projektkatalog - oplev videnskab - sdu

P r o j e k t k a t a l o g F o r å r 2 0 1 2

N a t u r v i d e n s k a b e l i g t P r o j e k t / F a r m a c e u t : V a l g f r i t P r o j e k t O p l e v v i d e n s k a b

Det

Nat

urv

iden

skab

elig

e F

aku

ltet

N a t u r v i d e n s k a b e l i g t P r o j e k t / F a r m a c e u t : V a l g f r i t P r o j e k t

i

Indhold | Projektoplæg Alfabetisk

Projekt 1. Aksiomssystemer i matematik ........................................................................................3

Projekt 2. Alzheimers sygdom og amyloide fibriller: Protein der skader hjernen ..........................4 Projekt 3. Angioødem, ACE-hæmmere og angiotensin II antagonister ..........................................5 Projekt 4. Bakterier i luften .............................................................................................................6 Projekt 5. Bakterier laver strøm .......................................................................................................7 Projekt 6. Biological Nano-Iron Storage .........................................................................................8

Projekt 7. Catching the light ............................................................................................................9 Projekt 8. Cellulær lokalisering af sygdomsrelaterede proteiner associeret med primære cilier og

centrosomer ...................................................................................................................................10 Projekt 9. Combinatorics of RNA secondary structures ................................................................11

Projekt 10. Computerkemi som redskab til design af molekyler med specielle egenskaber .........12 Projekt 11. Computer simulation af selv-byggede materialer .......................................................13 Projekt 12. De skjulte tvillinger i biokemi og økologi ..................................................................14

Projekt 13. Development of a protein based method for screening of meat quality .....................15 Projekt 14. Dyrelyde som metode til at bestemme artsdiversitet i naturen ...................................16 Projekt 15. Effects of cranberry on urinary tract infection ............................................................17 Projekt 16. En mårhunds bekendelser ...........................................................................................18

Projekt 17. Er det tungt for en bakterie at bære rundt på resistensgener? .....................................19 Projekt 18. Er nanopartikler i fødevarer skadelige for mennesker? ..............................................20

Projekt 19. Fluorescent light from the oceans ...............................................................................21 Projekt 20. Fremstilling af lysopfangende nanostrukturer (protoceller). ......................................22 Projekt 21. Fysiologiske undersøgelser af marsvin .......................................................................23

Projekt 22. Første-passagetidsproblemer og dynamik af protein-DNA vekselvirkninger ............24

Projekt 23. Får jeg rigtig mængde af mit lægemiddel? .................................................................25

Projekt 24. Genetiske variationer i Cytochrom P450 med betydning for lægemidlers metabolisme

.......................................................................................................................................................26 Projekt 25. Genregulatoriske RNA molekyler. .............................................................................27 Projekt 26. Gensekventering og artsbestemmelse .........................................................................28 Projekt 27. HIV lægemidler ...........................................................................................................29 Projekt 28. Hormone and cytokines regulation of cellular processes in cells of mesenchymal

origin ..............................................................................................................................................30 Projekt 29. Hvad sker der på bunden af den Mexicanske Golf? ...................................................31 Projekt 30. Hvordan opstår en Listeria infektion? ........................................................................32 Projekt 31. Hvordan tegner man en ret linje? ................................................................................33 Projekt 32. Høretest af marsvin .....................................................................................................34

Projekt 33. Hånddominans hos aber i ZOO ...................................................................................35 Projekt 34. Identificere bakterier og deres funktion i naturlige miljøer med nye

molekylærøkologiske teknikker ....................................................................................................36 Projekt 35. I fodsporene på Alexander Fleming ............................................................................37 Projekt 36. Iltdynamik i marine sedimenter ..................................................................................38 Projekt 37. Importance of protein tyrosine phosphorylation for normal and cancer cell signaling.

.......................................................................................................................................................39

Projekt 38. Indkapsling af hydrofile molekyler i nanocontainere .................................................40 Projekt 39. Interaktioner mellem kardiologiske lægemidler .........................................................41 Projekt 40. Interaktion mellem fiskeolie og acetylsalicylsyre og warfarin ...................................42

Projekt 41. Invasive marine arter – truer de havmiljøet? ..............................................................43


ii

Projekt 42. Kaos ............................................................................................................................44

Projekt 43. Konstruktioner med passer og lineal ...........................................................................45 Projekt 44. Kosmologi ...................................................................................................................46 Projekt 45. Kunstig næse til sporing af sprængstof .......................................................................47

