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Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Masterstudiengang Molecular Life Science
Modulhandbuch
Universität zu Lübeck
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Inhaltsverzeichnis
Modul Seite
Vorbemerkungen 4 Zellbiologie und ihre Anwendung in der Pathogenese und Therapie 5 Zell- und molekularbiologische Grundlagen der Virologie 5 Medizinische Zellbiologie I 7 Medizinische Zellbiologie II 9 Infektionsbiologie 12 Strukturbiologie und ihre Anwendung in der Pathogenese und Therapie 13 Strukturanalytik 13 Molekulare Pathomechanismen und Therapiestrategien 16 Wirkstoffforschung 17 Grundlagen der Membranbiophysik 22 Querschnittskompetenzen 23 Biomathematik / Molekulare Bioinformatik 23 Allgemeine Virologie und biologische Sicherheit 25 Biophysik ionisierender Strahlen und Strahlenschutz 26 Ethik der Forschung und Scientific Writing 27 Blockpraktika – Aufbau und Ablauf 29 Kompetenzen, die in den Blockpraktika erworben werden können: 31 Modul Vertiefung in Molecular Life Science (Wahlpflichtveranstaltungen): 32 Einzelveranstaltungen: Wahlpflicht Zellbiologie 34 Neurogenetik: Vom Gen über die Zelle zur Krankheit 34 Intrazellulärer Membrantransport – molekulare Mechanismen und experimentelle Ansätze 35 Intrazelluläre Topogenese von Proteinen - Konzepte und experimentelle Methoden 36 Experimentelle Immunologie 37 Funktionelle Anatomie lymphatischer Organe 38 Regulation von Genexpression 39 Neurale Differenzierung von Progenitorzellen 40 Wahlpflicht Zellbiologie 41 Wahlpflicht Zellbiologie 42 Wahlpflicht Strukturbiologie 43 Massenspektrometrie von Biomolekülen 43 Spezielle Themen der Biochemie: Lipide, Glycolipide und strukturverwandte Membranbausteine, Oligo-, Polysaccharide und Glycoproteine 44 Biochemie der Übergangsmetalle 47 NMR und Drug Design 48 Moleküldynamik 49 Biochemie und Molekularbiologie von Nukleinsäuren und interagierenden Proteinen 50
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Strukturelle Aspekte der Proteinbiosynthese 51 Moderne optische Verfahren in Biomedizin u. Biotechnologie 52 Mechanismen der Photobiologie und Photomedizin 53 Licht ins Dunkel. Moderne Fluoreszenzmethoden der Strukturbiologie 54 Leitstrukturfindung und Optimierung durch „in-silicio“-Methoden 55 Strategien zur Entwicklung antiviraler Wirkstoffe 56 Isolierung, Synthese und Charakterisierung von Naturstoffen 57 Masterarbeit 58
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Vorbemerkungen
Lehrform:
Die angegebene Lehrform beschreibt die jeweils in der Veranstaltung vorherrschende Lehrform
Zahl der Semesterwochenstunden und Arbeitsaufwand:
Grundlage der Berechnung der Stunden ist die Annahme einer durchschnittlichen Semesterdauer von 15 Wochen. Gemäß KMK entspricht ein Kreditpunkt einem Arbeitsaufwand (Präsenz oder Selbststudium) von 30 Stunden. Der angegeben Arbeitaufwand ist der für einen durchschnittlichen Studierenden für das bestehen des Moduls zu erbringende Arbeitsaufwand.
Literatur:
Die Angaben in den Modulen sind nicht vollständig und verbindlich, da die zu verwendende Literatur wird am Beginn jeder Veranstaltung aktuelle vom jeweiligen Dozenten empfohlen wird
Wahlmodule
Neben den Pflichtmodulen werden weitere Wahlmodule angeboten, die die StudentInnen besuchen kön-nen. Der Besuch und das Bestehen der dazugehörigen Modulprüfung wird im Diploma Supplement ver-merkt, sofern diese Module in einem Modulhandbuch eines der Studiengänge der Universität zu Lübeck fixiert sind.
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Zellbiologie und ihre Anwendung in der Pathogenese und Therapie Modul: Zell- und molekularbiologische Grundlagen der Virologie
Semester: 1. Semester; nur im WS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Lehrveranstaltung A: Zellbiologie
Dozent(in) A: Prof. Dr. E. Hartmann
Lehrveranstaltung B: Molekulare Virologie
Dozent(in) B: Prof. Dr. N. Tautz, Prof. Dr. R. Hilgenfeld, Dr. J. Mesters
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung: je Lehrveranstaltung 2 SWS = 4 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 120 h Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Teil A Zellbiologie:
1. Vertiefte Kenntnisse zur Funktion von Zellen und ihren intrazellulären Kompartimenten
2. Grundkenntnisse über das Inventar an RNA-Spezies in Zellen
3. Grundlegendes Verständnis der Umprogrammierung zellulärer Mechanismen durch Viren und andere intrazelluläre Parasiten
Teil B Molekulare Virologie:
1. Vertiefte Kenntnisse zur Interaktion von Viren und ihren Wirtszellen
2. Details zu Virusstruktur und Replikationsmechanismen sowie daraus abgeleitete Strategien zur Entwicklung von Virostatika
3. Pathogenetische Prozesse und Virus-Wirt-Interaktion bei Virusinfektionen
Inhalt: Teil A Zellbiologie:
1. Membranumschlossene Kompatimente (B)
1.1. Transport von Proteinen über biologische Membranen und Biogenese von Membranproteinen in prokaryontische Organismen
1.2. Transport von Proteinen über biologische Membranen und Biogenese von Membranproteinen in Mitochondrien, Plastiden und Peroxysomen
2. Membranumschlossene Kompatimente (C) Der sekretorische Weg
2.1. Der Golgi Apparat
2.2. Exozytose
2.3. Das Endo/Lysosomale Kompertiment
2.4. Caveosomen
2.5 Membrane blebbing und Ectosomes
2.6. Transport von Lipiden
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2.7 Zur Evolution des sekretorischen Weges
3. Zellfusion, Zytokinese und Vererbung von Organellen
4. RNA-Metabolismus
Teil B Molekulare Virologie:
1. Virale und zelluläre Rezeptoren für die Virus-Zell Interaktion sowie deren Hemmung durch Therapeutika
2. Detaillierte molekulare Mechanismen der Genomreplikation ausgewählter Virusfamilien (Schwerpunkt RNA Viren)
3. Wirtsfaktoren und deren Rolle in der viralen Genomreplikation anhand ausgewählter Beispiele
4. Strukturbiologie von Viren sowie deren Anwendung für die antivirale Therapie
5. Grundlagen der viralen Pathogenese
6. Virale Strategien gegen das angeborene Immunsystem
Studien- Prüfungsleistungen: Gemeinsame Abschlussklausur
Die in der Abschlussklausur erreichbare Gesamtpunktzahl setzt sich zu gleichen Teilen aus Antworten auf Fragen der beiden Ve-ranstaltungen zusammen.
Literatur: Teil A Zellbiologie:
Lodish - Molecular Cell Biology
Alberts - Molecular Biology of the Cell
Teil B Molekulare Virologie:
Molekulare Virologie: Modrow, Falke, Truyen, ISBN 3-8274-1086-X, Verlag/Hersteller: Spektrum Akademischer Verlag, Dezember 2002, Umfang/Format: XVIII, 734 Seiten, Illustrationen, graphi-sche Darstellungen, 25 cm
Principles of Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Con-trol of Animal Viruses: S. J. Flint L. W. Enquist V. R. Ran-caniello, American Society Microbiology, Dezember 2003
Sowie für alle Wissenschaftliche Artikel und Zeitschriften
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Modul: Medizinische Zellbiologie I
Lehrveranstaltung: Grundlagen der Immunologie
Semester: 1. Semester; nur im WS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. med. J. Köhl; Prof. Dr. rer. nat. R. Manz
Dozent(in): Prof. Dr. med. J. Köhl; Prof. Dr. rer. nat. R. Manz, Dr. P. König
und Mitarbeiter
Sprache: Deutsch/Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 120 h Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Grundlagen der Immunologie verstehen
2. tieferes Verständnis einiger ausgewählter immunologischer Themen
3. Kenntnis der wichtigsten immunologischen Methoden
4. Vertiefung der Kenntnisse im Präsentieren von Daten
Inhalt: Vorlesung:
1. Einführung in die Immunologie
2. Zellen des angeborenen Immunsystems
3. Pathogenerkennung durch das angeborene Immunsystem
4. Komplement und Entzündung
5. Einführung: Erworbenes Immunsystem
6. Antigen-Präsentation und T-Zell Aktivierung
7. Immunologisches Gedächtnis
8. Immunsystem und Infektion I: Bakterien, Würmer, Pilze
9. Immunsystem und Infektion II: Viren
10. Signaltransduktion in Immunzellen
11. Organe und Gewebe des Immunsystems, Homing
12. Immunpathogenese I: Allergie und Asthma
13. Immunpathogenese II. Autoimmunerkrankungen
14. Immunpriviligierte Organe
15. Hämatopoiese und hämatopoietische Stammzellen
Seminar:
1. Konventionelle und Real-Time PCR
2. Phage Display
3. ELISA/ELISPOT
4. Durchflusszytometrie I: FACS-Analyse
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5. Durchflusszytometrie II: MACS, FACS-Sort
6. Durchflusszytometrie III: Praxis im ISEF (MACS, Analyse, Sort)
7. Konventionelle und Konfokale Mikroskopie
8. Methoden zur Analyse der Signaltransduktion
9. Analyse der Migration: Transwellassay; Adhäsionstest usw.
10. 2-Photon-Mikroskopie
11. Tiermodelle in Life Science
12. Gentechnisch veränderte Mäuse I: konventionell Transgene,Knock out Mäuse
13. Gentechnisch veränderte Mäuse II:Konditionale KO und Knock-in Mäuse
14. Experimentelle und therapeutisch eingesetzte Biologika
Studien- Prüfungsleistungen: Regelmäßige Teilnahme am Seminar. Seminarvortrag, Klausur, mündliche Prüfung
Literatur: Immunologie: Janeway, Travers, Walport, Shlomchik, Spektrum Akademischer Verlag,Gustav Fischer
Original- und Übersichtsartikel
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Modul: Medizinische Zellbiologie II
Zum Erwerb des Modulscheines müssen drei Veranstaltungen besucht werden; der Besuch weiterer Veranstaltung ist freiwillig. Studierende die erfolgreich mehr als drei Veranstaltungen besucht haben, können wählen, welche der Veranstaltungen auf das Modul angerechnet werden sollen.
