durch sie 

verursachten Erkrankungen; sie erlernen wie Krankheitserreger mit ihren Wirten interagieren, sie für ihre 

Zwecke nutzen bzw. schädigen und wie der Wirt sich gegen die verschiedenen Infektionserreger verteidigt 

(Immunreaktion). Zudem werden grundlegende und neu entwickelte molekulare und zellbiologische 

Techniken, sowie Tiermodelle, die in der Infektionsbiologie aktuell verwendet werden, erlernt. 

Inhalte: 

Vorlesung: 

Einführung in die Infektionsbiologie (Was passiert im Körper wenn ein Mensch durch bakterielle oder 

virale Infektionen erkrankt? Was ist eine Pandemie bzw. Epidemie und was versteht man unter 

Pathogenität und Virulenz?), verschiedene Klassen von Krankheitserregern, Übertragungswege, 

Verbreitung der Erkrankung, Wirtsabwehrmechanismen (angeborene und erworbene Immunsysteme), 

Pathogenitätsmechanismen: Anheftung und Kolonisation des Wirtsgewebes, Invasion/Penetration in 

Wirtszellen, Kapseln, Biofilme, Sekretionssysteme, bakterielle Toxine (Endo- und Exotoxine), Variation 

und Regulation von Virulenzfaktoren, Überleben und Persistenz in Wirtszellen, Übertragung von 

Virulenzfaktoren (Pathogenitätsinseln, horizontaler Gentransfer), Mikrobielle Evolution und 

Infektionsökologie, Molekulare Diagnoseverfahren, Impfstrategien und therapeutische Strategien. 

Laborpraktikum: 

Das Praktikum erfolgt in enger Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Mitarbeitern des Instituts für 

Mikrobiologie und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung an verschiedenen laufenden 

infektionsbiologischen Forschungsarbeiten der beteiligten Abteilungen. Methoden der Arbeitsgruppen: 

Molekularbiologische Techniken, Zellkultur, Arbeiten mit pathogenen Bakterien (z.B. Erreger von 

gastrointestinalen und pneumonalen Erkrankungen), Infektionsversuche mit Epithel- bzw. Endothelzellen, 

Adhäsions- und Invasionsstudien, Analyse der umweltkontrollierten Expression von Virulenzgenen, 

Mutagenese und Genbankscreens zur Identifizierung und Charakterisierung von Virulenzfaktoren, 

Analyse der Funktion von Virulenzfaktoren anhand ex vivo Modellen und in vivo Infektionsmodellen 

(Mausmodelle) mittels Fluoreszenzmikroskopie und in vivo imaging. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einer Vorlesung und einem Laborpraktikum 







Petra Dersch 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Jörg Hacker, Jürgen Heesemann, Spektrum Akad. Verlag: Molekulare Infektionsbiologie 


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6.2. IB 22 Mechanismen mikrobieller Pathogenität 


IB 22 Mechanismen mikrobieller Pathogenität 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-83 


IB 22 





Mechanismen mikrobieller Pathogenität (S) 

Mechanismen mikrobieller Pathogenität (L) 


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Lehrende: 




Die Studierenden erwerben theoretische Kenntnisse über Virulenzmechanismen verschiedener 

Infektionserreger und beherrschen grundlegende und moderne molekularbiologische, infektionsbiologische 

und zellbiologische Techniken mit der mikrobielle Pathogenitätsfaktoren identifiziert und 

charakterisiert werden können. 

Inhalte: 

Seminar: 

Die Studierenden erwerben anhand von wissenschaftlichen Publikationen, Übersichtsartikeln und online- 

Material selbständig Kenntnisse über die Pathogenitätsmechanismen von Infektionserregern und 

vermitteln diese anderen Teilnehmern des Moduls in Form von Seminarvorträgen. 


Das Praktikum erfolgt in enger Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Mitarbeitern des Helmholtz-Zentrums 

für Infektionsforschung und des Instituts für Mikrobiologie. Anhand verschiedener, 

laufender infektionsbiologischer Forschungsarbeiten der beteiligten Abteilungen erlernen die Teilnehmer 

Methoden zu Identifizierung und molekularen Charakterisierung von mikrobiellen Pathogenitätsfaktoren 

und Virulenzgenregulatoren. Dabei kommen u.a. verschiedene molekularbiologische Techniken (z.B. 

qRT-PCR, Klonierungen, Northernblots, primer extension, in vitro Mutagenese) zur Anwendung, um die 

Funktion und Expression von Virulenzfaktoren von pathogenen Mikroorganismen (z.B. enteropathogene 

E. coli, Yersinia, Salmonella, Legionella und Pseudomonaden) zu untersuchen. Infektionsversuche mit 

tierischen und humanen Zellen werden verwendet, um Zellkontakt-induzierte Effekte im Bakterium und in 

der Wirtszelle zu studieren. Dabei werden Veränderungen von Signaltransduktionswegen (siRNA, 

pharmakologische Inhibitoren) und Genexpressionsmustern (Mikroarrays) studiert und globale 

Regulatoren, regulatorische RNAs und Umweltsensoren analysiert, die die Wirts-Pathogeninteraktion 

beeinflussen. Weiterhin erfolgen systembiologische Untersuchungen zur Identifikation von Virulenzrelevanten 

Stoffwechselleistungen und Fluoreszenz-mikroskopische Untersuchungen, um Erregerinduzierte 

Zellveränderungen zu charakterisieren. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einem Seminar und einem Laborpraktikum 



- Erfolgreiche Modulprüfungen: 2 Vorträge 




Petra Dersch 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

Abigail A. Salyers, Dixie D. Whitt, ASM Press: Bacterial Pathogenesis 


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6.3. IB 23 Zelluläre Mikrobiologie 


IB 23 Zelluläre Mikrobiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-84 


IB 23 





Zelluläre Mikrobiologie (L) 

Zelluläre Mikrobiologie (V) 


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Lehrende: 




Die Studierenden erwerben theoretische und praktische Kenntnisse auf dem Gebiet der zellulären Mikrobiologie und 

erlernen grundlegende und neue aktuelle Techniken der Infektions- und Zellbiologie mit denen die Interaktionen von 

Erregern mit eukaryotischen Wirtszellen, Geweben und Modellorganismen studiert werden können. 

Inhalte: 

Die Vorlesung behandelt folgende Themen der Pathogen-Wirt-Interaktion: Zielstrukturen und Ressourcen von 

Wirtszellen, Gewebekultur, Modellorganismen, Extrazelluläre Matrix, intrazelluläre Signaltransduktion, Zelladhäsion, 

Zellinvasion, Zytoskelett und Infektion, Autophagie und Pathogene, Vesikeltransport, Apoptose und Pathogene, 

Nukleinsäurefallen (NETs), intrazelluläre Überlebensstrategien von Erregern, Mimikry von Erregern, Wirkungsweise von 

bakteriellen Toxinen und Krebsentstehung durch Infektionen. Methodisch werden moderne mikrobiologische, 

zellbiologische und mikroskopische Methoden zur Identifikation von Virulenzfaktoren und Analyse der Erregerinduzierten 

Wirtszellantwort (Fluoreszenz-, Raster-, und Transmissionselektronenmikroskopie, in vivo Imaging, NMR, Signature 

Tagged Muta-genesis, In-vivo Expression Technology (IVET), siRNA, knock-out/knock-down Mäuse) vorgestellt. 

Das Laborpraktikum erfolgt in enger Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Mitarbeitern der verschiedenen Abteilungen. 

Die Studierenden sollen in aktuellen infektionsbiologischen Forschungsprojekten mitarbeiten. Es werden 

molekularbiologische, Zell- und Gewebekulturtechniken erlernt. Im Vordergrund stehen Arbeiten mit pathogenen 

Mikroorganismen, die in den verschiedenen Infektionsmodellen (tierische Zellen, humane Zellen, Modellorganismen) 

hinsichtlich Adhäsion, Invasion und Überlebensstrategien untersucht werden. Auf der Wirtsseite werden Untersuchungen 

zur Infektabwehr und Resistenz durchgeführt. Hierbei werden Signaltransduktionswege, Zytoskelettmodifikationen, 

Chemokin- und Lymphokinproduktion untersucht. Darüber hinaus werden auch verschiedene bildgebende Verfahren 

eingesetzt. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung mit einer Vorlesung, einem Laborpraktikum und Seminarvorträgen durch die Studierenden. 


Erfolgreiche Modulprüfungen: 

- Benotete Praktikumsprotokolle (50%) 

- Ergebnisvortrag (Referat) (50 %) 




Michael Steinert 

Sprache: 

Englisch 

Medienformen: 

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Literatur: 

Es werden aktuelle Übersichtsartikel und Orginalarbeiten zu den Themenschwerpunkten ausgeteilt. 