Projekt 46. Lægemidler, gifte og NMR .........................................................................................48 Projekt 47. Lægemidlers biofysiske kemi: barrier, carrier, target ...............................................49 Projekt 48. Massespektrometri og proteiners 3-dimensionelle struktur ........................................50 Projekt 49. Matching schemes for the job market .........................................................................51 Projekt 50. Matematikken bag 3D-grafik i computerspil ..............................................................52

Projekt 51. Medicinal chemistry: Design and synthesis of new potential therapeutics for type 2

diabetes ..........................................................................................................................................53 Projket 52. Molecular dynamics ....................................................................................................54 Projekt 53. Molekylære interaktioner mellem sygdomsfremkaldende bakterier og humane

værtsceller ......................................................................................................................................55

Projekt 54. Molekylær Sygdomsgenetik: Hvad er (u)normalt? .....................................................56

Projekt 55. "Natural compounds from plants for cancer treatment and prevention" .....................57

Projekt 56. Online stock-trading game ..........................................................................................58 Projekt 57. Oscillationer i glykolysen ...........................................................................................59 Projekt 58. Physiological Importance of 3D Cell Culture .............................................................60 Projekt 59. Planlægning af job-afvikling .......................................................................................61

Projekt 60. Point-of-No Return: In how many ways can a cell die? .............................................62 Projekt 61. ”Powder mixing” .........................................................................................................63

Projekt 62. Profiling the sperm lipidome .......................................................................................64 Projekt 63. Recognize handwritten text .........................................................................................65 Projekt 64. Resistance to antibiotics by RNA methylation ...........................................................66

Projekt 65. Saltpumper i fiskegællen .............................................................................................67 Projekt 66. Self-cleaning surfaces – the Lotus effect ....................................................................68

Projekt 67. Simulations with cellular automata .............................................................................69

Projekt 68. Skin protection for extreme conditions .......................................................................70

Projekt 69. Skarven: had og kærlighed deler befolkningen ...........................................................71 Projekt 70. Smart climbing – Geckos have it in their feet .........................................................72

Projekt 71. Smågnavere i Svanninge Bjerge .................................................................................73

Projekt 72. Struktur af G-quadrupleksen i de humane telomerer ..................................................74 Projekt 73. Støv og bakterier i lægemidler ....................................................................................75

Projekt 74. Supermodel med Parkinson ........................................................................................76 Projekt 75. ”Thrombin-bindende aptamerer” ................................................................................77 Projekt 76. Trafikken over faunabroen på Odense-Svendborgmotorvejen ...................................78

Projekt 77. Udvikling af knogle- og fedtceller fra humane stamceller .........................................79 Projekt 78. Uniform sampling of RNA secondary structure .........................................................80

Projekt 79. Vand: biologiens ideelle opløsningsmiddel ................................................................81 Projekt 80. Vej dine egne molekyler .............................................................................................82 Projekt 81. Watching proteins on the move ..................................................................................83


3

Projekt 1. Aksiomssystemer i matematik

Vejleder: Matthias Kriesell, [email protected]

Institut: Institut for Matematik og Datalogi (IMADA)

Praktisk del: Projektet er teoretisk

Gruppeplacering: IMADA eller Biblioteket

Gruppestørrelse: Mindst 3 og maks 5 deltagere. Én gruppe kan arbejde med projektet.

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende.

Keywords: Matematik, aksiom, bevis, calculus, tal, mængdelære, determinant, gruppe,

topologi

Abstract Det aksiomatiske metode blev et hjørne

sten af matematik i det 20. århundrede,

men var allerede kendt som tilgang fra

Euklids elementer. Den grundlæggende

idé er at man definerer et matematisk

område, eller objekt, ved at stille nogle egenskaber, op som tages at være sande. Disse kaldes

postulater eller aksiomer. Derefter bygger man sætninger og andre resultater op kun ved hjælp af

disse aksiomer og deduktionsregler fra logik.

Det er vigtig at der er ikke noget modstrid mellem de forskellige aksiomer, men der skal være

aksiomer nok så at man kan bevise noget nyttigt. I opstillingen er det er ofte et mål at der skal

ikke være flere aksiomer end nødvendigt, men det balanceres med at aksiomerne skal være enk-

le. Metoden kan anvendes på mange forskellige måde, og det er ideen med projektet at gruppen

finde nogle emner der interessere dem og se hvordan de er relateret til aksiomssystemer.

Over tiden er der opstået nogle aksiomer som er lidt kontroversielle. Et eksempel er udvalgsaksi-

omet fra mængdelære som siger at givet vilkårlige mange kasser man kan altid udvælge element

fra hver af kasserne. Som sådan er aksiomet ret naturligt, og er stort set blevet

en del af standard matematik, men det har nogle mærkelige konsekvenser.