Semester: 2. Semester; nur im SS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. med. J. Brinckmann
Lehrveranstaltung A: Molekulare Onkologie
Dozent(in) A: Prof. Dr. med. H. Merz, Prof. Dr. hum. biol. H.-W. Stürzbecher,
PD. Dr. rer. nat. C. Zechel
Lehrveranstaltung B: Molekulare Endokrinologie
Dozent(in) B: Prof. Dr. med. W. Jelkmann
Lehrveranstaltung C: Geweberegeneration
Dozent(in) C: PD Dr. J. Brinckmann
Lehrveranstaltung D: Neurobiologie
Dozent(in) D: Prof. Dr. med. C. Klein, Prof. Dr. rer. nat. C. Zühlke
Lehrveranstaltung E: Molekulare Kardiovaskuläre Medizin
Dozent(in) E: Prof. Dr. med. J. Weil
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / je Lehrveranstaltung 2 SWS = 6 SWS (3 gewählte Veranstaltungen)
Arbeitsaufwand: 90 h Präsenz und 150 h Selbststudium
Kreditpunkte: 8
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Teil A Molekulare Onkologie:
1. Konzepte der Onkologie kennenlernen; Prinzipien der Tumorinitiation, Tumorprogression und Rezidivbildung verstehen
2. Bedeutung von Reparaturmechanismen für Tumorentstehung und Therapie verstehen lernen
3. Molekulare und zelluläre Eigenschaften von Tumoren anhand ausgewählter Beispiele (z.B. Gliome, Melanome, Leukämien, Lymphome) kennen lernen
Teil B Molekulare Endokrinologie:
1. Anhand ausgewählter Beispiele (Pankreas, Schilddrüse, Nebennierenrinde, Niere) zu verstehen, wie die Produktion von Hormonen geregelt wird
2. Mechanismen der Hormonwirkungen zu verstehen
3. Etablierte und neue Strategien der Behandlung von Funktionsstörungen der genannten Drüsen zu kennen
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Teil C Geweberegeneration:
1. Verständnis von molekularen und morphologischen Entitäten im Aufbau des Bindegewebes
2. Verständnis für (patho-)physiologische Mechanismen im Rahmen der Geweberegeneration
Teil D Neurobiologie:
1. Erwerb neurobiologischer Grundlagen aus den Bereichen Neuroanatomie, Neurobildgebung, Elektrophysiologie und Neurogenetik
2. Verständnis von pathophysiologischen Mechanismen anhand ausgewählter neurologischer und neurogenetischer Erkrankungen
Teil E Molekulare Kardiovaskuläre Medizin:
1. Erwerb von Grundlagen aus dem Bereich der kardiovaskulären Medizin
2. Verständnis für patho(physiologische), molekulare Mechanis-men bei der Entstehung von kardiovaskulären Erkrankungen
Inhalt: Teil A Molekulare Onkologie:
1. Onkologie aus der Sicht des Pathologen; frühe und rezente Konzepte der Onkologie; Tumorstammzellen; Defekte in DNA-Repapatursyste-men als Ursachen der Tumorentstehung
2. Biochemische, sowie Zell- und Molekularbiologische Ursachen und Charakteristika von Tumoren (Melanom, Gliom, Tumore des hämatopoetischen Systems)
3. Konzepte der Prävention und Therapie von Tumoren (Melanom, Gliom, Tumore des hämatopoetischen Systems)
4. Chromatin: Mutationen, Translokationen Methylierung, Telomere und Mitose-Defekte Epidemiologie und „Lifestyle“ in der Carcinogenese von Lymphomen
Teil B Molekulare Endokrinologie:
1. Die Hormon bildenden Organe Pankreas, Schilddrüse, Nebennierenrinde und Niere
2. Grundprinzipien der Struktur/Funktionsbeziehung von Hormonen
3. Hormonrezeptoren und Signaltransduktionswege
4. Erkrankungen und Therapiemöglichkeiten bei Diabetes mellitus, Hypo- und Hyperthyreose, Nebennierenrindenüber- und unterfunktion, Störungen des Kalziumhaushaltes, renale Anämie
Teil C Geweberegeneration:
1. Einführung / Morphologische Strukturen verschiedener Gewebe
2. Biosynthese und Funktion von Matrixproteinen (Kollagen, nicht-kollagene Proteine)
3. Geweberegeneration (embryonal, adult), Fibrose
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5. Gewebeersatz
Teil D Neurobiologie:
1. Einführung in die Neuroanatomie
2. Moderne Verfahren der strukturellen, funktionellen und metabolischen Neurobildgebung
3. Elektrophysiologie in der Diagnostik neurologischer Erkran-kungen und zur Untersuchung grundlegender neurobiologi-scher Mechanismen (EEG, EMG, TMS)
4. Kopplungsanalysen, Genklonierung, genetische Assoziation, molekulare Neurobiologie
5. Ausgewählte neurogenetische Erkrankungen: Dystonie- und Parkinson-Syndrome, Repeat-Erkrankungen
Teil E Molekulare Kardiovaskuläre Medizin:
1. Einführung in die Anatomie, Physiologie und Pathophysiologie des Herzens
2. Molekulare Veränderungen und Genetik bei Herzinsuffizienz
3. Molekulare Veränderungen und Genetik bei Atherosklerose
4. Molekulare Veränderungen und Genetik bei Angiogenese
Studien- Prüfungsleistungen: Je Veranstaltung eine Abschlussklausur die jeweils bestanden werden müssen und je zu einem Drittel in die Abschlussnote ein-fließen.
Literatur: Teil A Molekulare Onkologie:
Lehrbücher (Schlegel et al, Neuroonkologie, Thieme; Knippers: Molekulare Genetik, Thieme; Passarge und Wirth: Taschenatlas Humangenetik, Thieme)
Aktuelle Forschungs- und Überblickartikel
Teil B Molekulare Endokrinologie:
Goodman and Gilman´s The Pharmacological Basis of Therapeu-tics: Brunton L, J Lazo, K Parker, McGraw-Hill Comp. Inc., New York, 11th edition, 2005
Teil C Regenerative Medizin und Bindegewebserkrankungen:
Connective Tissue and its heritable disorders. Edited by P. Royce and B. Steinmann, Wiley-Liss, 2002
Topics in Current Chemistry, 247, Collagen Primer in Structure, Processing and Assembly, ed by Brinckmann, Notbohm, Müller, 2005
Teil D Neurobiologie:
Beal, Lang, Ludolph: Neurodegenerative Diseases. Neurobiology, Pathogenesis and Therapeutics, Cambridge University Press, 2005; u.a. Lehrbücher
Teil E Molekulare Kardiovaskuläre Medizin:
Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medi-cine ISBN 1416041060 / 9781416041061 · 2304 Pages · 1500 Illustrations, Saunders · 8th edition published November 2007
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Modul: Infektionsbiologie
Lehrveranstaltung: Spezielle Themen der Infektionsbiologie
Semester: 2. Semester , nur im SS
Modulverantwortliche/r: PD Dr. T. Laskay
Dozent(in): Prof. T. Laskay, , Prof. Dr. med. W. Solbach,
Prof. Dr. rer. nat. C. Hölscher, PD Dr. rer. nat. N. Reiling,
Prof. Dr. med. J. Knobloch, Prof. Dr. rer. nat. U. Seitzer,
PD Dr. rer. nat. S. Niemann,
Sprache: Englisch, Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 120 h Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Umfassende Kenntnisse über Infektionserreger, Infektionskrankheiten, und deren Pathomechanismen
2. Ein vertiefendes Verständnis der antimikrobiellen Abwehrmechanismen, Impfungen und Immuntherapie
3. Kenntnisse zu In-Vivo- und In-Vitro-Methoden der Infektionsbiologie
4. Verbesserung der Fähigkeit zur Präsentation von Daten und zur wissenschaftlichen Kommunikation in englischer Sprache
Inhalt: 1. Infektionskrankheiten, virale, pro- und eukariotische mikrobielle Krankheitserreger, Zoonosen
2. Mikrobielle Zell-Strukturen und Stoffwechelmechanismen als Ziele der Chemotherapie, Molekulare Mechanismen der Resistenz gegen antivirale, antibakterielle und antiparasitäre Therapeutika
3. Intrazelluläre Pathogene, molekulare Mechanismen der intrazellulären Überlebensstrategien, Mykobakterien
4. Antimikrobielle Immunmechanismen, Kompartimente und Regulation der Immunantwort, Infektion und Allergie
5. Immuntherapie und Impfstoffe: Mechanismen der Induktion der spezifischen Immunantwort, T- und B-Zell-Vakzinierung, Adjuvanzien, rekombinante Impfstoffe
6. Experimentelle Methoden der Infektionsbiologie. In vitro und ex vivo Methoden, Tiermodelle der Infektionskrankheiten, „knock-out“-Mäuse, genetisch manipulierte mikrobielle Krankheitserreger
7. Immunschwäche; immunsupprimierende Chemotherapie und Konsequenzen, Retroviren HIV-AIDS,
8. Infektionsepidemiologie
Studien- Prüfungsleistungen: Benoteter Seminarvortrag (englisch) und Abschlussklausur
Literatur: Lehrbücher, Grundlagen- und Übersichtsartikel
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Strukturbiologie und ihre Anwendung in der Pathogenese und Therapie
Modul: Strukturanalytik
Semester: 1. Semester, nur im WS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. T. Peters
Lehrveranstaltung A: Kristallographie
Dozent(in) A: Prof. Dr. R. Hilgenfeld, Dr. J. Mesters,
externe Gastdozenten aus dem In- und Ausland
Lehrveranstaltung B: NMR-Spektroskopie
Dozent(in) B: Prof. Dr. T. Peters, PD Dr. T. Weimar, Dr. T. Biet
Lehrveranstaltung C: Einzelmolekülmethoden
Dozent(in) C: Prof. Dr. Ch. Hübner
Lehrveranstaltung D: Mikroskopische Methoden und Anwendung
Dozent(in) D: Prof. Dr. R. Duden
Sprache: Englisch, Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / je Lehrveranstaltung 2 SWS = 4 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 120 h Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Teil A Kristallographie:
1. Theoretischen Grundlagen der Röntgenstrukturanalyse vertiefen
2. Praktische Grundkenntnisse zur Röntgenstrukturanalyse
3. Röntgenstrukturanalyse im "Drug discovery" Prozess
Teil B NMR-Spektroskopie:
1. Vertiefung der theoretischen Grundlagen für die Anwendung NMR spektroskopischer Experimente zur Untersuchung biologischer Makromoleküle (Produktoperatorformalismus, Fourier-Transformspektroskopie)
2. Anwendung des Produktoperatorformalismus auf bestimmte Pulsfolgen (COSY, INEPT)
3. Chemischer Austausch und NMR Experimente zur Analyse von Protein-Ligand Wechselwirkungen
Teil C Einzelmolekülmethoden:
1. Verständnis der Grundlagen von Einzelmolekülmethoden
2. Verständnis der Möglichkeiten/Limite dieser Methoden
3. Kompetenz in der Auswahl der richtigen Methoden
Teil D Mikroskopische Methoden und Anwendung:
1. Grundlagen der Licht- und Fluoreszenzmikroskopie sowie
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Elektronenmikroskopie
2. Kenntnisse über Methoden zur Markierung und mikroskopischen Visualisierung von Proteinen und sub-zellulären Strukturen
3. Anwendungen von Lebendzell-Mikroskopie, Intravital-Imaging, und quantitativen Fluoreszenztechniken
Inhalt: Teil A Kristallographie:
1. Kristallwachstum, Fällungsmitteln und Phasendiagramm, Kristallmorphologie, Symmetrie und Raumgruppen, Kristallogenese
2. Röntgenstrahlen, Röntgenquellen, Röntgenbeugung, Braggsche Gesetz, Reziprokes Gitter und Ewald-Kugel Konstruktion
3. Röntgenbeugung an Elektronen, Fourieranalyse und -synthese
4. Aufklärung der Raumstruktur von Proteinen mit Hilfe der Kristallographie, Phasenproblem, Patterson Karte, Molekularer Ersatz (MR), Multipler Isomorpher Ersatz MIR), Anomale Diffraktion bei mehreren Wellenlängen (MAD)
5. Röntgenstrukturanalyse im "Drug discovery" Prozess: Untersuchung von Protein-Ligand Wechselwirkungen
6. Praktische Übungen am Röntgendiffraktometer und am Computer
7. Besuch des Synchrotrons DESY (Hamburg)
Teil B NMR-Spektroskopie:
1. Aufklärung der Raumstruktur von Proteinen mit NMR am Beispiel eines biologisch aktiven Petids (Conotoxin)
2. Fouriertransformation und mehrdimensionale Spektroskopie
3. Gradientenspektroskopie, Wasserunterdrückung, Diffusions-spektroskopie
4. Einführung in den Produktspinoperatorformalismus
5. Theoretische Grundlagen spezieller NMR-Experimente (COSY, INEPT, HSQC, NOESY)
6. Software begeleitend zur Vorlesung: Sparky, CCPN, Topspin
Teil C Einzelmolekülmethoden:
1. Grundlagen von Einzelmolekül-Energietransferexperimenten
2. Grundlagen der Korrelationsanalyse
3. Photophysik und -chemie bei Einzelmolekül-FRET am Beispiel
4. Untersuchung der Konformationsdynamik mit Einzelmolekül-FRET am Beispiel
5. Untersuchung der Proteinfaltung mit Einzelmolekül-FRET am Beispiel
6. Optische Pinzette: Grundlagen und Instrumentierung
7. Optische Pinzette: Anwendung am Beispiel von Motorproteinen
8. Kraftspektroskopie: Grundlagen und Anwendungen
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Teil D Mikroskopische Methoden und Anwendung:
1. Einführung in die Mikroskopie, Konfokalmikroskopie, 2-Photonenmikroskopie
2. Lichtquellen- und Detektoren, Optische Elemente: Linsen, Spiegel und Filter
3. Fluoreszenz, Fluoreszenzfarbstoffe, GFP und fluoreszierende Proteine
4. Lebendzellmikroskopie, Intravital-Mikroskopie: Methoden, Anwendungen, Probleme
5. Visualisierung/Identifizierung sub-zellulärer Komponenten mit Fluoreszenztechniken
6. Messung von Protein-Protein-Interaktionen in Lebendzellen: FRET, FLIM, FCS
7. Photoaktivierbare und Photo-“umschaltbare” Proteine, Fluoreszierende “timer”, Biosensoren
8. “Ultra-Resolution” 3D Fluoreszenzmikroskopiemethoden und Entwicklungen: STED, PALM; Quantitative Fluoreszenzme-thoden, Durchflusszytometrie
9. Elektronenmikroskopie: TEM, SEM, Immunogold-Markierung, Einführung in die Ultrastruktur, korrelative Licht-/Elektronen-mikroskopie
Studien- Prüfungsleistungen: Gemeinsame Abschlussklausur
Die in der Abschlussklausur erreichbare Gesamtpunktzahl setzt sich zu gleichen Teilen aus Antworten auf Fragen aller Veranstal-tungen zusammen.