Vorlesung: WS, Praktikum: WS 






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7. Infektionsbiologie (IB) - Schwerpunkt 


7.1. IB 24 Molekulare Immunologie 


IB 24 Molekulare Immunologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-85 


IB 24 





Molekulare Immunologie (V) 

Molekulare Immunologie (S) 

Molekulare Immunologie (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Lothar Jänsch 

Dr.rer.nat. Siegfried Weiss 


Die Studierenden erwerben Kenntnisse über Verfahren zur Darstellung der molekularen Basis zellulärer 

Immunreaktionen, welche durch pathogene Mikroorganismen im infizierten Wirt ausgelöst werden; sie erlernen wie 

pathogene Erreger mit ihren Wirten interagieren, sie für ihre Zwecke nutzen bzw. schädigen und wie der Wirt sich gegen 

die verschiedenen Infektionserreger durch Aktivierung von Immunreaktionen schützt. Sie beherrschen Grundlagen für 

Reportersysteme, state of the art Imaging Techniken und moderne Methoden der Protein- und Proteomanalytik, die in der 

molekularen Infektionsimmunologie aktuell verwendet werden. 

Inhalte: 

Das Praktikum enthält neben der praktischen Arbeit einen intensiven Theorieteil, der in der ersten Woche von den 

Betreuern und in der zweiten Woche von den Studenten gestaltet wird. 


Das Praktikum wird in Zusammenarbeit von verschiedenen Gruppen am HZI durchgeführt. Die Arbeiten erfolgen direkt in 

den Laboratorien und mit den Geräten der einzelnen Gruppen, die auch im täglichen Forschungsbetrieb genutzt werden. 

Techniken, die erlernt werden sollen: Etablierung von Infektionsverläufen durch in vivo Imaging mit betäubten Mäusen mit 

Luziferase als Reportersystem. Proteomische Analysen ruhender und aktivierter Immun- und Wirtszellen (Expression, 

Lokalisation und post-translationale Modifikation von Proteinen). Analyse von Signalwegen und -komplexen (IP-basiert) 

mittels quantitativer Massenspektrometrie (LC-MS). Verlauf der Phagozytose von fluoreszenz-markierten 

Mikroorganismen am konfokalen Mikroskop (time lapse). Analyse von Aktivierungsstadien von Stat1 nach Infektion mit 

einem viralen Erreger mittels Western Blotting und Durchflusszytometrie. Imaging des nuklearen Transfers von z.B. Stat1 

nach Virusinfektion mit selbst etablierten Reporterzelllinien. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von Vorlesung, Seminar und Laborpraktikum 



- Anfertigung eines Protokolls zum Praktikum, Seminarvortrag und Ergebnisvortrag (je 33,3%) 




Lothar Jänsch 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

--- 

Literatur: 

aktuelle Übersichtsartikel und Orginalarbeiten 


Teilnahmevoraussetzung: IB 21 oder IB 22 oder IB 23 




IB 23 Zelluläre Mikrobiologie (BL-STD-84) 

IB 22 Mechanismen mikrobieller Pathogenität (BL-STD-83) 

IB 21 Molekulare Infektionsbiologie (BL-STD-82) 

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7.2. IB 25 Molekulare Infektionsepidemiologie 


IB 25 Molekulare Infektionsepidemiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-86 


IB 25 





Molekulare Infektionsepidemiologie (V) 

Molekulare Infektionsepidemiologie (S) 

Molekulare Infektionsepidemiologie (P) 


--- 

Lehrende: 

Prof. Dr. Antje Flieger 

PD Dr. Ulrich Nübel 

PD Dr. Gottfried Wilharm 

Dr. Roman Gerlach 

Dr. Sven Halbedel 


Die Studierenden erwerben Kenntnisse zur molekularen Epidemiologie wichtiger bakterieller Erreger des Menschen und 

der damit assoziierten Erkrankungen. Sie lernen gängige Methoden der Erregerüberwachung in Deutschland theoretisch 

und praktisch kennen und werden befähigt, epidemiologische Fragestellungen experimentell anzugehen und die 

resultierenden Ergebnisse hinsichtlich ihrer Aussagefähigkeit zu bewerten und zu interpretieren. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Molekulare Infektionsepidemiologie" gibt eine Übersicht über aktuell in Deutschland bedeutsame, 

bakterielle Erreger (insbesondere von Durchfallerkrankungen und Krankenhausinfektionen: Salmonellen, Listerien, 

Campylobacter, Yersinien, Staphylokokken, Enterokokken, Clostridium difficile, E.coli, Acinetobacter baumanii und 

andere), informiert über assoziierte Erkrankungen und ihr Auftreten in Deutschland, und stellt wichtige klassische und 

molekularbiologische Methoden der Erreger- Charakterisierung vor. 

Im Praktikum "Molekulare Infektionsepidemiologie" werden Fragestellungen zur klassischen bzw. molekularen 

Feintypisierung experimentell bearbeitet. 

Im Seminar "Molekulare Infektionsepidemiologie" soll Literatur zu aktuellen epidemiologischen bzw. 

Ausbruchsuntersuchungen von den Studierenden selbstständig analysiert und im Rahmen eines Kurzvortrages die 

verwendeten Methoden präsentiert und die Ergebnisse gemeinsam diskutiert werden. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einem Seminar, einem Praktikum und einer einführenden Vorlesung 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung von Protokollen)(50%) 

- Benoteter Seminarvortrag (50%) 




Ulrich Nübel 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

Die Literatur für die Kurzvorträge soll während der Vorbesprechung zur Veranstaltung ausgegeben und im Selbststudium 

erarbeitet und anschließend im Seminar behandelt werden. 


Ort der Veranstaltung: Robert-Koch-Institut Wernigerode. 

Teilnahmevoraussetzung: IB 21 oder IB 22 oder IB 23. 

Weitere Modulverantwortliche: Prof. Dr. Antje Flieger, PD Dr. Gottfried Wilharm 



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7.3. IB 26 Virologie 


IB 26 Virologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-87 


IB 26 





Virologie (V) 

Virologie (P) 


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Lehrende: 

Dr.rer.nat. Kurt E.J. Dittmar 


Die Studierenden erwerben grundlegende und spezielle Kenntnisse im Bereich human-pathogener Viren. Die Studenten 

werden befähigt die Zusammenhänge zwischen dem Aufbau, der Genetik und biochemischen sowie funktionellen 

Eigenschaften von Viren und ihrem Wirtsorganismus zu verstehen. Sie können erfassen, wie sich das virale Pathogen 

und sein Wirt koevolutiv entwickelt haben. Sie haben die die wichtigsten Virusfamilien mit ihren Krankheiten 

kennengelernt und können wichtige molekulare Mechanismen mit der Patho-genese verbinden, um das Krankheitsbild 

kausal zu verstehen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung behandelt die folgenden Themen: Geschichtlicher Überblick der Virologie; Definition, Aufbau, Einteilung 

von Viren mit der systematischen und detaillierten Darstellung der einzelnen Virusfamilien sowie wichtige Labormethoden 

zum Nachweis von Virusinfektionen und Sicherheitsaspekte im Umgang mit humanpathogenen Viren. Im Abschnitt Virus- 

Wirt-Interaktionen werden die molekularen Mechanismen der Zellmaschinerie, der Eintritt und Transport, die 

Virusvermehrung und Replikation, die Evolution von Viren und Epidemiologie humaner viraler Erkrankungen behandelt. 

Zusätzlich werden auf der Seite des Wirts die Zellschädigung und Pathogenese, Zelltransformation und Tumorbildung 

sowie bei der Immunabwehr Cytokine und Interferone, Impfstoffe und Immuntherapie vermittelt. 

Im Abschnitt Klinische Aspekte werden die Diagnostik von Virusinfektionen, Virusinfektionen in der Schwangerschaft mit 

der Bedeutung für Mutter und Kind, Viren in der Transplantations-,Transfusions- und Reisemedizin sowie Viren in der 

Gentherapie angesprochen. 