Mulige undersøgelsesområde i projektet inkludere:

- differentiation og integration af funktioner som i calculus

- opbygning af tal systemer

- mængdelære

- determinantfunktioner for matricer

- gruppeteori og symmetri

- kontinuitetsteori og topologi

- kvantemekanik

- udvalgsaksiomen og dens omformuleringer

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (LaTeX).

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende afhænger meget af gruppens interesse. En bog der dækker nogle af emnerne ovenfor er

H. B. Enderton, `Elements of Set Theory', Academic Press 1977, ISBN 0-12-238440-7

mailto:[email protected]


4

Projekt 2. Alzheimers sygdom og amyloide fibriller:

Protein der skader hjernen

Vejleder: Jonas Borch-Jensen, [email protected]

Institut: Institut for Biokemi og Molekylær Biologi (BMB)

Praktiske del: BMB

Gruppeplacering: Biblioteket eller BMB

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere. En gruppe kan arbejde med projektet.

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende.

Keywords: alzheimer, proteiner, biokemi, biofysik

Abstract Alzheimers sygdom er en aldersbetinget neurodegererativ sygdom, hvor hukommelsen svækkes

over en årrække. I løbet af sygdomsforløbet observeres uopløselige fibre i hjernen, såkaldte

plaks. Plaks består af amyloide fibriller af én slags protein, amyloid-beta, der er en stump, der

fejlagtigt er skåret af et større protein.

Ifølge gældende teorier er det ikke selve fibrillerne, men forstadier til dem der er farlige for hjer-

nens celler. Det er derfor et særdeles aktivt felt at studere hvordan fibriller samles fra enkelte

amyloid-beta molekyler. Hvis man kan finde egnede stoffer der kan hæmme væksten af amyloid-

beta har man en potentiel kandidat til at forhindre eller udsætte forløbet af Alzheimers sygdom.

I projektet vil vi studere netop, hvordan amyloid beta sampler sig til større ordens strukturer, og

hvordan forstadier til fibriller gror. For at kunne måle detaljeret og kontrollere omstændigheder-

ne vil vi bruge biokemiske og biofysiske metoder. Desuden vil I få lejlighed til at teste forskellig

naturafledt medicins indflydelse på amyloid betas fibrillering.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat)

Anbefalede: Ingen

Litteratur Wolfe MS (2006): Shutting down Alzheimer's. SCIENTIFIC AMERICAN, 294 (5) side 72-79



5

Projekt 3. Angioødem, ACE-hæmmere og angiotensin

II antagonister

Vejleder: Kenneth Skov, [email protected]

Institut: IST/ Klinisk farmakologisk afd., OUH

Gruppeplacering: Sundhedsvidenskabelige Fakultet, Winsløwsparken 19

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 4 deltagere. Én gruppe kan arbejde med projektet.

Kommentarer: Projektet tilbydes kun til NAT507 studerende.

Keywords: Evidensbaseret lægemiddelanvendelse, lægemiddelinformation,

Abstract Odense Universitetshospital har (i samarbejde med Syddansk Universitet) en Klinisk Lægemid-

delrådgivning. Denne rådgivning er målrettet praktiserende- og sygehuslæger, som kan henvende

sig vedrørende patientspecifikke lægemiddelproblemer. Spørgsmålene er ofte pga. den specifik-

ke patientsituation komplicerede, og svaret kan derfor ikke umiddelbart findes i gængse opslags-

værker og lærebøger. Viden på området er ofte begrænset, og det er nødvendig at gennemgå op-

dateret speciallitteratur og den nyeste forskning for at give et kvalificeret svar. Alle spørgsmål

besvares ud fra videnskabelige evidensbaserede principper. Denne case er konstrueret ud fra

konkrete henvendelser fra læger i både primær og sekundær sektoren:

En 73-årig kvinde er diagnosticeret med hjertesvigt, diabetes, forhøjet blodtryk og forhøjet kole-

sterol i blodet. Hun behandles med ACE-hæmmeren enalapril. Derudover får hun en del anden

medicin (amlodipin, acetylsalicylsyre, simvastatin, furosemid, metformin og Kaleorid). Denne

behandling har stået på i ca. 1 år, da hun indlægges akut, med hævelse i ansigt og svælg, samt

tale- og synkebesvær. Tilstanden bedres efter behandling med binyrebarkhormon. Det mistæn-

kes, at ACE-hæmmer behandlingen, er årsag til patientens tilstand med angioødem/Quinckes

ødem. Lægen spørger til den videre behandling af denne patient med medikamenter, der indvir-

ker på renin-angiotensin-systemet.