Literatur: Teil A Kristallographie:
Principles of Protein X-ray Crystallography: Jan Drenth, Spinger Science+Business Media, LLC, New York
Teil B NMR-Spektroskopie:
James Keeler: Understanding NMR Spectroscopy, Wiley
Horst Friebolin: Ein- und zweidimensionale NMR-Spektroskopie. Eine Einführung, Wiley-VCH
Spin Dynamics - Basics of Nuclear Magnetic Resonance: M. H. Levitt, Wiley-VCH
The Nuclear Overhauser Effect in Structural and Conformational Analysis: D. Neuhaus & M. P. Williamson, Wiley-VCH
Grundlagen- und Übersichtsartikel für beide Veranstaltungen
Teil C Einzelmolekülmethoden:
Joseph R. Lakowicz: Principles of Fluorescence Spectroscopy
Teil D Mikroskopische Methoden und Anwendung:
siehe die untenstehenden WEB Links:
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/index.html
http://www.microscopyu.com/smallworld/
http://www.olympusmicro.com/
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Modul: Molekulare Pathomechanismen und Therapiestrategien
Lehrveranstaltung: Molekulare Pathomechanismen und Therapiestrategien
Semester: 1. Semester, nur im WS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. T. Restle
Dozent(in): Prof. Dr. T. Restle, Dr. R. Kretschmer Kazemi-Far,
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 4 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 120 h Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Generelle Mechanismen der Tumorentstehung
2. Pathogene Mechanismen von DNA-Tumorviren
3. Therapeutische Konzepte vor dem Hintergrund der DNA Reparatur
4. Korrelation Apoptose und Tumorentstehung
5. Die Rolle der Tumorsuppressorgene
6. Die Bedeutung der Metastasierung und Neoangiogenese
7. Diagnostische und therapeutische Ansätze
8. Ethisch Aspekte bei der Anwendung molekularer Medizin
Inhalt: 1. Oncogene und ihre virale Verwandschaft
2. Korrelation DNA-Reparatur und Tumorentstehung
3. Reaktionswege, Regulation und pathologisch relevante Dysregulation der Apoptose
4. Zusammenhang zelluläre Signalkaskaden und Tumorentstehung
5. Molekulare Basis der Gefäßbildung und der Zellwanderung
6. Tumordiagnostik
7. Rationale Konzepte zur Tumorsuppression
Studien- Prüfungsleistungen: Abschlussklausur
Literatur: Principles of Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Con-trol of Animal Viruses, S.J. Flint et al., 850 Seiten - American So-ciety Microbiology, Dezember 2003, 2nd, ISBN 1555812597
Biochemie und Pathobiochemie von Georg Löffler, Petro E. Petri-des, 1267 Seiten - Springer, Berlin, September 2002, ISBN 3540422951
Handbuch der Molekularen Medizin, Bd.1 : Molekularbiologische und Zellbiologische Grundlagen von Detlev Ganten, Klaus Ruck-paul, Springer, Berlin , Oktober 2002, ISBN 3540432078
The Biology of Cancer von Robert Weinberg, Garland Science; 1 edition (June 9, 2006), ISBN-10: 0815340788
Aktuelle Forschungs- und Übersichtsartikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wirkstoffforschung
Semester: 2. Semester, nur im SS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. T. Peters
Lehrveranstaltung A: Pharmakologie und Toxikologie
Dozent(in) A: PD Dr. O. Jöhren, PD Dr. M. Tegtmeier, Prof. Dr. H. Terlau
Lehrveranstaltung B: Drug Design
Dozent(in) B: Prof. Dr. T. Peters, Dr. H. Peters, PD Dr. T. Weimar,
Prof. Dr. T. Restle, Dr. A. Meschalchin, Prof. Dr. R. Hilgenfeld,
Prof. Dr. H. Steuber, external lecturers from the industry
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / je Lehrveranstaltung 2 SWS = 4 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 120 h Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Teil A Pharmakologie und Toxikologie:
Die Studenten sollen Kenntnisse erwerben über:
1. Wirkungen von Arzneimitteln auf den Organismus (Pharmakodynamik)
2. Zeitliche Abläufe der Arzneimittelkonzentration im Organismus (Pharmakokinetik)
3. Wirkmechanismen verschiedene Arzneimittelgruppen
4. Isolierung neuartiger Wirkstoffe
Teil B Drug Design:
Die Studierenden sollten Kenntnisse haben in:
1. Grundlegenden Strategien des Drug Designs
2. Dem Weg von der Entdeckung eines Wirkprinzips bis zum Marktprodukt. Rationales Drug Design
3. NMR und Kristallographie als wesentliche Werkzeuge zur Wirkstofffindung und Optimierung
4. Anhand von Beispielen werden Struktur-Wirkungs- Beziehungen erläutert und Techniken vorgestellt, die die theoretische Vorhersage und die experimentelle Überprüfung solcher Beziehungen ermöglichen, insbesondere die komplementäre Verwendung von kristallographischen Methoden und NMR-Experimenten
5. Die Studierenden sollen diese Verfahren kritisch beurteilen und in ihren Grenzen erkennen können
Inhalt: Teil A Pharmakologie und Toxikologie:
1. Pharmakodynamik I
1.1 Dosiswirkungskurven (Emax, EC50)
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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1.2 LD50, Therapeutische Breite
1.3 Arten der Wirkung (spezifisch, nicht-spezifisch)
1.4 Wirkorte (Rezeptoren, Enzyme, Membranen)
2. Pharmakodynamik II
2.1 Rezeptortheorie, Rezeptor-Bindungsstudien
2.2 Rezeptortypen, Signaltransduktion
2.3 Agonisten - Antagonisten
2.4 Arten der Hemmung (kompetitiv, nicht-kompetitv)
3. Pharmakokinetik I
3.1 LADME-Schema (Liberation, Absorption, Distribution, Metabolismus, Elimination)
3.2 Resorptionsorte
4. Pharmakokinetik II
4.1 Pharmakokinetische Parameter (z.B. Halbwertszeit, Eliminationskonstante, Bioverfügbarkeit, AUC, Bioäquivalenz, Verteilungsvolumen, Clearance)
4.2 Mathematische Pharmakokinetik
4.3 Pharmakokinetik bei alten Menschen
5. Endokrinpharmakologie I (Steroide)
5.1 Struktur GR- und MR-selektiver synthetischer Gluco- und Mineralocorticoide
5.2 Estrogene, selektive Estrogen-Rezeptor-Modulatoren (SERMs), Gestagene, Androgene
6. Endokrinpharmakologie II
6.1 Schilddrüsenhormone (Levothyroxin, Liothyronin)
6.2 Thyroestatika (Iodisationshemmstoffe, Iodinationshemmstoffe)
6.3 Gentechnisch hergestellte Insuline
6.4 Orale Antidiabetika (±-Glucosidase-Hemmstoffe, Biguanide, Sulfonylharnstoffderivate/-analoga, PPAR≥-Agonisten, GLP-1-Analoga, DPP-IV-Inhibitoren)
7. Reverse Pharmakologie: Vom Gen zum Medikament
7.1 Das Human-Genom-Projekt
7.2 „Orphan“-Rezeptoren und Isolierung endogener Liganden
7.3 Entwicklung neuer Substanzen und deren potentielle pharmazeutische Bedeutung am Beispiel der Orexine
8. Ionenkanal-Pharmakologie I
8.1 Elektrische Erregbarkeit von Zellen
8.2 Na-, K-, Ca-Kanäle
8.3 Lokalanästhetika, Antiarrhytmika
9. Ionenkanal-Pharmakologie II
9.1 Untersuchungen zu Struktur- Funktionsbeziehungen
9.2 Bindestellen („sites“) für Pharmaka
9.3 Konformationsänderungen („state-dependence“)
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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10. Rezeptorpharmakologie I
10.1 synaptische Transmission
10.2 synaptische Plastizität (präsynaptisch, postsynaptisch)
10.3 Transmittersysteme (Glu, Ach, GABA, Dopamin, Noradrenalin)
11. Rezeptorpharmakologie II
11.1 Sympathikus
11.2 Parasympathikus
11.3 Muskelrelaxantien
12. Peptidtoxine
12.1 Biologische Bedeutung von Peptidtoxinen
12.1 Peptid-Target Interaktion
12.2 „mutant cycle“ Analysen
Teil B Drug Design:
1. Medikamenten-Entwicklung – ein Überblick
1.1 Was ist ein Medikament?
1.2 Die Geschichte der Medikamenten-Entwicklung
1.3 Glückliche Zufälle bei der Wirkstoff-Forschung
1.4 Moderne Methoden der Wirkstoff-Findung und Entwicklung
1.4.1 Stadien, Kosten und Erfolgsquoten der Wirkstoff- Entwicklung
1.4.2 Fehlentwicklungen – warum versagen Wirkstoffe
1.4.3 Neue Herausforderungen der Medikamenten -Entwicklung
2. Target Identifizierung und Validierung
2.1 Target Identifizierung
2.1.1 Erkennen von Sequenz-Struktur Homologien
2.1.2 Molekulare und „Systems“ Vorgehensweisen
2.1.3 Genomanalyse
2.1.4 Proteomanalyse
2.1.5 Genetische Ansätze
2.1.6 Forward/reverse genetics
2.1.7 Chemische Genetik
2.1.8 Zell- und Tiermodelle
2.1.9 Vorhersage der Medikamententauglichkeit
2.2 Verwendung von Oligonukletioden zur Target-Validierung
2.3 Target Identifizierung für bioaktive Moleküle
2.3.1 Affinitätschromatographie
2.3.2 Photoaffinität und chemische Vernetzung
2.3.3 Protein-Microarrays
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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2.3.4 Phagen-Display
2.3.5 mRNA-Display
2.3.6 Hefe-Drei-Hybrid-System
2.3.7 Arzneimittel-induzierte Haploinsuffizienz
3. Die Rolle der Röntgen Kristallographie in der Medikamenten-Entwicklung
3.1 Kosten und Nutzen der 3D-Strukturen für die Medikamenten -Entwicklung
3.2 Optimieren von "Leads"
3.3 Erkennen Sequenz- und Strukturhomologien
3.4 Röntgen Kristallographie und "fragment screening"
3.5 Grenzen der Röntgen Kristallographie
3.6 Datenqualität und Auflösung
3.7 Kristallisations Artefakte
3.8 "Crystal soaking" und co-Kristallisation
4. Struktur-basierte Medikamentenentwicklung – Prinzipien und Methoden
4.1 Überblick
4.2 Bewertung der Targetstruktur
4.3 Identifikation des Wirkortes
4.4 Computer-basierte Entwicklungsstrategien
4.4.1 Überprüfung
4.4.2 Virtuelles "screening"
4.4.3 De novo Ansätze
4.5 Protein- und Liganden-Flexibilität
4.6 Lösungsmittel Effekte
4.7 Bewertung die „Lead“ Moleküle
5. Fallstudien der struktur-basierten Medikamentenentwicklung
5.1 Captopril - vom Schlangengift zum Millionen-Dollar-Medikament
5.2 Grippe und Vogelgrippe: Die Entwicklung von Tamiflu
6. Kombinatorische Ansätze zur Nukleinsäure-Wirkstoffidenti-fizierung
6.1. Relevante Nukleinsäure-Klassen
6.2 Theoretische Vorüberlegungen
6.3 Kombinatorische Startegien – SELEX, Affinität vs Kinetik
6.4 Beispiel: Labor- und Produktentwicklung von Spiegelmeren
7. Oligomere Nukleinsäurewirkstoffe
7.1 Oligomere Nukleinsäurewirkstoffe – Beispiele für die klinische Wirkstoffentwicklung und klinische Studien
7.2. Zelluläre Applikation von Nukleinsäurewirkstoffen mittels nicht-viraler Carrier-Systeme I
7.3 Oligomere Nukleinsäuren als potentielle
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Therapeutika/Diagnostika
8. Zelluläre Applikation von Nukleinsäurewirkstoffen mittels nicht-viraler Carrier-Systeme II
8.1 Vergleich verschiedener Nukleinsäure-Transfektions-techniken
8.2 Synthetische Nukleinsäure -Carrier
8.3 Intrazelluläre Verteilung von Nukleinsäuren nach endozytotischer Aufnahme
8.4 Experimentelle Ansätze zur Korrelation von Aufnahme und Wirksamkeit oligomerer Nukleinsäurewirkstoffe
Studien- Prüfungsleistungen: Gemeinsame Abschlussklausur
Die in der Abschlussklausur erreichbare Gesamtpunktzahl setzt sich zu gleichen Teilen aus Antworten auf Fragen der beiden Veranstaltungen zusammen.
Literatur: Teil A Pharmakologie und Toxikologie:
Goodman & Gilman's The Pharmacologic Basis of Therapeutics - von Brunton L, Lazo J, Parker K, 11th Ed., McGraw-Hill 2006, ISBN 0071422803
Color Atlas of Pharmacology, von Lüllmann H, Mohr K, Hein L, 3rd Ed., Thieme 2005, ISBN 313781703X
Teil B Drug Design:
Wirkstoffdesign: G. Klebe, Spektrum-Verlag Heidelberg, 2009. ISBN 978-3-8274-2046-6
Modern Methods in Drug Discovery: A. Hillisch & R. Hilgenfeld, Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin 2003, ISBN 3-7643-6081-X
Grundlagen- und Übersichtsartikel für beide Veranstaltungen
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Modul: Grundlagen der Membranbiophysik
Lehrveranstaltung: Struktur und Funktion von Membranen
Semester: 2. Semester, nur im SS
Modulverantwortliche/r: PD Dr. T. Gutsmann
Dozent(in): PD Dr. A. Schromm, PD Dr. J. Andrä
Sprache: Deutsch / Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Übung / 1 SWS
Arbeitsaufwand: 45 h Präsenz und 75 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Die Studierenden werden Kenntnisse haben von:
1. Den Bestandteilen und dem Aufbau von biologischen Membranen
2. Der Rolle und Funktion von Membranlipiden und -proteinen
3. Den mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Membranen
4. Den Methoden zur Untersuchung von künstlichen und natürlichen Membranen
Inhalt: Vorlesung:
1. Bedeutung und Funktion biologischer Membranen: Struktur, physikalische Funktion, dynamische Modelle
2. Grundlagen der Membrankomponenten
3. Thermodynamische Selbstaggregation und Rokonstitutionsmodelle
4. Mechanische Eigenschaften von Membranen
5. Transmembrane- und Intrinsische-Membranpotentiale
6. Physikalische Prinzipien der Membrantransportmechnismen
7. Untersuchungen an Lipidmonoschichten
8. Elektrische und optische Messungen an planaren Lipiddoppelschichten
9. Beispiele für Interaktionen zwischen Peptiden/Proteinen und planaren Membranen
10. Spektroskopische Untersuchungen an Membranen und Membranproteinen
11. Licht- und Kraftmikroskopie an Membranen
Übung: Übungen zu den Themen der Vorlesung
Studien- Prüfungsleistungen: Abschlussklausur
Literatur: Physikalische Chemie und Biophysik: G. Adam, P. Läuger, G. Stark, Springer-Verlag, 4. Auflage 2003
Methoden der Membranphysiologie: W. Hanke, R. Hanke, Spekt-rum Akademischer Verlag, Auflage 1997
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Querschnittskompetenzen
Modul: Biomathematik / Molekulare Bioinformatik
Zum Erwerb des Modulscheines muss eine der beiden Veranstaltungen besucht werden; der Besuch der zweiten Veranstaltung ist freiwillig. Studierende die erfolgreich beide Veranstaltungen besucht haben, können wählen, welche auf das Modul angerechnet werden soll.
Semester: 1. Semester; nur im WS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. T. Martinetz, Prof. Dr. J. Prestin
Lehrveranstaltung A: Biomathematik
Dozent(in) A: Prof. Dr. J. Prestin, PD Dr. K. Keller
Lehrveranstaltung B: Molekulare Bioinformatik
Dozent(in) B: Prof. Dr. T. Martinetz, Dr. S. Möller
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
CLS / Bachelor / Pflicht
MIW / Bachelor / Wahlpflicht
Informatik / Bachelor / Pflicht für Bioinformatik
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS
Übung 2 SWS (für Master MLS)
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 90 h Selbststudium
Kreditpunkte: 5
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: A Biomathematik:
1. Die Grundlagen der Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichungen
2. Behandlung der Anwendung der Differentialgleichungen für Modelle in Biologie, Chemie und Medizin
B Molekulare Bioinformatik:
1. Algorithmen und statistische Methoden zur Auswertung biologischer Hochdurchsatz-Experimente
2. Formale Repräsentation von Wissen in biologischen Datenbanken
3. Grundlagen der statistischen Physik zur Modellierung biologischer System
Inhalt: A Biomathematik:
1. Grundlegendes über Differentialgleichungen
2. Allgemeine Lösungstheorie
2.1. Existenz und Eindeutigkeit
3. Systeme linearer Differentialgleichungen 1. Ordnung
3.1 Lineare Algebra
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3.2 Kompartimentmodelle
3.3 Räuber-Beute-Modelle
3.4. Asymptotisches Verhalten
B Molekulare Bioinformatik:
1. Einführung in aktuelle biologische Datenbanken
2. Information und entropy in biologischen Sequenzen
3. DNA-Microarrays: Datenaufnahme und Datenanalyse
4. Evolutionäre Algorithmem und stochastische Optimierung
5. Machinelles Lernen für biologische Probleme
Übung
Übungen zu den Themen der Vorlesung; Präsentation, interdisziplinäre Gruppenarbeit
Studien- Prüfungsleistungen: Abschlussklausur
Literatur: A Biomathematik:
Gewöhnliche Differentialgleichungen: Harro Heuser, Teubner Verlag 1991
Biomathematik: Reinhard Schuster, Teubner Studienbücher 1995
B Molekulare Bioinformatik:
Bioinformatik: Sequenz-Struktur-Funktion; Rauhut, Reinhard, Wi-ley-VCH, Weinheim, 2001, ISBN 3-527-30355-3
Thermodynamik und Statistische Physik: Schnakenberg, Jürgen, Wiley-VCH, 2001, ISBN 3-527-40362-0
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Modul: Allgemeine Virologie und biologische Sicherheit
Lehrveranstaltung: Allgemeine Virologie und biologische Sicherheit
Semester: 1. Semester; nur im WS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. N. Tautz
Dozent(in): Prof. Dr. N. Tautz, PD Dr. H. Hennig
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS / Praktikum als Block 2 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Systematik der Virologie und deren molekulare Grundlagen
2. Virale Lebenszyklen und Replikationsstrategien
3. Grundlegende Techniken in Virologie und Virusdiagnostik
4. Virussicherheit bei Blutprodukten
5. Grundlagenkenntnisse im Gentechnikrecht und der Biostoffverordnung
6. Verbesserung der Fähigkeit zur wissenschaftlichen Kommunikation in englischer Sprache
Inhalt: Vorlesung:
1. Geschichte der Virologie
2. Virustaxonomie und Aufbau
3. Virusmorphologie im Überblick
4. Virale Lebenszyklen (Entry, Assembly, Budding)
5. Replikationsmechanismen
6. Evolution von Viren
7. Grundlegende virologische Techniken und Methoden der Virusdiagnostik
9. Blut-Übertragene Viren und Virussicherheit bei Blutprodukten
10. Sicherheitseinstufung von Viren
Übung: Praktische Übungen zu den Themen der Vorlesung
Studien- Prüfungsleistungen: Präsentation auf Englisch; Abschlussklausur
Literatur: Principles of Virology: Molecular Biology, Pathogenesis, and Con-trol of Animal Viruses, S.J. Flint et al., 850 Seiten - American So-ciety Microbiology, Dezember 2003, 2nd, ISBN 1555812597
Biochemie und Pathobiochemie von Georg Löffler, Petro E. Petri-des, 1267 Seiten - Springer, Berlin, September 2002, ISBN 3540422951
Handbuch der Molekularen Medizin, Bd.1 : Molekularbiologische und Zellbiologische Grundlagen von Detlev Ganten, Klaus Ruck-paul, Springer, Berlin , Oktober 2002, ISBN 3540432078
Grundlagen- und Übersichtsartikel
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Modul: Biophysik ionisierender Strahlen und Strahlenschutz
Lehrveranstaltung: Grundkurs im Strahlenschutz
Semester: 2. Semester, nur im SS
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. B. Matzanke-Markstein
Dozent(in): Prof. Dr. B. Matzanke-Markstein, Prof. Dr. H. Notbohm,
Prof. Dr. C. Hübner, PD Dr. B. Meller, Dipl.-Ing. H. Schönwald
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS // Praktikum / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Den Erwerb der Strahlenschutzfachkunde nach StrSchV und RöV
Erwerb praktischer Grundkenntnisse im Umgang mit radioaktiven Stoffen und Quellen
Kenntnis ethischer und gesellschaftspolitischer Aspekte des Um-gangs mit ionisierender Strahlung
Inhalt: Vorlesung:
1. Grundlagen der Physik ionisierender Strahlung, Grundlagen der Dosimetrie ionisiernder Strahlung
2. Methoden der Messung ionisierender Strahlung,
3. Grundlagen der Physik der Röntgengeräte und Störstrahler
4. Biologische Wirkung ionisierender Strahlung
5. Medizinischer Strahlenschutz und Strahlenschutzsicherheit
6. Baulicher und apparativer Strahlenschutz
7. Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen
8. Applikation von offenen radioaktiven Stoffen
9. Strahlenschutzrecht
Praktikum: 2er-Gruppen
1. Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen
2. Kontamination/Dekontamination
2.1 Abstandsquadratgesetz
2.2 Strahlenarten
3. Strahlenschutzbereiche/Strahlenschutz
4. Flüssigszintillationstechnik
5. Nuklidgenerator/Gamma-Counter
6. Gammaspektroskopie
7. Proteinjodierung
8. Kristallographie
Studien- Prüfungsleistungen: Regelmäßige Teilnahme am Praktikum, Abschlussklausur
Literatur: Lehrbücher, Grundlagen- und Übersichtsartikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Ethik der Forschung und Scientific Writing
Semester: 4. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. G. Sczakiel
Lehrveranstaltung A: Ethik der Forschung
Dozent(in) A: Prof. Dr. H. W. Ingensiep, Dr. K. T. Kanz
Lehrveranstaltung B: Scientific Writing / Form und Inhalt der Dateninterpretation
Dozent(in) B: Prof. Dr. G. Sczakiel
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Teil A Ethik der Forschung: Vorlesung / 2 SWS
Teil B Scientific Writing: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 60 h Präsenz und 150 h Selbststudium
Kreditpunkte: 7
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: Teil A Ethik der Forschung:
1. Kenntnis der wissenschaftstheoretischen Grundlagen der Naturwissenschaften
2. Verständnis der ethischen Dimension menschlichen Handelns
3. Kenntnis der relevanten rechtlichen Regelungen in Deutschland und im Ausland
4. Kenntnis der aktuellen Diskussionen im Bereich der Bioethik und der Forschungsethik
5. Fähigkeit zur eigenständigen ethischen Reflexion in den biomedizinischen Wissenschaften
Teil B Scientific Writing:
1. Verständnis und Analyse der logischen und formalen Struktur wissenschaftlicher Publikationen. Analyse einer vorgegebenen Originalpublikation. Einführung in den „Peer-review Prozess“ von Publikationen
2. Formaler Aufbau und didaktische Kriterien wissenschaftlicher Poster. Anfertigung und Präsentation eins Posters auf der Basis vorgegebener Daten
3. Einführung in die Erstellung von Projektanträgen und in die Einwerbung von Forschungsmitteln. Anfertigung eins fiktiven Drittmittelantrages aufgrund vorgegebener Vorarbeiten und eines Forschungsziels
Inhalt: Teil A Ethik der Forschung:
1. Wissenschaftstheoretische Grundlagen der Naturwissenschaften Grundbegriffe, Methoden, Modelle der Theoriendynamik
2. Grundlagen der Ethik Grundbegriffe, Konzepte, Aspekte der Metaethik
3. Ethische Grundprobleme der Forschung
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Pflichten als Forscher, Pflichten gegenüber Kollegen, Ethik der klinischen Forschung
4. Rechtliche Rahmenbedingungen der Forschung Forschungsfreiheit, Gute wissenschaftliche Praxis, Einzelne Gesetzestexte
5. Aktuelle Schwerpunkte der Forschungsethik in den biomedizinischen Wissenschaften Patentierung von Leben, Genetische Diagnostik / Gentests, Embryonenschutz und Stammzellforschung, Tierversuche und Humanexperimente
Teil B Scientific Writing:
1. Einführung
1.1 Publizierte und publizierbare wissenschaftliche Inhalte – ethische Konventionen
1.2 Aufbau von Originalpublikationen, Übersichtsartikeln und (Lehr-)Buchbeiträgen
1.3 Innere Logik von Publikationen
1.4 Aufbau von Abbildungen
2. Analyse wissenschaftlicher Texte und Anleitung zu deren Präsentation
3. Anfertigung und Präsentation eines wissenschaftlichen Posters
4. Anfertigung eines Projektantrages
Studien- Prüfungsleistungen: Abschlussklausur, aktive mündliche Teilnahme, Seminarvortrag mit schriftlicher bzw. bildhafter (PowerPoint) Ausarbeitung;
Die erfolgreiche Absolvierung beider Veranstaltungen ist für das erfolgreiche Absolvieren des Moduls erforderlich.
Literatur: Teil A Ethik der Forschung:
Bioethik. Eine Einführung: Düwell, Marcus; Steigleder, Klaus (Hrsg.) (stw; 1597), Frankfurt/Main: Suhrkamp Taschenbuch, 2003, ISBN 3-518-29197
Grundlagen- und Übersichtsartikel
Teil B Scientific Writing:
Publikationen und fiktive Versuchsergebnisse
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Blockpraktika – Aufbau und Ablauf
In den zwei zu absolvierenden Blockpraktika werden die Studierenden in der Regel in laufende Projekte eingebunden und erhalten ein eigenes Teilprojekt. Jedes Sommersemester werden die aktuellen The-menangebote von den beteiligten Instituten dem Prüfungsausschuss gemeldet und verteilt. Die Vertei-lung auf die Studierenden erfolgt soweit als möglich unter Berücksichtigung ihrer Präferenzen. Dabei müssen die Studierenden mindestens 4 unterschiedliche Kompetenzen erlernen. Außerdem sind die bei-den Blockpraktika grundsätzlich in jeweils unterschiedlichen Instituten zu absolvieren.
Bei Absolvierung der Praktika außerhalb der Universität ist ein prüfungsberechtigter Dozent des Studien-ganges (Hochschullehrer, Privatdozent oder Person mit Lehrauftrag) als Zweitbetreuer zu benennen.
Modul: Blockpraktikum I
Lehrveranstaltung: s. Liste Blockpraktikum
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): s. Liste Blockpraktikum
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Praktikum / 12 SWS (als Block 8 Wochen)
Arbeitsaufwand: 180 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 8
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studienjahres
Lernziele /Kompetenzen: 1. Erwerb praktischer Fähigkeiten für die Erforschung komplexer biologischer und medizinischer Prozesse
2. Vertiefte Kenntnisse bei Dokumentation und Präsentation wissenschaftlicher Daten (Posterpräsentation)
3. Teamfähigkeit
4. Training selbständigen wissenschaftlichen Arbeitens durch Mitarbeit an realen Forschungsprojekten
Inhalt: s. Liste der Kompetenzen Blockpraktikum
Studien- Prüfungsleistungen: Praktische Vornote durch betreuenden Dozenten/in und Poster-präsentation über die Praktikumsergebnisse vor 3 verschiedenen Prüfern/innen
Literatur: Lehrbücher, Methodenanleitungen, Grundlagen- und Übersichts-artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Blockpraktikum II
Lehrveranstaltung: s. Liste Blockpraktikum
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): s. Liste Blockpraktikum
Sprache: Deutsch, Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: Praktikum / 12 SWS (als Block 8 Wochen)
Arbeitsaufwand: 180 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 8
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studienjahres
Lernziele /Kompetenzen: 1. Erwerb praktische Fähigkeiten für die Erforschung komplexer biologischer und medizinischer Prozesse
2. Vertiefte Kenntnisse bei Dokumentation und Präsentation wis-senschaftlicher Daten (Vortrag mit Verteidigung)
3. Teamfähigkeit
4. Training selbständigen wissenschaftlichen Arbeitens durch Mit- arbeit an realen Forschungsprojekten
Inhalt: s. Liste der Kompetenzen Blockpraktikum
Studien- Prüfungsleistungen: Praktische Vornote durch betreuenden Dozenten/in und Kurzvor-trag über die Praktikumsergebnisse vor 3 Prüfern
Literatur: Lehrbücher, Methodenanleitungen, Grundlagen- und Übersichts-artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Kompetenzen, die in den Blockpraktika erworben werden können:
Strukturbiologie S 1 Strukturanalytik von Makromolekü-len
S 2 Proteinexpression- und Reinigung
S 3 Membranbiophy-sik
S 4 RNA-Technologien
S5 Computergestützte Verfahren
Kristallographie aus Bakterienzellen Liposomen Expression und Reinigung
Datenbanksuche/ Automatisierung
NMR-Spektroskopie aus eukaryontischen Zellen
Künstliche biologi-sche Membranen
mi-RNA, si-RNA, antisense -Techniken
Programmierspra-chen
Massen-Spektrometrie
Ex situ-Isolierung Phospho-Imaging
CD-Spektroskopie Chromatographie- /Blot-Verfahren
Spektralphotometrie Fettsäure-, Zucker-analytik
Proteinsequenzie-rung
Target-Effektor-Wechselwirkung (SPR)
Zellbiologie Z 1 Gewebekultur/ Zellkultur
Z 2 Zellphysiologie und Zellbiochemie
Z 3 Klassische und Molekulare Gene-tik
Z 4 Tierphysiologie
Z 5 Bildgebende Verfah-ren
In vitro Zellkultur Proteintransport Bakterien, Hefe- und Zellgenetik
Ex vivo perfun-dierte Organe
Lichtmikroskopie (incl. Immuno-fluoreszenz)
Stammzellbiologie Signaltransduktion Zytogenetik Tierexperimente Elektronenmikros-kopie (TE- und Ras-ter)
Infektionsversuche (Viren, Bakterien, Parasiten)
Zellulärer Metabolis-mus
Molekulargenetik (Klonierung, Se-quenzierung, PCR, SSCP, Mutagene-se)
Immunhistochemie FACS, Tissue und gene arrays
Biokomposite Zellfreie Systeme Genomanalyse In situ -Hybridisierung Photobiologie
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul Vertiefung in Molecular Life Science (Wahlpflichtveranstaltungen):
Ablauf
Die Veranstaltungen werden entweder als Block am Anfang oder Ende des Semesters oder als halb- bzw. ganzsemestrige wöchentliche Veranstaltung angeboten. Das Angebot und die Veranstaltungszeiten werden am Ende jeden Sommersemesters aktualisiert. Die Studierenden können dabei in Abhängigkeit vom Platzangebot frei wählen; eventuell notwendige Platzvergaben regelt der jeweilig verantwortliche Dozent.
Übersicht (Stand WS 2009/10)
Zellbiologie und Anwendung in Krankheitsentstehung und Therapie
Titel ECTS Leitung
Neurogenetik: Vom Gen über die Zelle zur Krankheit 3 Prof. Dr. C. Klein Z-A
Intrazellulärer Membrantransport - molekulare Mechanis-men und experimentelle Ansätze
3 Prof. Dr. R. Duden Z-B
Intrazelluläre Topogenese von Proteinen. Konzepte und expe-rimentelle Methoden
3 PD Dr. K.-U. Kalies Z-C
Experimentelle Immunologie 3 Prof. Dr. C. Hölscher Z-D
Funktionelle Anatomie lymphatischer Organe 3 Dr. K. Kalies Z-E
Regulation von Genexpression 3 PD Dr. C. Zechel Z-F
Neurale Differenzierung von Progenitorzellen 3 PD Dr. C. Zechel Z-G
Molekulare Mechanismen der Zelltransformation und Tu-morentstehung Nachweis und Quantifizierung von miRNAs in malignen Lymphomen
3 Prof. Dr. H-W. Stürz-becher
Z-H
Strukturbiologie und Anwendung in Krankheitsentstehung und Therapie
Titel ECTS Leitung
Massenspektrometrie von Biomolekülen 3 PD Dr. B. Lindner S-A
Spezielle Themen der Biochemie: Lipide, Glycolipide und strukturverwandte Membranbausteine, Oligo-, Polysac-chari-de und Glycoproteine
3 Prof. Dr. O. Holst S-B
Biochemie der Übergangsmetalle 3 Prof. Dr. B. Matzanke- Markstein
S-C
NMR und Drug Design 3 Prof. Dr. T. Peters S-D
Moleküldynamik 3 PD Dr. H. Paulsen S-E
Biochemie und Molekularbiologie von Nukleinsäuren und interagierenden Proteinen
3 Prof. Dr. G. Sczakiel S-F
Strukturelle Aspekte der Proteinbiosynthese 3 Dr. J. Mesters S-G
Moderne optische Verfahren in Biomedizin und Biotechnologie 3 Prof. Dr. A. Vogel S-H
Mechanismen der Photobiologie und Photomedizin 3 Dr. H. Diddens S-I
Licht ins Dunkel: Moderne Fluoreszenzmethoden der Strukturbiologie
3 Prof. Dr. C. Hübner S-K
Leitstrukturfindung und Optimierung durch "in-silicio"-Methoden u.a. 3 Prof. Dr. H. Steuber S-L
Strategien zur Entwicklung antiviraler Wirkstoffe 3 Prof. Dr. R. Hilgenfeld S-M
Isolierung, Synthese und Charakterisierung von Naturstoffen 3 Prof. Dr. K. Seeger S-N
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Vertiefung in Molecular Life Science
Lehrveranstaltung: s. Übersicht; es sind mindestens zwei zu wählen
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): s. jeweilige Veranstaltung
Sprache: Deutsch/Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / Seminar oder Praktikum / insgesamt 4 SWS (je Veranstal-tung 2 SWS)
Arbeitsaufwand: Insgesamt 60 Präsenz und 120 Selbststudium
Kreditpunkte: 6
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Vertiefung der Kenntnisse in ausgewählten Bereichen der Zell- und Strukturbiologie und ihrer Anwendung in Medizin und biomedizi-nischen Technologien
2. Einblick in aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten
3. Arbeiten mit Fachliteratur, vorwiegend in Englisch
Inhalt: s. jeweilige Veranstaltungen
Studien- Prüfungsleistungen: s. jeweilige Veranstaltungen; die Noten von zwei bestandenen Veran-staltungen fließen zu gleichen Teilen in die Modulnote ein.