Im Praktikum und Seminar werden molekulare und elektronenmikroskopische Nachweismethoden von Viren, Serologie 

viraler Krankheiten, moderne Virusdiagnostik in der Klinik und Viren als Gentransfervehikel bearbeitet. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von Vorlesung und Praktikum 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls) (50%) 

- Benoteter Vortrag (50%) 




Dieter Jahn 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- aktuelle Übersichtsartikel und Orginalarbeiten 











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7.4. IB 27 Sophisticated Imaging 


IB 27 Sophisticated Imaging 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-88 


IB 27 





Sophisticated Imaging (V) 

Sophisticated Imaging (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Manfred Rohde 


Die Studierenden erwerben grundlegende und fortgeschrittene Kenntnisse im Bereich der modernen, vergleichendintegrativen 

Bildgebungsverfahren. Die Techniken umfassen den Nachweis von Veränderungen im Tier (Maus), von 

Organen, Geweben und Zellen auf lichtmikroskopischer Ebene, ebenso von zellulären und subzellulären Strukturen. Mit 

elektronenmikroskopischen Methoden werden dann Abbildungen von Molekülen und Molekülkomplexen/Rezeptoren 

erzeugt, um deren Wechselwirkungen zu visualisieren. Gleichzeitig kann eine punktgenaue Elementanalyse der 

untersuchten zellulären Struktur durchgeführt werden. Die Studierenden sollen erlernen, welche Fragestellung man mit 

welchem Bildgebungsverfahren am besten bearbeiten kann und sollen erkennen, welche neuen Erkenntnisse man 

gewinnen kann, wenn man vom makroskopischen cm-Bereich in den mikroskopischen nm-Bereich vordringt. 

Inhalte: 

Die Vorlesung beinhaltet nach einem Überblick der wichtigsten Bildgebungsverfahren die Vermittlung von physikalischen 

Grundlagen dieser Imaging-Techniken. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den optischen und elektronenoptischen 

Verfahren mit der modernen Lichtmikroskopie, der Fluoreszenzmikroskopie und Konfokalen-Scanning-Mikroskopie als 

Nachweisverfahren von z.B. zellulären Komponenten oder von Proteinen. Lumineszenzimaging (IVIS) wird als 

makroskopische Methode vorgestellt, um z.B. markierte Bakterien in Mäusen oder reagierende Bereiche (Organe, 

Gewebe) für Signaltransduktionswege in Reporter-Mäusen zu lokalisieren. Lichtmikroskopisches "Live imaging" als 

Methode der Verfolgung der Dynamik einer Infektion mit Bakterien oder Viren, die GFP-markiert sind, z.B. in in vitro 

Zellmodellen oder geeigneten Tiermodellen. Neben den Nachweisverfahren erfolgt eine Vorstellung der Weiterverarbeitungsmethoden 

von Bildern und Filmen, um aufzuzeigen, welche Verfahren geeignet oder ungeeignet sind, die 

mit Fluoreszenz- und konfokaler Mikroskopie aufgenommenen Abbildungen weiter zu bearbeiten und die Qualität der 

Bilder zu optimieren. Rasterelektronenmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie werden als diejenigen 

Methoden behandelt, die es erlauben in den submikroskopischen Bereich vorzudringen. Vermittelt werden Methoden wie 

Immun-Gold-Nachweis von Proteinen in der Raster-EM, Immun-Gold-Markierungen in der Transmissions-EM. Die 

Darstellung von Proteinen, Proteinkomplexen im negativ-staining Verfahren und Elektronentomographie und 

abschließend analytische Verfahren der Elektronenmikroskopie wie EELS und EDX. In der Vorlesung werden die 

physikalischen Grundlagen an Hand wichtiger infektionsbiologischer Beispiele vermittelt, im zugeordneten Praktikum 

werden an den vorhanden Geräten die Funktionsweise geübt und Images auf verschiedenem Vergrößerungsniveau 

aufgenommen und weiterverarbeitet. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von Vorlesung, Praktikum und Seminar 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung eines Protokolls) (50%) 

- Benoteter Vortrag (50%) 




Manfred Rohde 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

--- 

Literatur: 




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8. Mikrobiologie (MI) - Wahlpflicht 


8.1. MI 21 Molekulare Mikrobiologie 


MI 21 Molekulare Mikrobiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-89 


MI 21 





Molekulare Mikrobiologie (L) 

Molekulare Mikrobiologie (V) 


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Lehrende: 

Dr.rer.nat. Elisabeth Härtig 

Prof. Dr.rer. nat. Dieter Jahn 

Dr.rer. nat. Jürgen Moser 

Dr.-Ing. Max Johannes Schobert, PD. 


Dr. Simone Bergmann, PD 

Dr. rer. nat. Gunhild Layer, Biol. 


Die Studierenden sollen spezielle Kenntnisse über molekulare Mechanismen bakterieller Anpassungsstrategien erlernen 

und dabei ein Verständnis für komplexe regulatorische Zusammenhänge und molekulare Wechselwirkungen erwerben. 

Die Theorie soll durch Experimente gefestigt werden, wobei besonders die Planung und Durchführung von Versuchen 

geübt und sich mit graphischen und Computer-gestützten Analysemethoden vertraut gemacht werden soll, die eine 

Dokumentation und Interpretation der Ergebnisse ermöglichen. 

Inhalte: 

Vorlesung: Molekulare Mechanismen von Bakterien zur Adaptation von Metabolismus, Physiologie, Morphologie und 

Beweglichkeit an sich wandelnde Umweltbedingungen und Nahrungsquellen (Anpassung an Temperatur, pH, 

Sauerstoffpartialdruck, hohe und niedrige Osmolarität, Hungerzustände, Phosphat- und Eisenrekrutierung etc.), globale 

und spezielle Regulationsmechanismen (transkriptionell und posttranskriptionell), Bildung von Biofilmen und mikrobielle 

Beweglichkeit, Adaptation des Metabolismus und biotechnologische Anwendung 

Laborpraktikum: Das Praktikum erfolgt in enger Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Mitarbeitern des Institutes an 

verschiedenen laufenden Forschungsarbeiten der Abteilungen Dersch, Jahn und Steinert. Methoden: Klonierung, 

Transformation, Analyse der Genexpression durch Reporterfusionen, DNA-Bindeanalysen, Herstellung von Mutanten 

(RED Rekombinase, in vitro Mutagenese), Fluoreszenzmikroskopie, Konstruktion und Gebrauch von 

Expressionsvektoren, Produktion von rekombinanten Proteinen, Enzymisolierung: Zellaufschluss, Affinitäts- und 

Ionenaustauschchromatographie, SDS-PAGE, Bestimmung von Enzymaktivitäten, Überexpression und Reinigung von 

getaggten Proteinen, Proteincharakterisierung, systembiologische Verfahren (Transkriptom, Proteom, Metabolom), 

Bioinformatik, Programmieren. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einer Vorlesung und einem Laborpraktikum 







Dieter Jahn 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- aktuelle Forschungspublikationen 


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8.2. MI 22 Molekulare mikrobielle Evolution und Diversität 


MI 22 Molekulare mikrobielle Evolution und Diversität 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-90 


MI 22 





Molekulare mikrobielle Evolution und Diversität (V) 

Molekulare mikrobielle Evolution und Diversität (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Jörg Overmann 

PD Dr. Hans-Peter Klenk 

PD Dr. Martin Göker 

Dr. Johannes Sikorski 


Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse zur Entstehung, Veränderung, molekularbiologischen Analyse und 

biotechnologischen Nutzung der mikrobiellen Diversität. Sie gewinnen einen vertieften Überblick über die 

zugrundeliegenden molekularen Prozesse und erlernen aktuelle molekularbiologische und bioinformatische Methoden 

und Kulturtechniken. Bei den praktischen Arbeiten soll insbesondere die eigenständige Planung, Durchführung und 

Dokumentation der Versuche geübt werden. 

Inhalte: 

Vorlesung: Voraussetzungen und Modellvorstellung zur Entstehung der prokaryotischen und eukaryotischen Zelle und 

der Vielzelligkeit, Chemofossilien und Biomarker, Analyse fossiler DNA, Enzyme und Isotopenzusammensetzung, 

phylogenetische Ansätze, Methoden der vergleichenden Genomanalyse, Populationsgenetik und Artentstehung bei 

Prokaryoten, Entstehung von Symbiose und Pathogenität, Methoden der Quantifizierung von Diversität, funktionelle 

Diversität von bakteriellen Gemeinschaften und Relevanz für globale Stoffkreisläufe, das polyphasische Artkonzept der 

Prokaryoten, Archivierung und Organisation von Sequenzen und Diversitätsdaten in Datenbanken, Bioinformatik der 

modernen Diversitätsforschung, biotechnologisches Nutzungspotential der mikrobiellen Diversität, Rolle von biologischen 

Ressourcenzentren für die die mikrobielle Systematik und Bioökonomie. 