På baggrund et en udtømmelig søgning af tilgængelig videnskabelige litteratur skal projektet for-

søge at afdække en problemstilling som er på grænsen af den viden som vi har i dag

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Farma, Sund)

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Ulla Hedegaard & overlæge Per Damkier. Klinisk farmakologisk rådgivning i Odense 1997-

2003. Ugeskr Læger 2004;166(45):4030

Klinisk forsknings metode. Dirksen et al. Munksgård. København 1996



6

Projekt 4. Bakterier i luften

Vejleder: Raymond P. Cox, [email protected]


Praktisk del: BMB


Gruppestørrelse: Mindst 4 og max 5 deltagere. 1 gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: bakterier, mikrobiologi

Abstract I luften findes små partikler og vanddråber (aerosoler) som kan indeholde levende mikrober, så-

vel bakterier som svampe. Disse bioaerosoler spreder mikrober mellem forskellige miljøer og

har en vigtig funktion i deres økologi. Bioaerosoler har også relevans for biomedicin og farmaci

fordi de kan indeholde sygdomsfremkaldende eller allergifremkaldende bakterier eller svampe.

Fremstilling af farmaceutiske præparater skal derfor i mange tilfælde udføres i miljøer med ren

luft.

Under projektet undersøges indholdet af levende bakterier i udvalgte

luftprøver. Der anvendes en opstilling hvor partikler i bakteriestørrel-

se ”slynges” ned på overfladen af en Petriskål med et passende gele-

agtigt vækstmedium. Hvis bakterierne i partiklerne er levedygtige

vokser en enkelt bakteriecelle til en synlig koloni som kan tælles og

undersøges i mikroskopet.

Deltagere vil få erfaring med almindelig mikrobiologisk laboratoriearbejde samt planlægning og

udførelse af et eksperimentel forskningsprojekt. En gruppe som ønsker et tværfagligt projekt kan

undersøge muligheden for at analysere resultaterne ved hjælp af billedbehandling på computer.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende MP Buttner et al. 2002. Sampling and analysis of airborne microorganisms. In Manual of Envi-

ronmental Microbiology 2nd ed. Pp 814-826. ASM Press, Washington DC.

J Mandel & H. Brandl 2011. Bioaerosols in indoor environment – A review with special refer-

ence to residential and environmental locations. The Open Environmental and Biological Moni-

toring Journal 4: 83-96.



7

Projekt 5. Bakterier laver strøm

Vejleder: Bo Thamdrup, [email protected]

Institut: Biologisk Institut

Praktisk del: Biologisk Institut

Gruppeplacering: Bibliotek eller Biologisk Institut

Gruppestørrelse: 3-5 deltagere. 1 gruppe kan arbejde med projektet.

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501- og NAT507-studerende.

Keywords: mikrobiologi, energi, redox-processer, nanowires, elektricitet

Abstract Bakterier kan producere elektrisk strøm og danne mikroskopiske ledninger kaldet nanowires.

Disse to opdagelser, som er gjort indenfor de seneste år, har lagt grundlaget for et helt nyt forsk-

ningsfelt på grænsen mellem biologi, molekylærbiologi, fysik og kemi. Strømproduktionen sker i

forbindelse med bakteriernes forbrænding af organisk materiale (”mad”). I stedet for at bruge ilt,

som vi gør det, kan bakterierne overføre elektroner til en elektrode og derved drive et elektrisk

kredsløb. Man kan f.eks. udnytte denne evne ved at placere en elektrode i et iltfrit miljø, hvor

bakterier er aktive i nedbrydning af organisk materiale, f.eks. i havbundens mudder eller i spil-

devandsslam. Elektroden forbindes til en anden elektrode placeret i det overliggende iltholdige

vand, og man har nu et ”bakterielt batteri”, der kan drive små elektriske apparater. Overførslen af

strøm fra bakteriecellen til elektroden kan ske gennem de bakterielle nanowires, der også kan

fungere som elektrisk forbindelse imellem bakterier, eller mellem bakterier og mineralkorn, der

fungerer som halvledere. På den måde kan der dannes elektriske netværk, med transport af elek-

troner over flere cm. Den bakterielle produktion og transport af strøm åbner

Projektet går ud på at konstruere bakterielle batterier og undersøge potentialet for strømprodukti-

on. Ved at sammenligne forskellige typer substrat (som f.eks. havbundsmudder eller slam) og

lave manipulationer som tilsætning af ekstra føde til bakterierne eller ændring af temperaturen,

kan man undersøge hvilke faktorer, der regulerer effektiviteten. Ved hjælp af mikrosensorer kan

man evt. undersøge strømtransporten i batteriet og belyse effektiviteten i overførselen af strøm til

elektroden – batteriets indre modstand. På dette grundlag kan man vurdere mulighederne for at

udvikle batterier, der kan bruges i praksis, og måske komme med ideer til andre anvendelser af

bakteriernes evner.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat).