Literatur: Lehrbücher, Wissenschaftliche Artikel, siehe einzelne Veranstaltungen
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Einzelveranstaltungen: Wahlpflicht Zellbiologie Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Neurogenetik: Vom Gen über die Zelle zur Krankheit
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. C. Klein (Klinik für Neurologie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: Der Zusammenhang zwischen Gendefekten und den dadurch bedingten Krankheiten soll an ausgewählten Beispielen verstan-den werden
Inhalt: 1. Theoretische Erarbeitung relevanter Themen
2. Präsentation wissenschaftlicher Daten
3. Verständnis von Mutation: Funktion
4. Ausgewählte genetisch bedingte Erkrankungen wie z.B. die Chorea Huntington, das fragile X-Syndrom u.a.
Studien- Prüfungsleistungen: Seminarvortrag
Literatur: Ausgewählte wissenschaftliche Artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Intrazellulärer Membrantransport – molekulare Mechanismen und experimentelle Ansätze
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. R. Duden (Institut für Biologie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Überblick über Mechanismen des Membrantransports
2. Übersicht und kritische Analyse experimenteller Ansätze
Inhalt: 1. Membrankompartimente
2. Vesikel-mediierter Proteintransport
3. Transportwege
4. Modellsysteme und Assays
5. Lebendzellmikroskopie
Studien- Prüfungsleistungen: Referat über ausgewählte Primärliteratur
Literatur: wird zu Kursbeginn angekündigt
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Intrazelluläre Topogenese von Proteinen - Konzepte und ex-perimentelle Methoden
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): PD Dr. K.-U. Kalies (Institut für Biologie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Vertiefen der Kenntnisse über den Proteintransport in das endoplasmatische Retikulum (ER)
2. Vermitteln von Kompetenzen beim Design von Experimenten und der Verwendung von Modellorganismen an Beispielen des intrazellulären Proteintransportes
Inhalt: 1. Ausgangspunkt ist die Signalhypothese von Blobel und Dobberstein
2. An ausgewählten Originalarbeiten werden bahnbrechende Erkenntnisse sowie Irrtümer und Fehlinterpretationen auf dem Gebiet des Proteintransportes ins ER der letzten 30 Jahre detailliert besprochen
3. Im Focus stehen besonders die verwendeten Methoden (z.B. Translokationsassays, Assays zur Ribosomenbindung, chemische und photochemische Crosslinker, Quenchen von Fluoreszensfarbstoffen, Rekonstitution von Proteoliposomen, EM, Kryo-EM, Kristallstruktur von Translokationskanälen, Elektrophysiologie u.a.)
4. einen weiteren Schwerpunkt bilden das Design der Eurchgeführten Experimente sowie die Interpretation der Ergebnisse
Studien- Prüfungsleistungen: Abschlussgespräch mit Benotung
Literatur: Originalarbeiten werden am 1. Termin verteilt
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Experimentelle Immunologie
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. C. Hölscher (Immunchemie und medizinische Mikrobio-logie, FZB)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung mit Studentenreferat / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Fragestellungen der Immunologie sollen anhand von experimentellen Beispielen verstanden werden
2. Entsprechende wissenschaftliche Arbeiten sollen im Rahmen eines Literatur-Studiums nachvollzogen werden
Inhalt: 1. Tiermodelle
2. Organisation und Funktion des Immunsystems
3. Infektionserreger
4. Das unspezifische Immunsystem
5. B-Lymphozyten und Antikörper
6. T-Zellen
7. Effektorleistungen zur Abwehr von Infektionserregern
8. Entzündung
9. Allergie
10. Tumorimmunologie
11. Toleranz und Autoimmunität
12. Immundefekte
13. Vakzinierung
14. Ethik im Umgang mit Versuchstieren und humanem Probenmaterial
15. Biometrische Versuchplanung und statistische Auswertung immunologischer Experimente
Studien- Prüfungsleistungen: Anwesenheit und Seminarvortrag
Literatur: Immunobiology: The Immune System in Health and Disease; Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport, Garland Sci-ence Publishing, 6th edition, 2005, ISBN 0815341016
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Funktionelle Anatomie lymphatischer Organe
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Dr. K. Kalies (Institut für Anatomie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Struktur und Funktion der lymphatischen Organe verstehen
2. Kritisches Literaturstudium wissenschaftlicher Arbeiten und Diskussion
3. Überblick über Mechanismus und Pathogenese humaner Immunerkrankungen
Inhalt: Seminar:
Funktion und Struktur der lymphatischen Organe
1. Thymus
2. Lymphknoten
3. extrazelluläre Matrix
4. Milz
5. Keimzentren
Studien- Prüfungsleistungen: Literaturreferat, schriftliche Zusammenfassung des Themas auf 2 Seiten
Literatur: Case studies in Immunology: a clinical companion, Fred Rosen, Raif Geha; Garland Science Publishing, 3rd edition
Reviews, Wissenschaftliche Artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Regulation von Genexpression
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): PD Dr. C. Zechel (Klinik für Neurochirurgie)
Sprache: Englisch / Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar & Übung / 1 Woche Block
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Kenntnis der verschiedenen Ebenen auf denen Genregulation erfolgen kann, sowie der grundlegend wichtigen Regelelemente der basalen und regulierten Transkription: (i) Kernpromotor, (ii) enhancer, silencer bifunktionelle Elemente, (iii) Transkription durch die RNA Polymerasen I, II und III (Prozess und Proteinkomplexe)
2. Kenntnis der Bedeutung der Chromatinstruktur für Genregulation: (i) Chromatin, (ii) Histontypen, (iii) regulatorisch wirkende Histonmodifikationen, (iv) „Histon-Code“, (v) Kondensierung und De-Kondensierung (Prozess und Proteinkomplexe), (vi) zugehörige ontogenetische Aspekte
3. Kenntnis der Prozesse die zur dauerhaften Repression führen und Überblick über die wichtigsten relevanten Proteintypen: (i) SWI/SNF, (ii) HAT, (iii) HDAC, (iv) NURD, (v) CoR, (vi) zugehörige ontogenetische Aspekte
4. Kenntnisse zur Bedeutung von RNA-Spezies für die Regulation von Genexpression (Prozess und RNA-Spezies)
5. Überblick über die verschiedenen Optionen einer Zelle die Aktivität von Transkriptionsfaktoren zu regulieren: (i) Agonisten oder Antagonisten, Phosphorylierung, spezifische Proteolyse, „micro“ RNAs; (ii) Genregulation im Kontext von Entwicklungs-biologie, Homöostase und Tumorgenese; (iii) Mechanismen die durch Transkriptionsfaktoren wie AP1, p53, NFΚB, „nukleäre Rezeptoren“, bHLH-Familie, Hox-Familie und Notch genutzt werden.
Inhalt: 1. Seminar zu den Lernzielen 1-5
2. Übung (Analyse von Transkription)
Studien- Prüfungsleistungen: 1. Vorträge (20 Minuten plus eine 10-minütige Diskussion)
2. Protokoll untergliedert in „Ziel – Ergebnis – Schlussfolgerung“
Literatur: Lodish et al. Textbook Molecular Cell Biology
Alberts et al. Textbook Molecular Biology of the Cell
Originalliteratur zu den einzelnen Themenabschnitten
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Neurale Differenzierung von Progenitorzellen
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): PD Dr. C. Zechel (Klinik für Neurochirgurgie)
Sprache: Englisch / Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar & Übung / 1 Woche Block
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Kenntnis allgemeiner Charakteristika von Stammzellen: (i) Stammzellstatus, (ii) Stammzellnische (iii) symmetrische und asymmetrische Zellteilung, (iv) Zellschicksalsentscheidung, (iv) Plastizität
2. Kenntnis von Prozessen die neurale Differenzierung in vivo regulieren: (i) embryonale Stammzellen, (ii) fetale neurale Stammzellen, (iii) adulte neurale Stammzellen und Progenitoren, (iv) Zellderivate aus der Neuralleiste
3. Überblick über die wichtigsten Protokolle zur neuralen Differenzierung in vitro: (i) embryonale Stammzellen, (ii) fetale neurale Stammzellen, (iii) adulte neurale Stammzellen und Progenitoren, (iv) nicht-neurale adulte Stammzellen