Laborpraktikum: Im praktischen Teil arbeiten die Studierenden anwendungsorientiert und in enger individueller Betreuung 

durch Wissenschaftler des Institutes an aktuell laufenden molekularmikrobiologischen Forschungsprojekten. Die erlernten 

Methoden umfassen molekular-biologische Techniken (PCR, Klonierung), bioinformatisches Arbeiten 

(Annotationsübungen, Methoden des Sequenzvergleichs und der Phylogenie), chemotaxonomische Methoden (Fettsäurespektren, 

Zellwandbestandteile), molekularbiologische Methoden zur Quantifizierung mikrobieller Diversität (FISH, 

fingerprinting, Hochdurchsatzsequenzierung), Epifluoreszenzmikroskopie, moderne Methoden der gezielten Kultivierung 

und Hochdurchsatz-Kultivierung neuartiger Bakterien, und Konservierung von Bakterienkulturen. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einer Vorlesung und einem Praktikum 



- Erfolgreiche Modulprüfung: schriftlich (Prüfungsdauer: ca. 200 Minuten) oder mündlich (Prüfungsdauer: ca. 50 Minuten) 




Jörg Overmann 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Madigan MT, Martinko J M: Brock - Biology of Microorganisms, 12th edition, 2010 


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8.3. MI 23 Theoretische Mikrobiologie 


MI 23 Theoretische Mikrobiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-91 


MI 23 





Theoretische Mikrobiologie (S) 

Theoretische Mikrobiologie (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr.rer. nat. Dieter Jahn 

Dr.rer. nat. Richard Markus Münch 


Die Studierenden erwerben Grundlagen zur mathematischen Modellierung dynamischer Prozesse sowie zur 

modellgetriebenen Datenauswertung und Statistik praxisnaher Versuchsauswertung in der Mikrobiologie. Gegenstand der 

Betrachtungen sind mikrobiologische Wachstums- und Infektionsprozesse, Epidemiologie sowie Beispiele zur 

molekularbiologischen Regulation der Stress- und Umweltadaption. 

Inhalte: 

Seminar: Die Studierenden erarbeiten sich anhand von Beispielen in aktuellen Übersichtsartikeln oder Problemstellungen 

aus der Praxis Kenntnisse über verschiedene Möglichkeiten der Datenauswertung und Modellierung. Die gewonnenen 

Informationen und Ergebnisse werden den anderen Teilnehmern des Moduls in Form eines Seminarvortrags vermittelt 

und diskutiert. 

Das Praktikum erfolgt ausschließlich an Computerarbeitsplätzen unter Benutzung des freien Software-Pakets R. Neben 

einer Einführung in die Grundzüge von R werden verschiedene Themen der Modellierung und der modellgetriebenen 

Datenauswertung projektorientiert erarbeitet: statistische Auswertung von Messreihen und Labordaten, Visualisierung von 

wissenschaftlichen Daten sowie Betrachtungen mikrobiologischer Populations- und Infektionsmodelle. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung eines Seminars und eines Computerpraktikums 



- Vortrag 





Dieter Jahn 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Skript 


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8.4. MI 24 Systembiologie mikrobieller Anpassungsvorgänge 


MI 24 Systembiologie mikrobieller Anpassungsvorgänge 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-92 


MI 24 





Systembiologie mikrobieller Anpassungsvorgänge (V) 

Systembiologie mikrobieller Anpassungsvorgänge (S) 

Systembiologie mikrobieller Anpassungsvorgänge (P) 


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Lehrende: 

Dr.rer.nat. Elisabeth Härtig 

Dr.rer. nat. Richard Markus Münch 

Dr. Simone Bergmann, PD 


Das Modul ermöglicht den Studierenden biologische Systeme als Ganzes zu verstehen und Einblicke in die 

Systembiologie zu erhalten. Die Systembiologie zielt darauf ab, zu einem umfassenden quantitativen Verständnis der 

dynamischen Interaktionen zwischen den Bausteinen und Komponenten eines biologischen Systems zu gelangen. Dabei 

werden globale Untersuchungen der Zellen mit Hochdurchsatzverfahren durchgeführt um die Gesamtheit der Zelle zu 

erfassen. Zur Erreichung dieses Ziels werden Laborexperimente durchgeführt und mathematische Konzepte auf 

biologische Systeme angewandt um Vorhersagen zu ermöglichen. Von zentraler Bedeutung ist hierbei ein iterativer 

Prozess zwischen Laborexperiment und Modellierung im Computer. 

Inhalte: 

Die Vorlesung soll den Studierenden einen Einblick in modernste Methoden qualitativer und quantitativer Transkriptomund 

Proteom-Analysen wie DNA-Array, real time PCR, 2-D Gelelektrophorese sowie gelfreie Proteomanalysen geben. Im 

bioinformatischen Teil wird in Methoden der bioinformatischen Datenauswertung sowie Modellierung eingeführt. 

Laborpraktikum: Am Beispiel von Bacillus subtilis wird aufgezeigt, welchen Beitrag die Systembiologie zum globalen 

Verständnis mikrobieller Anpassungsprozesse liefern kann. Dabei wird die Anpassung von B. subtilis an ein Umweltsignal 

wie z. B. limitierte Sauerstoffbedingungen auf Transkriptom-Ebene (I) oder die Rolle eines Transkriptionellen Regulators 

an der Signalvermittlung (II) über DNA-Array Analysen bzw. real time PCR und auf Protein-Ebene mittels gel-freier 

quantitativer Proteomanalysen (iTRAQ) untersucht. Die erhaltenen Daten werden anschliessend über angewandte 

Statistik mit der Bioconductor Software ausgewertet und dargestellt. 

Seminar: Begleitend zum Praktikum sollen die Studierenden anhand einer aktuellen Literatur Beispiele aus der 

Systembiologie in Vorträgen vorstellen. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einer Vorlesung, einem Seminar und einem Laborpraktikum 



- Erfolgreiche Modulprüfungen: Benotete Vorträge (2 Stück a 20 min.) (je 50%) 




Dieter Jahn 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- englischsprachiges Praktikumsprotokoll 

- Robert Gentleman (2009) R Programming for Bioinformatics, CRC Press 

- aktuelle englischsprachige Fachliteratur für das Literaturseminar (wird zur Verfügung gestellt) 


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9. Mikrobiologie (MI) - Schwerpunkt 


9.1. MI 25 Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften 


MI 25 Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-93 


MI 25 





Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften (Wahlpflicht, Biologie Master) (V) 

Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften (Wahlpflicht, Biologie Master) (P) 


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Lehrende: 

Dr. Manfred Höfle, Priv. Doz. 

Prof. Dr. Manfred Rohde 

Dr. Holger Heuer 

Prof. Dr. rer. nat. Kornelia Smalla 

Dr. Wolf-Rainer Abraham 

Prof. Dr. Irene Wagner-Döbler 

apl. Prof. Dr. rer. nat. Christoph Tebbe 


Die Studierenden erwerben einführende und spezielle Kenntnisse zur Ökologie und Diversität von mikrobiellen 

Lebensgemeinschaften mit Fokus auf Bakterien. Die Studierenden werden befähigt mikrobenökologische und 

taxonomische Zusammenhänge zu verstehen und geeignete Methoden anzuwenden, um die Vielfalt von mikrobiellen 

Lebensgemeinschaften in situ zu erfassen und deren öko-physiologischen Leistungen zu analysieren. Sie können die 

erfassten Daten bewerten und die Zusammenhänge verstehen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften" behandelt folgende Themen: Aquatische und 

terrestrische Lebensräume und ihre Habitate und mikrobiellen Lebensgemeinschaften; Klassische, experimentelle und 

molekulare Methoden, welche die Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften beschreiben; Grundlagen 

und Details der bakteriellen Systematik Biotische Wechselwirkungen: Bedeutung intestinaler Mikroorganismen, endosymbiotische 

Mikroorganismen; Biofilme: Interaktionen, Signale, Netzwerke. Biogeochemische Stoffkreisläufe; 

Mikrobieller Abbau von Schadstoffen in verschiedenen Habitaten; Systematik von Bakterien, biologische Vielfalt von 

Lebensgemeinschaften und Populationen, globale phylo-genetische Cluster, Umweltgenetik und Metagenomik. 