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende M. Buckley, J. Wall: Microbial Energy Conversion. ASM Colloquium Report, 2006

D.R. Lovley: Bug juice: harvesting electricity with microorganisms. Nature Reviews Microbiol-

ogy, 4: 497-508, 2006.

www-ressourcer:

www.geobacter.org/research/microbial/

www.geobacter.org/research/nanowires/

www.microbialfuelcell.org/


http://www.geobacter.org/research/microbial/

http://www.geobacter.org/research/nanowires/

http://www.microbialfuelcell.org/


8

Projekt 6. Biological Nano-Iron Storage

Vejleder: Christine McKenzie, [email protected]

Institut: Institut for Fysik, Kemi and Farmaci

Praktisk del: Institut

Gruppeplacering: Biblioteket



Keywords: Homostasis, Biological iron storage, Cancer, Spectroscopy, Bioinorganic

chemistry.

Human ferritin is a nanosized supramolecular assembly of 24 protein chains which via supramo-

lecular assembly form a hollow sphere. The cavity in this sphere can be loaded with 4500 iron

atoms. This protein is found in our bone marrow and it stores our essential iron supply as well as

protects the body from the debilitating effects of “free iron” which can be responsible for gene-

rating “reactive oxygen species” via reactions with oxygen. The consequence is chronic disease

states (e.g. Parkinson‟s disease, Progeria).

We can also suffer from abnormally high concentrations of ferri-

tin. This is associated with cancer (acute myloid leukemia), he-

mochromatosis and liver damage. Thus ferritin/iron concentra-

tion is monitored in patients with these diseases.

Ferritin is a supermolecule of great interest in nanoscience since

it can template the formation of metal oxide nanoparticles of

around nearly 8 nm with domains showing interesting magnetic

properties. Further it can be loaded with mineral phases contain-

ing other metal atoms.

In this project you will load ferritin with iron and determine the

metal ion uptake. If time allows you might try and load the ferri-

tin with another metal or carry out a competition experiment with

another iron binding molecule e.g. an antibiotic. The physiologi-

cal action of many antibiotics is to bind iron strongly and thereby

deprive an invading pathogen of the iron supply it needs to stay

alive and multiply.

Litteraturliste http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=35


http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=35


9

Projekt 7. Catching the light Vejleder: Beate Klösgen, [email protected]

Institut: FKF, Dep. of Physics, Chemistry and Phar-

macy

Gruppeplacering: FKF, MEMPHYS labs

Gruppestørrelse: 3 participants per group, 2 groups


Teaching language will be a mixture of English

and Danish ; reporting / presentation can be

chosen to be performed in either language

Keywords: biophysics: plant pigments in photosynthesis; solar energy

Abstract The only true energy input to our global system is by transfer of photonic energy from radiation

incident from the sun to the surface of our planet. This drives our climate and provides secondary

energetic input used in wind or tidal power stations. An at least as essential contribution to the

global energy budget is however the photosynthetic power transfer that resides in a pigment sys-

tem developed by the plants: it is the source of oxygen balancing and of all energy that drives the

biochemistry of the coexisting species starting from the plants themselves but as well covering

the needs of all higher organisms via the food chain.

The project shall provide a starter insight into energy balance and energy throughput focussing

on the photosynthetic contribution. The conditions of light absorption by plants as due to their

specialized pigment systems developed during evolution so far will be studied. It will be seen

how a mix of different pigments serve to cover the energetic input of the visible solar spectrum.

The coupling of the light absorption to the generation of oxygen will be demonstrated in a small

self-built bio-reactor.

The practical part involves

information assembly

(spectra, total energy input to the globe surface; plant conversion efficiency, …),

extracting pigments from different plant leaves (your choice of leave !) ,

identifying the different pigment components by separation,

characterizing them by the related absorption spectra

and the building of a small light dependent bio-reactor.

The project will start with reading assignments and discussions. Students will learn to assemble

the information required using the local library and electronic data bases. They will bring their

own selection of leaves (3-4 types per group) to be analysed, and will learn the experimental de-

tails to process the material into fragments, and to characterize the component properties. The

relation between the colour appearance and the absorption measured on the leave extracts will be

discussed. The mechanism of oxygen production by light absorption will be seen.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Handout material will be offered from week 1. Additional material will be found during a litera-

ture search (university library, internet, data bases ).