4. Kenntnis des Prozesses der lateralen Inhibition und deren Bedeutung für die Neurogenese.
5. Überblick über die wichtigsten Schlüsselfaktoren der neuralen Differenzierung und Verständnis der mechanistischen Vorgänge
Inhalt: 1. Seminar zu den Lernzielen 1-5
2. Übung (neurale Differenzierung)
Studien- Prüfungsleistungen: 1. Vorträge (20 Minuten plus eine 10-minütige Diskussion)
2. Protokoll untergliedert in „Ziel – Ergebnis – Schlussfolgerung“
Literatur: Lodish et al. Textbook Molecular Cell Biology
Alberts et al. Textbook Molecular Biology of the Cell
Originalliteratur zu den einzelnen Themenabschnitten
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Molekulare Mechanismen der Zelltransformation und Tumor-entstehung
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. H.-W. Stürzbecher (Institut für Pathologie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Prinzipien der Tumorentstehung verstehen
2. DNA-Schäden – Reparatur – Mutationen: Aspekte der Beteiligung der DNA-Reparatur und der Tumorentstehung verstehen
3. Chromatindisorganisation in der Tumorentstehung: Prinzipien der Disregulation epigenetischer Mechanismen im Verlauf der Tumorentstehung verstehen
Inhalt: 1. Tumorentstehung
1.1 Genetische Modelle der Kanzerogenese
1.2 Zytokine und Rezeptoren
1.3 Signaltransduktion
1.4 Tumorselektion und Differenzierung
2. DNA-Schäden – Reparatur – Mutationen
2.1 Mutationstypen und -quellen
2.2 Reparaturwege
2.3 Genetische Kontrolle der Mutationsrate
2.4 Erbdefekte der Reparatursysteme des Menschen
2.5 Regulatorische Antwort auf DNA-Schäden – Zellzyklusarrest und DNA-Reparatur
3. Chromatindisorganisation in der Tumorentstehung
3.1 Modifikationen der Chromatin-Architektur: DNA-Methy-lierung – der Histon-Code – Chromatin-Remodellierung
3.2 Defekte DNA-Reparatur: Ursachen und Konsequenzen
3.3 Modulation der Gen-Expression
3.4 Globale Änderungen der Chromatin-Struktur und Pathologie
Studien- Prüfungsleistungen: Seminarvortrag
Literatur: Lehrbücher, Wissenschaftliche Artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Zellbiologie
Lehrveranstaltung: Nachweis und Quantifizierung von miRNAs in malignen Lymphomen
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. H.-W. Stürzbecher (Institut für Pathologie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Die miRNA Biogenese-Maschinerie
2. Gründe für abnormale miRNA-Expression
3. Bedeutung abnormaler miRNA-Expression in Tumoren miRNA-Applikationen
Inhalt: 1. Die miRNA Biogenese-Maschinerie
1.1 Prozessierung primärer miRNA durch Drosha/DGCR8
1.2 Laden der reifen miRNA in den RISC-Komplex
1.3 Funktionsweise als Translations-Inhibitor
2. Gründe für abnormale miRNA-Expression
2.1 Chromosomale Abnormalitäten
2.2 Epigenetische Veränderungen
2.3 Mutationen und SNPs
2.4 Defekte in der miRNA Biogenese-Maschinerie
3. Bedeutung der abnormalen miRNA-Expression in Tumoren
3.1 Oncogene
3.2 Zellzyklus-Regulation
3.3 Progression und Metastasierung
4. miRNA-Applikationen
4.1 miRNA als diagnostisches und prognostisches Werkzeug
4.2 miRNA als therapeutisches Werkzeug
Studien- Prüfungsleistungen: Seminarvortrag
Literatur: Lehrbücher, Wissenschaftliche Artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Wahlpflicht Strukturbiologie Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Massenspektrometrie von Biomolekülen
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): PD Dr. B. Lindner (LG Immunchemie, FZB)
Prof. Dr. U. Zähringer (LG Immunchemie, FZB)
Sprache: Deutsch oder Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 1 SWS
Übungen / 1 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Verständnis der physikalischen und chemischen Grundlagen der MS-Methoden
2. Interpretation von MS und MS/MS Spektren
3. Übersicht über biomedizinische Anwendungsgebiete der MS
Inhalt: Vorlesung:
1. Eigenschaften von MS-Analysatoren: Quadrupolmassenfilter, Ion-Trap, TOF-MS, FT-MS, MS/MS Techniken
2. Grundlagen und Eigenschaften von Ionisations- und Desorptionsverfahren: EI, CI, MALDI, ESI
3. Kopplung mit anderen Trennverfahren: GLC, HPLC, CE
4. Interpretation von MS-Daten: Komponenten-Analyse mittels GLC-EI-MS, Identifikation von Proteinen und Lipiden (Proteomics, Lipidomics), MS/MS Analyse von Peptiden und Oligosacchariden
Übungen:
Anhand von anwendungsorientierten Beispielen wird der Vorle-sungsinhalt vertieft
Studien- Prüfungsleistungen: Regelmäßige Teilnahme, Vortrag über ein spezielles Thema und über die eigenen experimentellen Ergebnisse
Literatur: Mass Spectrometry: Principles and Applications: Edmon de Hoffmann, and Vincent Strobant, John Wiley & Sons LTD, Eng-land, 2002, ISBN 0-471-48566-7
Wissenschaftliche Artikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Spezielle Themen der Biochemie: Lipide, Glycolipide und strukturverwandte Membranbausteine, Oligo-, Polysacchari-de und Glycoproteine
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. U. Zähringer, (LG Immunchemie, FZB, 1. Teil)
Prof. Dr. O. Holst, (LG Strukturbiochemie, FZB 2. Teil)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang. Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Zusammenhang zwischen Struktur und Funktionsweise biologisch und biomedizinisch bedeutender Moleküle verstehen
2. Probleme der molekularen Bioinformatik erkennen, z.B. der Mechanismen des Erkennens von „selbst“ und „fremd“
3. Kenntnis der molekularen Strukturen der Moleküle
Inhalt: Teil 1 Glycolipide, Lipoproteine, Membranbausteine:
1. Einführung
2. Struktur, Vorkommen und Eigenschaften
3. Synthese, Biosynthese und Abbau
3.1 Chemische Synthesen, Synthesestrategien, Trägersyn-thesen, Markierungsexperimente
3.2 Biosynthesewege der Lipokonjugate, Transportmechanismen
3.3 Abbau und Degradation, Turnover in eukaryontische Zellen: Pflanzen, Pilze, Säugerzellen
4. Strukturanalyse von Lipiden und Lipokonjugaten
4.1 Darstellung und Reinigung: Analytische und präparative chromatographische Techniken
4.2 NMR Spektroskopie, NMR Techniken der Aggregate
4.3 Serologische und biologische Analyse von Lipokonjugaten
5. Anwendung und Bedeutung der Lipokonjugate in der Biomedizin: Funktion
5.1 Membranen
5.2 Trägermaterialien (synthetische und natürliche)
5.3 Synthetische und halbsynthetische Lipide
5.4 Zellkompartimente
5.5 Immunologie der Lipokonjugate
5.6 Zellbiologische Bedeutung der Lipokonjugate
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
45 von 51
5.7 Pharmakologische Bedeutung
6. Lipokonjugate in der Immunologie
6.1 Als Informationsträger des „Angeborenen Immunsystems“
6.2 Als Informationsträger des „Adaptiven Immunsystems“
7. Pathobiochemie der Lipide (Störungen der Funktion)
7.1 Stoffwechselerkrankungen
7.2 Bedeutung der Lipokonjugate bei Tumor- und Krebser-krankungen
7.3 Markierungsexperimente der Pathobiochemie
8. Signaltransduktionsmechanismen an Membranen
Teil 2 Oligo- und Polysaccharide und Glycoproteine:
1. Einführung
2. Struktur, Vorkommen und Eigenschaften
2.1 Polysaccharide aus Bakterien und Pilzen
2.2 Oligo- und Polysaccharide aus Pflanzen
2.3 Polysaccharide aus Tieren
2.4 Peptidoglycan
2.5 Glycoproteine aus Viren
2.6 Glycoproteine aus Bakterien und Pilzen
2.7 Glycoproteine aus Pflanzen
2.8 Glycoproteine aus Tieren
2.9 Glycopeptidantibiotika
3. Synthese, Biosynthese und Abbau
3.1 Biosynthesewege von Polysacchariden und Glycoproteinen, Transportmechanismen
3.2 Chemische Synthesen
3.3 Abbau und Degradation von Polysacchariden und Glycoproteinen
4. Strukturanalyse von Polysacchariden und Glycoproteinen
4.1 Darstellung und Reinigung: Analytische und präparative chromatographische Techniken
4.2 NMR Spektroskopie
4.3 Serologische und biologische Analysen
5. Funktion: Bedeutung und Anwendung der Polysaccharide und Glycoproteine
5.1 Membranen und Zellwände
5.2 Zellerkennung
5.3 Mucine, Heparin, Blutgruppen
5.4 Immunologie, Vakzine, Allergene
5.5 Antibiotika, Medikamente, Probiotika
5.6 Food und non-food Produkte, Agrofasern
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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6. Pathobiochemie
6.1 Stoffwechselerkrankungen
6.2 Tumor- und Krebserkrankungen
Studien- Prüfungsleistungen: Gemeinsame Abschlussklausur
Literatur: Teil 1 Glycolipide, Lipoproteine, Membranbausteine:
Bioanalytik: F. Lottspeich und H. Zorbas (Hrsg.). Spektrum, Aka-demischer Verlag, Heidelberg, Berlin, 1. Auflage 1998
Teil 2 Oligo- und Polysaccharide und Glycoproteine:
Kohlenhydrate: Chemie und Biologie: Lehmann, Jochen Wiley-VCH, 1996, ISBN 3-527-30859-8
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Biochemie der Übergangsmetalle
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. B. Matzanke-Markstein (Isotopenlabor)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Die Rolle von Schwermetallen in biochemisch relevanten Prozessen verstehen
2. Die in anderen Modulen (Proteinstrukturanalyse, Spektroskopie und weitere biochemische Methoden) erworbenen Kenntnisse auf Metalloproteine anwenden
Inhalt: 1. Biochemisch relevante Eigenschaften von Schwermetallen
2. Struktur und Funktion von Metalloproteinen
3. Aufnahme, Transport, Homoeostase und Detoxifikation von Metallen in biologischen Systemen
Studien- Prüfungsleistungen: Seminarvortrag
Literatur: Bioanorganische Chemie. Zur Funktionchemischer Elemente in Lebensprozessen. W. Kaim, B. Schwederski, Teubner Verlag, Stuttgart, 3. Auflage
Metal Sites in Proteins and Models - Redox Centers; H.A.O. Hill, P.J. Sadler, A.J. Thompson (Eds.) Springer Verlag 1999
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: NMR und Drug Design
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. T. Peters, Dr. H. Peters, PD Dr. T. Weimar (alle Institut für Chemie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Vertiefte Kenntnis über NMR-Experimente erlangen, die die Identifizierung und Charakterisierung von Protein-Ligand Wechselwirkungen ermöglichen
2. Kriterien für den Einsatz NMR-aktiver Isotopenlabel erlernen
3. Theoretische und praktische Kenntnisse über Einsatz von NMR-Experimenten im Drug Design
Inhalt: 1. Grundlagen
1.1 Chemischer Austausch und NMR-Zeitskalen
1.2 Thermodynamische und kinetische Aspekte bei Protein-Ligand Bindungsreaktionen
2. Ligandenbasierte Techniken
2.1 Transfer NOE
2.2 Sättigungstransfer (STD NMR, Water-LOGSY)
2.3 Longitudinale und transversale Relaxationszeiten
2.4 Diffusionskonstanten
3. Proteinbasierte Techniken
3.1 HSQC Techniken
3.2 Sättigungstransfer Techniken
4. Expression und Reinigung isotopenangereicherter Proteine
4.1 Uniforme Isotopenanreicherung (15-N, 13-C, 2-H)
4.2 Aminosäureselektive Isotopenanreicherung (15-N, 13-C, 2-H)
4.3 Deuterierung
5. Beispiele für den Einsatz von NMR zum Drug Design
5.1 Entry-Inhibitoren gegen das humane Rhinovirus
5.2 Protease-Inhibitoren gegen das Hepatitis CA Virus
5.3 Glycosyltransferase Inhibitoren und deren potentielle Bedeutung für die Krebstherapie
Studien- Prüfungsleistungen: Mündliches Abschlusskolloquium
Literatur: Aktuelle Forschungsliteratur
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Moleküldynamik
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): PD Dr. H. Paulsen, Institut für Physik (www.physik.uni-luebeck.de)
Sprache: Deutsch (Englisch auf Wunsch)
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Grundlagen der Moleküldynamik
2. Anwendung der Moleküldynamik auf Biomoleküle
Inhalt: 1. Energieminimierung und diskrete Newtonsche Mechanik (Verlet-Algorithmus)
2. Kraftfelder: Streckung, Biegung, Torsion, Anwendungsbereiche (Proteine, DNA, universell)
3. Behandlung von Coulomb- und van-der-Waals-Wechselwirkungen (Cutoffs, Ewald-Summation)
4. Einfluß von Temperatur und Druck: Thermostaten und Barostaten
5. Hybridverfahren: Klassische Kraftfelder kombiniert mit quantenmechanischer Behandlung
6. Beispiel mit dem MD-Programm gromacs (www.gromacs.org)
Studien- Prüfungsleistungen: Klausur oder eigene Vortragsleistung
Literatur: A. Leach: Molecular modelling
http://lccn.loc.gov/00046480
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
50 von 51
Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Biochemie und Molekularbiologie von Nukleinsäuren und interagierenden Proteinen
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. G. Sczakiel (Institut für Molekulare Medizin)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Detaillierte Einblicke in den aktuellen Stand der molekularbiologischen und klinischen Forschung im Bereich Nukleinsäure-Wirkstoffe
2. Auf der Basis der bekannten Wirkmechanismen werden anwendungsbezogene Gesichtspunkte erörtert und vertieft
3. Themenbezogene Publikationen analysieren und in einem Kolloquium vorstellen und diskutieren
4. Fähigkeit das Forschungsfeld Nukleinsäure-basierte Wirkstoffe umfassend zu verstehen
Inhalt: 1. Design und Validierung Nukleinsäure-basierter Wirkstoffe (Aptamere, antisense, siRNA und miRNA)
2. Delivery von Nukleinsäuren
3. Pharmakologie & Toxikologie
4. Tiermodelle
5. Klinischen Studien der Phasen I, II, und III
6. Entwicklung zur Produktreife
Studien- Prüfungsleistungen: Schriftliche Ausarbeitung eines Seminarvortrages, Mentorenge-spräche zum Thema und mündliche Aussprache
Literatur: Handbuch der Molekularen Medizin, Bd.1 : Molekularbiologische und Zellbiologische Grundlagen von Detlev Ganten, Klaus Ruck-paul, Springer, Berlin , Oktober 2002, ISBN: 3540432078
Antisense Drug Technology von Stanley T. Crooke, Sprache: Englisch, 916 Seiten - Marcel Dekker , September 2001, ISBN: 0824705661
Aktuelle Forschungs- und Übersichtsartikel
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Strukturelle Aspekte der Proteinbiosynthese
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Dr. J. Mesters (Institut für Biochemie)
Sprache: Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Seminar / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang. Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters und des Moduls Membranbiophysik
Lernziele /Kompetenzen: 1. Proteinbiosynthese Vorkenntnisse vertiefen
2. Strukturbiologische Kenntnisse vertiefen
3. Umgang mit Fachliteratur
4. Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse
5. Einordnung/Diskussion wissenschaftlicher Ergebnisse
6. Die in anderen Modulen erworbenen Kenntnisse auf Strukturen anwenden
Inhalt: 1. Seminarreihe
2. Aktuelle und Themenbezogene Publikationen analysieren und in einem Kolloquium vorstellen, diskutieren und verteidigen
Studien- Prüfungsleistungen: Präsentation mit anschließender Diskussion und Stellungnahme
Literatur: Aktuelle Forschungs- und Übersichtsartikel
Structural Aspects of Protein Synthesis; Anders Liljas, World Sci-entific Publishing, London Singapore, ISBN 981-238-867-2
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Moderne optische Verfahren in Biomedizin u. Biotechnologie
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozenten: Prof. Dr. A. Vogel (Institut für biomedizinische Optik) u.a.