Im Praktikum "Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften" werden in zwei Abschnitten folgende Methoden 

und Themen behandelt: 1. Elektronenoptische Analyse von mikrobiellen Lebensgemeinschaften und einzelner 

Bakterienspezies werden an verschiedenen aquatischen und terrestrischen Habitaten, sowie am Menschen, qualitativ 

und quantitativ analysiert. 2. Lasermikroskopische Analyse von mikrobiellen Lebensgemeinschaften in künstlichen und 

natürlichen Biofilmen. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von einer Vorlesung und einem Praktikum 


- Anfertigung eines Protokolls zum Praktikum und Vorträge (Referat) 

- Erfolgreiche Modulprüfung: Klausur oder mündl. Prüfung, Prüfungsdauer: schriftlich ca. 240 Minuten, mündlich. ca. 60 

Minuten 




Manfred Höfle 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 



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9.2. MI 26 Mikrobielle Proteomik 


MI 26 Mikrobielle Proteomik 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-94 


MI 26 





Mikrobielle Proteomik (V) 

Mikrobielle Proteomik (S) 

Mikrobielle Proteomik (P) 


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Lehrende: 

Dr.rer.nat. Martin Andreas Kucklick 


Im Rahmen des Moduls werden die Studierenden mit verschiedenen Methoden der Proteomik, einschliesslich deren Vorund 

Nachteilen, theoretisch und praktisch vertraut gemacht. Darüberhinaus soll erlernt werden, Proteine mittels 

gebräuchlicher Softwarepakete (z.B. Mascot, Scaffold) zu identifizieren, komplexe Datensätze zu analysieren, sowie die 

Ergebnisse zu interpretieren und kritisch zu bewerten. Am Ende der Veranstaltung sollen die Studierenden in der Lage 

sein, ein gesamtes Proteomik-Experiment unter Anleitung selbst zu planen und praktisch durchzuführen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Mikrobielle Proteomik" bietet einen Überblick über Methoden und Verwendung der mikrobiellen 

Proteomik. Aufbauend auf einer Einführung in grundlegende gel-basierende (z.B. zweidimensionale Gelelektrophorese) 

und gelfreie (z.B. multidimensionale Chromatographie) Trenn- und Identifizierungstechniken (Massenspektrometrie) 

werden modernste Ansätze zur globalen Charakterisierung kultivier-barer Mikroorganismen, aber auch mikrobieller 

Lebensgemeinschaften und Symbiosen am Beispiel aktueller Veröffentlichungen und eigener Forschungsarbeiten 

erläutert. 

Im Praktikum "Mikrobielle Proteomik" sollen die Teilnehmer in Zweier- bis Dreier-Gruppen an aktuellen 

Forschungsprojekten mitarbeiten, in denen moderne Methoden der Proteomik zur Erforschung (I) Laub-abbauender 

mikrobieller Gemeinschaften ("Umweltproteomik"), (II) gemischter Biofilme uro-pathogener Mikroorganismen und (III) der 

Aufklärung der Wirkweise antibakterieller Naturstoffe eingesetzt werden. 

Im Seminar "Mikrobielle Proteomik" sollen aktuelle Veröffentlichungen über Forschungsarbeiten im Fachgebiet von den 

Studierenden selbstständig analysiert und im Rahmen eines englischsprachigen Kurzvortrages präsentiert und kritisch 

hinterfragt werden; abschliessend werden Ergebnisse, sowie Stärken (und Schwächen) der Publikation gemeinsam 

diskutiert. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung eines Seminars, eines Praktikums und einer einführenden Vorlesung 



- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung von Protokollen) (33,3%) 

- 2 Vorträge (je 33,3%) 




Dieter Jahn 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- englischsprachiges Praktikumsprotokoll 

- aktuelle englischsprachige Fachliteratur für das Literaturseminar (wird zur Verfügung gestellt) 

Die Ausgabe der im Selbststudium zu bearbeitenden Literatur erfolgt zu Beginn des Semesters. 


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9.3. MI 27 Bodenmikroorganismen: Diversität, Anpassungsfähigkeit, Pathogenität 


MI 27 Bodenmikroorganismen: Diversität, Anpassungsfähigkeit, Pathogenität 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-95 


MI 27 





Bodenmikroorganismen: Diversität, Anpassungsfähigkeit, Pathogenität (V) 

Bodenmikroorganismen: Diversität, Anpassungsfähigkeit, Pathogenität (S) 

Bodenmikroorganismen: Diversität, Anpassungsfähigkeit, Pathogenität (P) 


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Lehrende: 

Dr. Holger Heuer 

Prof. Dr. rer. nat. Kornelia Smalla 


Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse zur Diversität von Boden- und Pflanzen-assoziierten Mikroorganismen 

und erhalten Einblicke wie molekulare genetische Elemente zur Diversifizierung, Anpassungsfähigkeit und Pathogenität 

beitragen. Sie lernen Methoden zur Erfassung der Biodiversität von mikrobiellen Lebensgemeinschaften im Boden und 

zur kultivierungsunabhängigen Detektion von Antibiotika-Resistenzgenen und Pathogenitätsdeterminanten kennen. Die 

Studierenden arbeiten an einem jeweils aktuellen Forschungsprojekt mit und werden sowohl mit der Planung, 

Durchführung und Auswertung vertraut gemacht. Ein weiteres Qualifikationsziel ist es, die Vorteile und Limitierungen der 

verschiedenen molekularen Nachweismethoden zu diskutieren. Die Studierenden lernen im Team die Ergebnisse des 

Blockpraktikums auszuwerten und im Rahmen eines Abschlusskolloquiums zu präsentieren. 

Inhalte: 

Vorlesung: Molekulare Nachweistechniken zur Untersuchungen der strukturellen und funktionellen Diversität von Bodenund 

Pflanzen-assoziierten Mikroorganismen. Diversifizierung und Anpassungsfähigkeit von Bakterien durch horizontalen 

Gentransfer. 

Seminar: Vorstellung von Publikationen zum jeweiligen aktuellen Forschungsthema, das im Rahmen des Blockpraktikums 

bearbeitet wird (2010: Agrobacterium vitis Diversität, Pathogenitätsfaktoren, Nachweis im Boden und in Weinreben, 

Ökologie von A. vitis im Boden) 

Praktikum: Genomische und Plasmid DNA werden aus Isolaten bzw. direkt aus dem Boden oder aus Pflanzen (Tumore) 

isoliert und zur molekularen Analyse verwendet. Techniken: BOX-PCR, Restriktionsverdau von Plasmiden, Multiplex- 

PCR, Southern-Blot Hybridisierungen, denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von Vorlesung, Praktikum und Seminar 


Erfolgreiche Modulprüfung: 

- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Anfertigung von Protokollen)(33,3%) 

- 2 Vorträge (je 33,3%) 




Kornelia Smalla 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

aktuelle englischsprachige Publikationen 


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9.4. MI 28 Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose 


MI 28 Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-96 


MI 28 





Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose (V) 

Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose (S) 

Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose (P) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Irene Wagner-Döbler 


Das Meer ist der größte Lebensraum der Erde. Es ist von hochspezialisierten Mikroorganismen bevölkert, deren 

Stoffumsätze die globale Erwärmung und die Meeresfruchtbarkeit beeinflussen. Da sie sich überwiegend nicht im Labor 

kultivieren lassen, werden zu ihrer Erforschung moderne Meta-Omics-Methoden sowie Untersuchungen an 

Modellorganismen eingesetzt. Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse über Diversität, Aktivität, und Evolution 

von mikrobiellen Lebensgemeinschaften im Meer. Ein breites Methodenspektrum wird praktisch (z.B. Isolierung) oder 

theoretisch (z.B. Metatranskriptomik) vermittelt. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose" behandelt folgende Themen: Analyse der 

mikrobiellen Diversität, Metagenomik, Metaproteomik, Metatranskriptomik, Photoheterotrophie durch aerobe anoxygene 

Photosynthese und Proteorhodopsin, Symbiose, Zell-Zell Kommunikation (Quorum Sensing) bei Vibrio und in der 

Roseobacter-Gruppe. 

Das Seminar "Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose" behandelt aktuelle Ergebnisse der mikrobiellen 

Ökologie. 

Im Praktikum "Mikroorganismen im Meer Evolution und Symbiose" werden mehrere Projektteams gebildet. Ausgehend 

von selbst gesammeltem Probenmaterial werden phylogenetische und funktionelle Diversität der Mikroorganismen 

untersucht. Eingesetzte Methoden: Isolierung mariner Mikroorganismen, Extraktion von DNA, PCR, MALDI-TOF MS 

Fingerprinting (in Zusammenarbeit mit Dr. Gunnar Gerdts, AWI), Bioassays zum Nachweis von Quorum Sensing und 

Quorum Quenching, Fluoreszenzmikroskopie. 

Lernformen: 

Zweiwöchiger Kurs an der Biologischen Anstalt Helgoland (AWI). Additive Veranstaltung von Vorlesung, Praktikum und 

Seminar. 


- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Projektprotokoll) 

- Seminarvortrag und Abschlußvortrag 





Irene Wagner-Döbler 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

1. Tomasch, J, Gohl, R, Bunk, B, Suarez-Diez, M, and I Wagner-Döbler (2011) Transcriptional response of the 

photoheterotrophic marine bacterium Dinoroseobacter shibae to changing light regimes. ISME J. 2011 Jun 9. doi: 

10.1038/ismej.2011.68 

2. Wagner-Döbler I et al. (2010) The complete genome sequence of the algal symbiont Dinoroseobacter shibae - a 

hitchhiker´s guide to life in the sea. ISME J. 4(1):61-77. 

3. Jiao N et al. (2010) Microbial production of recalcitrant dissolved organic matter: long-term carbon storage in the global 

ocean. Nature Reviews Microbiology 8:593-599. 

4. Wagner-Döbler, I and H Biebl (2006) Environmental Biology of the Marine Roseobacter Lineage. Ann. Rev. Microbiol. 

60:255-280. 

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Das Praktikum findet im September oder Oktober jeden Jahres an der Biologischen Anstalt Helgoland statt. In 2012 muß 

es wegen Umbauarbeiten ausfallen. Als Ersatz wird ein vierwöchiges Laborpraktikum angeboten. 








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10. Zellbiologie (ZB) - Wahlpflicht 


10.1. ZB 21 Molekulare Zellbiologie 


ZB 21 Molekulare Zellbiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-97 


ZB 21 





Molekulare Zellbiologie Kurs 2 (P) 

Molekulare Zellbiologie Kurs 1 (P) 

Molekulare Zellbiologie für Fortgeschrittene: Entwicklungsbiologie (ZB 21) (V) 

Methodische Aspekte der molekularen Zellbiologie, praktikumsbegleitend (ZB 21) (B) 


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Lehrende: 

Universitätsprofessor Dr. rer. nat. Martin Korte 

Prof. Dr. Reinhard Köster 

Dr.rer.nat. Martin Rothkegel 

Dr.rer.nat. Barbara Winter 

Dr. Marta Zagrebelsky Holz 


Die Studierenden erhalten Kompetenz in molekularen Mechanismen der Musterbildung, Organogenese und 

Morphogenese, sowie in der Funktion und Regulation von Proteinen und ihrer Bedeutung in verschiedenen zellulären 

Prozessen. Sie sind in der Lage ihre Kenntnisse zur Analyse entwicklungsspezifischer Fragestellungen in Theorie und 

Praxis selbständig anzuwenden, Zusammenhänge zu erkennen und Arbeitsergebnisse zu bewerten und darzustellen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Zellbiologie unter entwicklungsspezifischen Aspekten" beschäftigt sich mit den Themen: Frühe 

Musterbildung, Signalfelder und Zelldeterminierung, Genexpression und Differenzierung. 

Die praktikumsbegleitende Vorlesung "Methodische Aspekte der molekularen Zellbiologie" beschäftigt sich mit den 

theoretischen Grundlagen der zu erlernenden Methoden. 

Im Praktikum "Molekulare Zellbiologie" werden erarbeitet: Genotypisierung transgener Mäuse mittels PCR, Reportergen- 

Assays in Zellkulturen und Embryonen, sowie whole mount in situ Hybridisierung, Nachweis entwicklungsregulierter 

Gene, Injektionstechniken zur Manipulation von Zellen und Embryonen, Nachweis der Genexpression durch RT-PCR und 

Western Blot, Analyse von Protein-Protein-Interaktionen, differenzierungsabhängige zelluläre Lokalisation von Proteinen. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 2 Vorlesungen und 1 Praktikum 



- Vortrag 





Reinhard Köster 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Wolpert: Prinzipien der Entwicklungsbiologie 

- Gilbert: Entwicklungsbiologie 


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10.2. ZB 22 Pflanzliche Zelltechnik Gentransfer und Bioimaging 


ZB 22 Pflanzliche Zelltechnik Gentransfer und Bioimaging 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-98 


ZB 22 





Molekulare Zellbiologie der Pflanzen (V) 

Molekulare Zellbiologie der Pflanzen (Kurs B) (P) 

Methodische Aspekte der molekularen Zellbiologie der Pfanzen (praktikumsbegleitend) (V) 


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Lehrende: 


Dr.rer.nat. Jutta Schulze 


Dr. rer. nat. Tobias Kruse 


Die Studierenden schulen ihre Kompetenz in molekularen Mechanismen der Funktion und Regulation von Proteinen und 

ihrer Bedeutung in zellulären Prozessen, der Zelldifferenzierung, der Embryogenese und Organogenese, der Interaktion 

von Zellkompartimenten und der Signal-Weiterleitung. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Zellbiologie der Pflanzen" beschäftigt sich mit den Themen: Protein-Funktion und -Regulation, Protein- 

Interaktion, Vesikeltransport, Kanäle und Transporter, Genexpression und Differenzierung, Interaktion und 

Kommunikation zwischen den Kompartimenten, Redox und ROS, Zellbiologie der Metalle, transgene Pflanzen und deren 

Zellkulturen 

Im Praktikum Molekulare Zellbiologie der Pflanzen - Kurs A werden erarbeitet: reduce it to the minimum; der Transfer von 

komplexen pflanzlichen Problemstellungen auf einfache eukaryotische Systeme: Molekularbiologische Charakterisierung 

des key player des 

Neurospora crassa Stickstoff-Metabolismus. 

Angewendete Methoden: biochemische Charakterisierungen von N. crassa (selektives Wachstum, HPLC-gestützte 

Metaboliten Analyse) gerichtete genetische Manipulation, stabile Genexpression, Monoklonale Antikörper: Herstellung 

und Anwendung, spezifischer Nachweis von Proteinen durch das Immuno-Blot Verfahren, rekombinante 

Proteinexpression und Aufreinigung, biochemische Charaktersierung der N. crassa Nitratreduktase, Visualisierung und 

Identifizierung von N. crassa Zellorganellen durch Verwendung der confokalen Laserscanning Mikroskopie. 

Im Praktikum Molekulare Zellbiologie der Pflanzen - Kurs B werden erarbeitet: Grundlagen der Manipulation der 

Entwicklung von pflanzlichen Zellen und Geweben unter in-vitro-Bedingungen. 

Angewendete Methoden: Steuerung der Dedifferenzierung und Redifferenzierung von pflanzlichen Zellen durch 

Phytohormone, Protoplastentechnik (Isolation, Kultur, Immobilisation), Anwendung der Protoplastenfusion für 

Komplementationsanalysen (Beispiel Nitratreduktase), Haploideninduktion, Kryokonservierung pflanzlicher Zellen, 

direkter Gentransfer in Protoplasten, transiente Genexpression, Reportergen-Tests, Visualisierung verschiedener 

Entwicklungsprozesse durch Fluoreszenzmikroskopie. 

Die praktikumsbegleitende Vorlesung "Methodische Aspekte der molekularen Zellbiologie der Pflanzen" beschäftigt sich 

mit den theoretischen Grundlagen der zu erlernenden Methoden. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 2 Vorlesungen und 1 Praktikum 








Sprache: 

Deutsch 

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Medienformen: 

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Literatur: 

aktuelle Publikationen (englisch) zur molekularen Zellbiologie und zur Fremdgenexpression 


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11. Zellbiologie (ZB) - Schwerpunkt 


11.1. ZB 23 Zellbiologische Aspekte der Entwicklungsbiologie 


ZB 23 Zellbiologische Aspekte der Entwicklungsbiologie 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD-99 


ZB 23 





ZB 23: Zellbiologische Aspekte der Entwicklungsbiologie (P) (B) 

ZB 23: Aktuelle Aspekte der Zellbiologie Seminar (S) 

ZB 23: Methodische Aspekte der Entwicklungsbiologie Tutorium (B) 

Transgene Mausmodelle in der molekularen Biomedizin (Bio-ZB 23) (V) 


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Lehrende: 

Dr.rer.nat. Astrid Elisabeth Buchberger-Seidl 


Ines Lahmann 

Dr. phil. Franz Vauti, Akademischer Rat 

Dr.rer.nat. Barbara Winter 


Die Studierenden werden befähigt, Kompetenz in der Thematik der Zell- und Entwicklungsbiologie zu erlangen. Sie sind 

in der Lage ihre Kenntnisse in Theorie und Praxis selbständig anzuwenden, Zusammenhänge zu erkennen und 

Arbeitsergebnisse zu bewerten und darzustellen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Transgene Mausmodelle in der molekularen Biomedizin" befasst sich mit der Herstellung und 

Charakterisierung transgener Mausmodelle. Zell- und entwicklungsbiologische Vorgänge im Säugersystem werden 

anhand ausgewählter Krankheitsbilder erläutert. 