10

Projekt 8. Cellulær lokalisering af sygdomsrelaterede

proteiner associeret med primære cilier og

centrosomer

Vejleder: Jens S. Andersen, [email protected]

Institut: Institut for Biokemi og Molekylærbiologi

Praktisk del: CEBI, bygning 37.1

Gruppeplacering: CEBI, bygning 37.1

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 3 deltagere pr gruppe, 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: Primære cilier, centrosomer, cellecyklus, mikroskopi, ciliopathies

Abstract Centrioler er evolutionært konserverede multifunktionelle strukturer som medvirker til organise-

ring af centrosomer og mikrotubuli som er vigtige for form og polaritet af celler og for dannelsen

af det bipolære spindelapparat som adskiller kromosomerne ved celledeling. Derudover er cen-

trioler essentielle for dannelsen af cilier som findes i næsten alle celler og som er vigtige for or-

gandannelse i fosterudviklingen og for modtagelse af bl.a. sensoriske signaler, heruder lys, lyd

og dufte. Fejl i cilia og centrosomale proteiner er for nyligt blevet associeret med en lang række

sygdomme.

Med proteomics metoder har vi identificeret en række nye proteiner som er associeret med pri-

mære cilier og centrosomer. Vi kender endnu ikke funktionen af disse proteiner og hvordan de

lokaliserer i cellen. I dette projekt vil vi derfor benytte metoder baseret på fluorescensmikrosko-

pi, antistoffer og GFP-taggede proteiner til af undersøge disse proteiners lokalisering i celler på

forskellige stadier af cellecyklus.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Suzanna L. Prosser and Andrew M. Fry (2009) Fluorescence Imaging of the Centrosome Cycle

in Mammalian Cells 2009, Methods Mol Biol. 545:165-183.



11

Projekt 9. Combinatorics of RNA secondary

structures

Vejleder: Christian Reidys, [email protected].

Institut: Institut Matematik og Datalogi (IMADA)

Praktisk del: IMADA, programming

Gruppeplacering: IMADA or Library

Gruppestørrelse: Minimum 3 and maximum of 5 participants. Two groups can work with the

project. The project, including report and exam, will be in English.


Keywords: Secondary structure, generating function, Motzkin-paths

Abstract Ribonucleic acid (RNA) molecules are linear biopolymers consisting of the four nucleotides A,

U, C and G characterized by a sequence endowed with a unique orientation (5‟ end to 3‟ end).

RNA sequences fold, i.e. their nucleotides form base pairs (arcs) and the collection of these con-

stitute the secondary structure. A secondary structure can be represented by diagrams. Tree dec-

ades ago, Waterman gave a recursion for enumerating the number of secondary structures over n

nucleotides without any crossing arcs. A lot of work have been done based on this recursion, i.e.,

dynamic programming search minimum free energy structures, calculate partition function etc.

Tasks:

Study how to derive the generating function from the recursion for secondary structures.

In the process learn how to use Maple to computes coefficients

Study other combinatorial means of deriving this recursion, e.g. via Motzkin paths.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Combinatorial Computational Biology of RNA: Pseudoknots and Neutral Networks, Christian M.

Reidys, November 2010.



12

Projekt 10. Computerkemi som redskab til design af

molekyler med specielle egenskaber

Vejledere: Nanna Holmgaard List, Hans Jørgen Aagaard Jensen og Jacob Kongsted,

[email protected]

Institut: Institut for Fysik, Kemi og Farmaci (FKF)

Praktisk del: FKF (projektet er teoretisk)

Gruppeplacering: Bibliotek samt computerlokalet U26B

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere. 2 grupper kan arbejde med projektet


Keywords: Beregningskemi, strukturkemi, spektroskopi, simulering

Abstract Beregningskemi har gennem de sidste årtier været gennem en hastig udvikling, og feltet er i dag

en vigtig disciplin indenfor moderne kemisk forskning. En af de store fordele ved beregningske-

mi er, at vi kan studere et molekyles egenskaber på baggrund af blot en molekylstruktur. Vi kan

derved screene et stort antal kemiske forbindelser for en specifik egenskab uden først at synteti-

sere forbindelserne og herudfra udvælge de bedste kandidater til videre analyse. På denne vis kan

beregningskemi bidrage til en væsentlig optimering i fremstilling af nye kemiske forbindelse

med specifikke egenskaber. Denne metode er for eksempel meget benyttet indenfor lægemiddel-