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 1 SWS (als Block) // Praktikum / 1 SWS (als Block)
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Beherrschen der Grundlagen moderner optischer Verfahren in der Biomedizin und Biotechnologie
2. Praktische Erfahrungen in der Anwendung der optischen Verfahren in Biomedizin und Biotechnologie
Inhalt: Vorlesung:
1. Konzepte der Quantenoptik, Wellenoptik, und geometrischen Optik. Mikroskopische Abbildung in geometrisch-optischer und Fourier-optischer Darstellung
2. Kohärente Filterung, Phasenkontrast, Interferenzkontrast (DIC)
3. Moderne Strahlungsquellen (Laser, Halbleiter-Lichtquellen)
4. Grundlagen der Spektroskopie (Absorption, Fluoreszenz, FRET)
5. Konfokale Laser-Scanning Mikroskopie
6. Nichtlineare Mikroskopie (Multiphotonanregung, 2nd Harmonic)
7. Flow-Zytometrie, (Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung FACS)
8. Optische Verfahren in der Analytik (DNA- und Proteinchips)
9. Gewebsoptik, Wirkung von Licht auf biologische Gewebe
10. Optische Manipulation von Zellen (Laserpinzette, Mikrodissektion, Laser-Katapultieren, Nanopartikel-Zellchirurgie, CALI)
Praktikum:
1. Kohärenz, Interferenz, Beugung, Fourieroptik
2. Mikroskopische Beleuchtung, Abbildung und Auflösung
3. Kohärente Filterung, Phasenkontrast, DIC
4. Fluoreszenzspektroskopie
5. Konfokale Laserscanningmikroskopie
6. Nichtlineare Mikroskopie über Mehrphotonenanregung und Frequenzverdopplung
7. FACS
8. Mikrodissektion, Laser-Katapultieren und Zellchirurgie
Studien- Prüfungsleistungen: Benotete Praktikumsprotokolle
Literatur: Lehrbücher, Wissenschaftliche Artikel
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Mechanismen der Photobiologie und Photomedizin
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Dr. rer. nat. Heyke Diddens (Institut für Biomedizinische Optik)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung /Seminar /Praktikum / 2 SWS (als Block)
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Verständnis grundlegender Mechanismen photochemisch induzierter biologischer Prozesse
2. Grundlegende Kenntnis der Einsatzmöglichkeit photochemischer Reaktionen für die Biologie und Medizin
3. Praktische Erfahrungen auf dem Gebiet der experimentellen photodynamischen Therapie
Inhalt: 1. Grundtypen photochemischer Prozesse
2. Grundlagen photochemisch induzierter biologischer Abläufe
3. Chromophor-vermittelte selektive Photothermotherapie
4. Gezielter Einsatz photochemischer Reaktionen in der biologischen Grundlagenforschung
5. Gezielter Einsatz photochemischer Reaktionen in der Medizin wie Fluoreszenzdiagnose, Phototherapie, Photochemotherapie und Photodynamische Therapie
6. Laborversuche zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie
Studien- Prüfungsleistungen: Seminarvortrag
Literatur: Wissenschaftliche Artikel
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Licht ins Dunkel. Moderne Fluoreszenzmethoden der Struk-turbiologie
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. C. Hübner (Institut für Physik)
Sprache: Deutsch oder Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 1 SWS
Seminar / 1 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang. Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Kennenlernen modernder Fluoreszenzmethoden
2. Sicherheit im Umgang mit Literatur
3. Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse
4. Einordnung wissenschaftlicher Ergebnisse
Inhalt: 1. Grundlagen der Fluoreszenz
2. Photophysik
3. Energietransfer
4. Einzelmolekülfluoreszenz
5. Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie
Studien- Prüfungsleistungen: Regelmäßige Teilnahme, Vortrag über ein spezielles Thema
Literatur: Aktuelle Publikationen
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Leitstrukturfindung und Optimierung durch „in-silicio“-Methoden
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. H. Steuber (Institut für Biochemie)
Sprache: Deutsch oder Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang. Erfolgreicher Abschluss aller Module des 1. Studiensemesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Einblick über die Grundlagen und Probleme des Molekularen Modellierens
2. Durchführung virtueller Methoden zur Leitstrukturfindung, -optimierung und Affinitätsabschätzung
Inhalt: 1. Virtueller Aufbau kleiner Moleküle am Computer
2. Kraftfelder und Minimierungsverfahren
3. Arten von Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen
4. Ladungsberechnung
5. Grundlagen des Molekularen Dockings/virtuellen Screenings
6. Feld-basierte Methoden zur Optimierung von Liganden
7. Simulation der Dynamik von Makromolekülen und Protein-Ligand-Komplexen
8. Theoretische und experimentelle Grundlagen der Thermodynamik von Protein-Ligand-Wechselwirkungen
Art der Prüfung: Regelmäßige Teilnahme, Vortrag über ein spezielles Thema
Literatur: Aktuelle Publikationen
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Strategien zur Entwicklung antiviraler Wirkstoffe
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. R. Hilgenfeld (Institut für Biochemie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Erfolgreicher Abschluss des Virologie-Moduls des 1. Studiense-mesters
Lernziele /Kompetenzen: 1. Verständnis grundlegender Strategien zur Entwicklung antiviraler Wirkstoffe
2. Detaillierte Kenntnis ausgewählter Gebieten der antiviralen Wirkstoffentwicklung
Inhalt: Im Modul wird die Hemmung der folgenden Prozesse / Zielmole-küle, welche für virale Infektionen essentiell sind, behandelt:
1. Fusion/Viruseintritt in die Zelle
2. Reverse Transkriptase
3. Integrase
3. Polymerase/Helicase
4. Virale Proteasen
5. Neuraminidase
6. mRNA
7. Wirtsfaktoren
Zu jedem Thema werden 1 -2 Seminare (20-25 min, maximal 30 min) zu ausgewählten Unterthemen von den Teilnehmern gehalten, wie z. B. Inhibitor Design, Methodik, Chemische Synthese, Besonderheiten des Targets
Studien- Prüfungsleistungen: Keine
Literatur: z.B.: Manns, M.P., Foster, G.R., Rockstroh, J.K., Zeuzem, S., Zoulim, F. and Houghton, M. (2007) Nat Rev Drug Discov.6, 991-1000
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Modul: Wahlpflicht Strukturbiologie
Lehrveranstaltung: Isolierung, Synthese und Charakterisierung von Naturstoffen
Semester: 3. Semester
Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. E. Hartmann
Dozent(in): Prof. Dr. K. Seeger (Institut für Chemie)
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung /Seminar /Praktikum / 2 SWS (als Block)
Arbeitsaufwand: 30 h Präsenz und 60 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: BSc in Molecular Life Science oder verwandtem Studiengang
Lernziele /Kompetenzen: 1. Durchführung komplexer Synthesen und Erlernen des Umgangs mit verschiedenen Gefahrstoffen
2. Tiefergehendes Verständnis chemischer Reaktionen und Stoffe
Inhalt: 1. Funktionelle Gruppen in Naturstoffen und ihre Reaktionen
2. Isolierung und Synthese von Naturstoffen
3. Strukturaufklärung von Naturstoffen
Studien- Prüfungsleistungen: Benotete Praktikumsprotokolle
Literatur: Wissenschaftliche Artikel
Peter Nuhn, Naturstoffchemie: Mikrobielle, pflanzliche und tieri-sche Naturstoffe Hirzel, S; Auflage: 4. K. C. Nicolaou und Tamsyn Montagnon, Molecules that changed the World: A Brief History of the Art and Science of Synthesis and its Impact Society Wiley-VCH; Auflage: 1 Stefan Berger und Dieter Sicker, Classics in Spectroscopy: Isola-tion and Structure Elucidation of Natural Products, Wiley-VCH; Auflage: 1
Masterstudiengang Molecular Life Science / Universität zu Lübeck / Modulhandbuch 03/2010
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Modul: Masterarbeit
Lehrveranstaltung: Masterarbeit
Semester: Master, 4. Semester
Modulverantwortliche/r: Prüfungsausschussvorsitzender
Dozent(in): alle prüfungsberechtigten Dozenten (Hochschullehrer, Privatdo-zenten und Personen mit Lehrauftrag) des Studienganges
Bei Absolvierung der Masterarbeit außerhalb der Universität ist ein prüfungsberechtigter Dozent des Studienganges (Hochschul-lehrer, Privatdozent oder Person mit Lehrauftrag) als Zweitbe-treuer zu benennen, der auch als Erstprüfer fungiert.
Sprache: Deutsch / Englisch
Zuordnung zum Curriculum: MLS / Master / Pflicht
Lehrform / SWS: selbstständige praktische Tätigkeit/ 6 Monate
Arbeitsaufwand: 900h Präsenz
Kreditpunkte: 30
Voraussetzungen: Leistungsnachweise im Umfang von 82 ECTS
Lernziele / Kompetenzen: 1. Das Projekt soll zeigen, dass der Student in der Lage ist, in einer definierten Zeit eine wissenschaftliche Arbeit durchzufüh-ren, schriftlich zu dokumentieren, zu Präsentieren und die Ergeb-nisse zu verteidigen.
2. Training in selbständigem wissenschaftlichen Arbeiten
Inhalt: Forschungsthemen aus dem Bereich der molekularen Biowissenschaften
Studien- Prüfungsleistungen: Schriftliche Arbeit, mündliche Präsentation und Verteidigung
Literatur: wird durch Dozenten bekanntgegeben