Das Praktikum "Zellbiologische Aspekte der Entwicklungsbiologie" befasst sich mit: Differenzierung von embryonalen 

Stammzellen zu verschiedenen Gewebetypen, Transfektion, homologe Rekombination. Phänotypische Analyse von 

transgenen Mauslinien: Immunhistologie und Immunfluoreszenz, Reportergen-Expressionsanalysen im Embryo und auf 

Gewebeschnitten. 

Im praktikumsbegleitenden Tutorium "Methodische Aspekte der Entwicklungsbiologie" werden die theoretischen 

Grundlagen der experimentellen Entwicklungsbiologie vermittelt. 

Das Seminar "Aktuelle Aspekte der Zellbiologie" behandelt aktuelle forschungsnahe Themen zur Embryonalentwickung 

von myogenen und neuronalen Zellen. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Vorlesung, 1 Praktikum, 1 Tutorium und 1 Seminar 



- Erfolgreiche Modulprüfung: Vortrag 




Martin Korte 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- aktuelle Publikationen aus der neuesten Forschung 

- Manipulating the mouse embryo 


Teilnahmevoraussetzung: ZB 21 oder ZB 22 



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ZB 22 Pflanzliche Zelltechnik Gentransfer und Bioimaging (BL-STD-98) 

ZB 21 Molekulare Zellbiologie (BL-STD-97) 




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11.2. ZB 24 Zelluläre Neurobiologie 


ZB 24 Zelluläre Neurobiologie 

Institution: 

Studiendekanat Biologie 2 

Modulnummer: 

BL-STD2-03 


ZB 24 





Praktikum Zelluläre Neurobiologie (P) 

Zelluläre Neurobiologie (V) 

Seminar Zelluläre Neurobiologie (Journal Club) (S) 


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Lehrende: 

Universitätsprofessor Dr. rer. nat. Martin Korte 

Dr. Kristin Michaelsen-Preusse 

Dr.rer.nat. Martin Rothkegel 



Die Studierenden erhalten Kompetenz in der Analyse von Strukturkomponenten der neuronalen Zellen, und erwerben 

Kenntnisse zur Funktion und Regulation cytoskelettaler Proteine und ihrer Bedeutung in verschiedenen neuronalen 

Prozessen. Sie sind in der Lage ihre Kenntnisse zur Analyse zellbiologischer Fragestellungen im Kontext 

neurobiologischer Forschung in Theorie und Praxis selbständig anzuwenden, Zusammenhänge zu erkennen und 

Arbeitsergebnisse zu bewerten und darzustellen. 

Inhalte: 

In dem Praktikum "Zelluläre Neurobiologie" werden vermittelt: Struktur des Cytoskeletts der Neuronen, neuronale 

Kulturtechniken (dissoziierte Kulturen, organotypische Kulturen), Steuerung des Vesikeltransports, Generierung von 

transgenen Zelllinien. 

Die praktikumsbegleitende Vorlesung "Zelluläre Neurobiologie" beschäftigt sich mit den theoretischen Grundlagen der zu 

erlernenden Methoden. 

Im "Zellbiologischen Seminar" werden aktuelle Themen der Zellbiologie zu den Praktikumsschwerpunkten erarbeitet. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Vorlesung, 1 Praktikum und 1 Seminar 




- Erfolgreiche Modulprüfung: Vortrag (30 min.) + Diskussion 




Martin Korte 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

aktuelle Publikationen aus der Zell- und Neurobiologie in englischer Sprache 











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11.3. ZB 25 Analyse von Molekülkomplexen (In vitro und In vivo) 


ZB 25 Analyse von Molekülkomplexen (In vitro und In vivo) 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-04 


ZB 25 





Analyse von Molekülkomplexen (In vitro und In vivo) (P) 

Zellbiologie der Pflanzen (S) 


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Lehrende: 


PD Dr.rer.nat. Florian Bittner 


Dr.rer.nat. Jutta Schulze 

Dr. rer. nat. Tobias Kruse 


Die Studierenden erweitern ihre Kompetenz in molekularen Mechanismen der Funktion und Regulation von Proteinen 

und ihrer Bedeutung in zellulären Prozessen, der Zelldifferenzierung, der Interaktion von Zellkompartimenten und der 

Signal-Weiterleitung. 

Inhalte: 

Im Seminar werden, auf der Grundlage von Referaten, aktuelle wissenschaftliche Themen und Methoden vorgestellt und 

diskutiert: Protein-Funktion und -Regulation, Zelldifferenzierung, Polarität, Embryogenese, Gewebemuster, 

Genexpression und Differenzierung, Interaktion und Kommunikation zwischen den Kompartimenten, transgene Pflanzen 

und deren Zellkulturen. 

Im Praktikum Molekulare Zellbiologie der Pflanzen II werden vertieft: 

Molekulare Charakterisierung transgener Pflanzen, pflanzlicher und tierischer Zellkulturen, sowie verschiedener Pilz- 

Stämme (Neurospora crassa) als Modellsystem für komplexe pflanzliche Problemstellungen. Gerichtete genetische 

Manipulation, Erzeugung stabiler Linien (Neurospora crassa), transiente Genexpression (pflanzliche und tierische 

Modellsysteme), Reportergen-Tests, Nachweis spezifischer Gene, Nachweis der Genexpression durch RT-PCR und 

Immuno-Blot, Analyse von Protein-Protein-Interaktionen, confokale Laserscanning Mikroskopie und subzelluläre 

Lokalisierungstechniken mit verschiedenen speziellen Methoden (AG Hänsch (Pflanzen) und AG Kruse (N. crassa, 

tierische Modellsysteme). 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von Seminar und vierwöchigem Labor-Praktikum 


- Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Übungsaufgaben) 






Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

aktuelle Publikationen (englisch) zur molekularen Zellbiologie und zur Fremdgenexpression 










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11.4. ZB 27 Biologie des Blutes: Hämatopoese und Antikörper 


ZB 27 Biologie des Blutes: Hämatopoese und Antikörper 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-06 


ZB 27 





Biologie der Blutzellen (Bio-ZB 27/Bt-MZ 01) (V) 

Antikörpertechnologien in verschiedenen Zellsystemen (V) 

Neukombination von Antikörpergenen (P) 


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Lehrende: 

Apl. Professor Dr.med. Hans G. Drexler 

PD Dr. Thomas Böldicke 


Die Studierenden erwerben Kenntnisse in verschiedene Methoden der Zellbiologie und Grundlagen der Blutzellbildung 

sowie über die Bedeutung von Stammzellen. Am Beispiel des Antikörpers wird ihnen die Selektion von spezifischen 

rekombinanten Proteinen mittels phage display und die Expression von Proteinen in E. coli und Säugerzellen vermittelt. 

Sie lernen die Möglichkeiten, rekombinante Antikörper für einen spezifischen Einsatz zu modifizieren, kennen und werden 

mit den Grundlagen der Immunabwehr vertraut gemacht. 

Inhalte: 

Die Vorlesung "Biologie der Blutzellen" beschäftigt sich mit der Entstehung und Differenzierung der verschiedenen 

Blutzellen, insbesondere das Konzept von Stammzellen und die Rolle von Signalen. 

In der Vorlesung "Antikörpertechnologien in verschiedenen Zellsystemen" werden die Selektion, Expression und 

Modifikation von Antikörpern behandelt. 

Das Praktikum "Neukombination von Antikörpergenen" befasst sich mit MHC Typisierung mittels PCR, Anreicherung von 

rekombinanten Antikörpern mittels "phage display", Vektor-spezifische Expression rekombinanter Antikörper in E.coli, 

intrazelluläre Expression rekombinanter Antikörper im ER. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von zwei Vorlesungen und einem Praktikum 


- Vortrag 





Martin Korte 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Janeway, Immunologie 

- TW Mak, ME Saunders, The Immune Response 

- Breitling, Dübel, Rekombinante Antikörper 

- KD Elgert, Immunology, Understanding the Immune System 

- Zum Praktikum: Literatur (englische) 


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11.5. ZB 28 Genetik und Zellbiologie neurologischer Erkrankungen 


ZB 28 Genetik und Zellbiologie neurologischer Erkrankungen 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-07 


ZB 28 





Neurologische Erkrankungen (V) 

Neurologische Erkrankungen (S) 


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Lehrende: 

Prof. Dr. Reinhard Köster 


Die Studierenden erhalten vertiefende Kenntnisse über genetische Grundlagen der Funktion des Nervensystems von 

Wirbeltieren sowie zu den Ursachen und Konsequenzen pathogener Veränderungen. Hierbei erwerben sie die Fähigkeit, 

genetisches und zellbiologisches Grundlagenwissen auf anwendungsorientierte Forschung zu übertragen und die 

interdisziplinäre Herangehensweise therapeutischer Forschung selbständig zu bewerten sowie soziale und ethische 

Aspekte neuronaler Erkrankungen zu berücksichtigen. 