videnskab i forbindelse med fremstillingen af nye og forbedrede lægemidler. I dette projekt vil vi

introducere moderne kemiske beregningsmetoder med det formål at opnå en indsigt i relationer-

ne mellem et molekyles struktur og egenskaber. De specifikke molekylære egenskaber, vi vil

studere, vil afhænge af projektdeltagernes baggrund samt interesse. Eksempler: (i) optimering af

bindingen af et lægemiddel til en receptor – kan vi modifere molekylet og derved opnå en bedre

binding? (ii) optimering af lysabsorption for en klasse af farvestoffer – hvordan kan vi tune ab-

sorptionsbølgelængde og forøge lysabsorptionen? (iii) undersøgelse af hvorvidt en (ny) kemisk

forbindelse vil virke som en drivhusgas, og hvilke molekylære strukturændringer vil fjerne denne

egenskab, (iv) beskrivelse af et (nyt) molekyles reaktivitet i en specifik kemisk reaktion.

Carmoterol bundet til β-adrenerg receptor

1.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Molecular Modelling for Beginners, Alan Hinchliffe, Wiley.

1 Figur fra http://www.esrf.eu/news/spotlight/spotlight145/index_html


https://webmail.sdu.dk/owa/redir.aspx?C=2ed476b820f74ba5b9dbf445e1e7dd66&URL=http%3a%2f%2fwww.esrf.eu%2fnews%2fspotlight%2fspotlight145%2findex_html


13

Projekt 11. Computer simulation af selv-byggede

materialer

Vejleder: Carsten Svaneborg, [email protected]

Institut: Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Praktisk del: Institut for Fysik, Kemi, og Farmaci

Gruppeplacering: Bibliotek / terminalrum

Gruppestørrelse: Mindst 3 max 4 deltagere. 3 grupper kan arbejde med projektet.


Keywords: Computer simulation, selv-bygning, materialer

Abstract Soft-matter er en stor klasse af materialer, der er et sted mellem simple viskøse væsker og faste

elastiske materialer. Vi møder disse materialer i vores hverdag for eksempel i form af plastik og

gummi materialer, sæber og opvaskemidler, geler og mikroemulsioner i kosmetik og fødevarer, i

form af flydende krystal i vores flad skærme og endeligt i form af alle de biologiske materialer vi

selv består af. Karakteristisk for soft-matter er at molekylernes komplekse vekselvirkninger giver

ophav til selv-byggede strukturer, der spiller en vigtig rolle for at give disse materialer nyttige

biologiske og teknologiske egenskaber.

Olie og vand ikke blandes, fordi olie molekyler kan ikke lide at

være i kontakt med vand molekyler. Sæbemolekyler har både en

vand elskende og en vand hadende ende. Når sæbemolekyler oplø-

ses i vand må de derfor finde et kompromis mellem deres ender.

Det gør de ved at mange sæbemolekylers haler finder sammen så

deres vand hadende ende beskyttes fra kontakt med vandet. Bille-

det til højre kommer fra en simulation af olie og sæbemolekyler i

vandig opløsning dvs. en mikroemulsion. De mørkegrønne olie

dråber er dækket af et tyndt lag af sæbe molekyler. Sæbemoleky-

lernes vand elskende og vand hadende ende er repræsenteret som

blå og lysegrønne kugler.

Konkret skal hver gruppe anvende computer simulation af et bestemt soft-matter system til at

undersøge selv-bygning fænomener. Det kunne f.eks. være hvordan de selv-byggede strukturer

afhænger af den molekylære struktur af et sæbe molekyler, hvordan molekyler kan overgå til en

flydende krystal fase, hvordan polymerer opfører sig i gode og dårlige opløsningsmidler eller

hvordan sæbe-olie-vand blandinger danner mikroemulsioner som den vist på billedet.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat) eller Projektarbejde (Latex) efter eget valg.

Anbefalede: Matematiske metoder for fysikere og kemikere

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Afhænger af hvad for systemer grupperne finder mest interessante at studere.



14

Projekt 12. De skjulte tvillinger i biokemi og økologi

Vejleder: Hans Christian Petersen, [email protected]


Praktisk del: IMADA, udregninger på pc

Gruppeplacering: IMADA eller Bibliotek

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere. To grupper kan arbejde med projektet.


Keywords: Funktionel respons, rov-byttedyr-systemer, enzymkinetik, Michaelis-Menten,

estimation, ikke-lineære modeller.