Inhalte: 

Die Vorlesung umfasst die Vermittlung molekularer und zellulärer Prozesse, die pathologische Veränderungen und 

Funktionen des menschlichen Nervensystems verursachen. Hierzu gehören: Alzheimer, Morbus Parkinson, 

Polyglutaminerkrankungen, Depression, Hirntumore, ALS und Lissencephalien. Ebenso werden moderne 

Diagnoseverfahren und therapeutische Ansätze auf Grundlage der Lebenswissenschaften besprochen. 

Im vorlesungsbegleitenden Seminar werden aktuelle Forschungsarbeiten zur Diagnose, Ursachenerforschung und 

Therapie neurologischer Erkrankungen analysiert, zusammenfassend präsentiert und kritisch diskutiert und gemeinsame 

sowie spezifische Aspekte einzelner Erkrankungen herausgearbeitet. 

Lernformen: 

Additive Veranstaltung von 1 Vorlesung und 1 Seminar 



- Erfolgreiche Modulprüfung: Vortrag (30 min.) + Diskussion (15 min.) 




Reinhard Köster 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

- Mark F. Blor; Barry W Connors, Michael A. Paradiso: Neurowissenschaften, 3. Aufl. 

- Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell: Principles of Neural Science, 4. Aufl., McGraw- 

Hill Professional 


Teilnahmevoraussetzung: GE 21 oder ZB 21 




GE 21 Entwicklungsgenetik (BL-STD-73) 





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12. Zusatzqualifikationen 


12.1. ZQ 11 Wahlveranstaltungen 


ZQ 11 Wahlveranstaltungen 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-08 


ZQ 11 





Aus folgendem Lehrangebot kann gewählt werden: Gesamtprogramm überfachlicher Qualifikationen (Pool-Modell); 

Fremdsprachenkurse des Sprachenzentrums, Englischkurse ab Niveau B2; Spezielle Angebote für Studierende der 

Biologie wie z.B. das "Tutorentraining", "Teach it forward (TIF)" oder "Scientific Writing and Poster Presentation" 


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Lehrende: 



Das Pool-Modell der TU Braunschweig bietet drei Bereiche: 

I. Übergeordneter Bezug: Einbettung des Studienfachs 

II. Wissenschaftskulturen 

III. Handlungsorientierte Angebote 

Die Angebote aus diesen Bereichen lassen sich frei wählen und zu den Modulen ZQ 11, ZQ 12 oder ZQ 13 

kombinieren und vermitteln folgende Qualifikationsziele: 

I. Übergeordneter Bezug: 

Die Studierenden werden befähigt, Ihr Studienfach in gesellschaftliche, historische, rechtliche oder 

berufsorientierende Bezüge einzuordnen (je nach Schwerpunkt der Veranstaltung). Sie sind in der 

Lage, übergeordnete fachliche Verbindungen und deren Bedeutung zu erkennen, zu analysieren und 

zu bewerten. Die Studierenden erwerben einen Einblick in Vernetzungsmöglichkeiten des 

Studienfaches und Anwendungsbezüge ihres Studienfaches im Berufsleben. 

II. Wissenschaftskulturen: 

Die Studierenden lernen Theorien und Methoden anderer, fachfremder Wissenschaftskulturen kennen. 

Sie lernen sich interdisziplinär mit Studierenden aus fachfremden Studiengebieten 

auseinanderzusetzen und zu arbeiten. Sie können aktuelle Kontroversen aus einzelnen 

Fachwissenschaften diskutieren und bewerten und erkennen die Bedeutung kultureller 

Rahmenbedingungen auf verschiedene Wissenschaftsverständnisse und Anwendungen. 

Genderbezogenen Sichtweisen auf verschiedene Fachgebiete und die Auswirkung von 

Geschlechterdifferenzen werden erarbeitet. Die Studierenden können sich intensiv mit 

Anwendungsbeispielen aus fremden Fachwissenschaften auseinandersetzen. 

III. Handlungsorientierte Angebote: 

Die Studierenden werden befähigt, theoretische Kenntnisse handlungsorientiert umzusetzen. Sie 

erwerben verfahrensorientiertes Wissen (Wissen über Verfahren und Handlungsweisen, 

Anwendungskriterien bestimmter Verfahrens- und Handlungsweisen) sowie metakognitives Wissen 

(u.a. Wissen über eigene Stärken und Schwächen). Je nach Veranstaltungsschwerpunkt erwerben die 

Studierenden die Fähigkeit, Wissen zu vermitteln bzw. Vermittlungstechniken anzuwenden, Gespräche 

und Verhandlungen effektiv zu führen, sich selbst zu reflektieren und adäquat zu bewerten und 

kooperativ im Team zu arbeiten sowie Konflikte zu bewältigen. Die Studierenden lernen Informations- und 

Kommunikationsmedien zu bedienen oder sich in einer anderen Sprache auszudrücken. 

Durch die handlungsorientierten Angebote sind die Studierenden in der Lage, in anderen Bereichen 

erworbenes Wissen effektiver einzusetzen, die Zusammenarbeit mit anderen Personen einfacher und 

konstruktiver zu gestalten und somit Neuerwerb und Neuentwicklung von Wissen zu erleichtern. Sie 

erwerben Qualifikationen, die ihnen den Eintritt in das Berufsleben erleichtern und in allen beruflichen 

Situationen zum Erfolg beitragen. 

Inhalte: 

Verschiedene, siehe Wahlveranstaltungen 

Lernformen: 

Verschiedene 


Ein benoteter oder unbenoteter Leistungsnachweis ist erforderlich. 

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Robert Karl Martin Hänsch 

Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

siehe Angaben lt. Veranstaltung 


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12.2. ZQ 12 Wahlveranstaltungen 


ZQ 12 Wahlveranstaltungen 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-09 


ZQ 12 









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Lehrende: 































kooperativ im Team zu arbeiten sowie Konflikte zu bewältigen. Die Studierenden lernen Informationsund 







Inhalte: 


Lernformen: 

Verschiedene 



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Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 



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12.3. ZQ 13 Wahlveranstaltungen 


ZQ 13 Wahlveranstaltungen 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-10 


ZQ 13 









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Lehrende: 































kooperativ im Team zu arbeiten sowie Konflikte zu bewältigen. Die Studierenden lernen Informations- und 







Inhalte: 


Lernformen: 

Verschiedene 



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Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 



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13. Master-Arbeit 


13.1. Masterarbeit 


Masterarbeit 

Institution: 


Modulnummer: 

BL-STD2-11 


MA 



Pflichtform: Pflicht SWS: 30 



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Lehrende: 

N.N. (Dozent Biowissenschaften) 


In einer Abschlussarbeit sollen die Studierenden ihre zuvor erworbenen Fachkenntnisse in einem selbst gewählten 

Anwendungsfeld erproben und ihre Kompetenzen um praktische Erfahrungen ergänzen. Sie können hierbei elementare 

Labormethoden der Zellbiologie, Mikrobiologie, Genetik, Biochemie und Molekularbiologie selbstständig ausführen und 

experimentelle Daten analysieren. Sie lernen, wissenschaftliche Publikationen zu lesen und die darin beschriebenen 

Methoden in die eigene Laborarbeit umzusetzen. Außerdem üben sie, analytisch zu denken, Zusammenhänge zu 

erkennen, vorhandene Problemlösungen einzuschätzen und eigene zu entwickeln. Sie lernen auch, erfolgreich in einer 

Gruppe zu arbeiten und effizient mit verschiedenen Zielgruppen zu kommunizieren. Zum Ende sind sie in der Lage, ihre 

Ergebnisse angemessen darzustellen. 

Inhalte: 

Das Thema der Masterarbeit muss eine biologische Fragestellung im weiteren Sinne beinhalten. 

Lernformen: 

n.A. 


Erfolgreiche Abschlussarbeit mit Präsentation. 





Sprache: 

Deutsch 

Medienformen: 

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Literatur: 

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Der Anmeldung zur Master-Arbeit beim Prüfungsausschuss sind Nachweise über Studien- und Prüfungsleistungen mit 

mindestens 70 Leistungspunkten beizufügen. 


Master-Arbeit 





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