Abstract Fra biokemi er det velkendt at enzymers kinetik kan beskrives med bl.a. Michaelis-Menten-

modellen. I populationsøkologi er det ligeledes velkendt at aspekter af rovdyr-byttedyr-

interaktion kan beskrives med relativt simple modeller for funktionel respons. I projektet arbej-

des der med at fitte data til kurver af Michaelis-Menten-typen, således at man opnår estimater for

parametrene i modellen, hhv. halvmætningskonstant og maksimal omsætningsrate. Der er i ud-

gangspunktet tale om et ikke-lineært problem, som dog kan lineariseres. Under projektet arbejdes

der med forskellige simulerede data for at afgøre hvordan og under hvilke betingelser man opnår

acceptable parameterestimater. Desuden anvendes løsningen (algoritmen) på genuine data. Paral-

lellen mellem de biokemiske og de økologiske modeller præsenteres og forklares.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metodeartikler, som udleveres til de studerende Afsnit fra hhv. lærebog i biokemi og populationsøkologi

Artikler fra biokemiske og økologiske tidsskrifter



15

Projekt 13. Development of a protein based method

for screening of meat quality

Vejleder: Martin Røssel Larsen, [email protected], Alistair Edwards, [email protected]

Institut: Institut for Biokemi og Molekylær Biologi

Praktisk del: BMB

Gruppeplacering: Protein Research Group – Larsen Group at BMB

Gruppestørrelse: Minimum 3 og max 4 students. One group can work on the project.

Kommentarer: Supervision and presentations will be on Danish or English.

Projektet tilbydes NAT501 og NAT507 studerende.

Keywords: Meat quality, protein chemistry, mass spectrometry, Selected Reaction Moni-

toring

Abstract During the last couple of years there has been a significant increase in the number of incidents in

the Danish supermarkets where the quality of the meat, especially minced meat from lam, have

been compromised due to contamination with meats from other species, such as pork. This of

cause presents a significant problem as some religious believes is not allowed to consume meat

from certain animals, such as pork. Presently, the test of meat quality is based on antibody rec-

ognition such as ELISA and the polymerase chain reaction (PCR) tests which are time consum-

ing and in many cases not informative enough.

An alternative way to distinguish between meat from various species is based on highly homolo-

gous proteins i.e., proteins which are very similar in amino acid sequence. Many house-keeping

proteins are very similar and have only small changes in the amino acid sequence. If these

changes in amino acids can be identified one can set up a simple test using modern mass spec-

trometry for testing the presence of contaminating meat in minced meat.

In this project we will explore the use of modern proteomics technologies including mass spec-

trometry for testing the contamination of minced meat with meat from other species. Specifically

we want to find specific proteins that are highly homologous between lam and pork that are spe-

cific for the two species, respectively. These proteins are found from raw meat bought in a su-

permarket. Once such proteins are found, specific fragments from those proteins will be used to

set up a quantitative test for meat contamination using a new mass spectrometric technology

termed selected reaction monitoring (SRM). If successful, the method will be used to screen

minced lam meat from various supermarkets.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Øvelsesvejledning, bogkapitler og udvalgte artikler




16

Projekt 14. Dyrelyde som metode til at bestemme

artsdiversitet i naturen

Vejleder: John Morgan Ratcliffe, [email protected] og Annemarie Surlykke,

[email protected]


Praktisk del: Feltstation i Søgård (3-4 dage)


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5. To grupper kan arbejde med projektet.


Keywords: Lydproduktion, artsbestemmelse, adfærd, støj

Abstract Lyd er en vigtig del af kommunikationen hos mange dyregrupper, og ofte vil f.eks. fugles sang,

græshoppers striduleren eller flagermus‟ sonarsignaler afsløre, at de er der, selvom man ikke kan få

øje på dem. Derfor kan man bruge detektion/optagelse af dyrelyde som en non-intrusiv metode, til at

lave opgørelser over artssammensætningen i et område eller et habitat.

I projektet arbejdes med flagermus, hvis lyde skal optages, beskrives og karakteriseres tilstrækkeligt

godt til, at de kan bruges til artsbestemmelser. Det gøres ved, at optage lydene med kalibreret lyd-

optageudstyr og moderne IT-metoder, så man har digitale signaler, der skal analyseres for at lave

spektrogrammer, der kan sammenlignes med reference-værker, så arterne kan gættes/bestemmes. Der

skal ses på hvordan de forskellige dyr fordeler frekvenserne mellem sig, og hvordan evt. støj påvirker

dem, så de ikke laver lyd, der hvor der er støj eller mange andre dyr på ”linjen”. Alle eksperimenter

planlægges så man har et passende antal (n) for hvert dyr / habitat. Dvs. metoderne omfatter dataind-

samling (lydoptagelse og lagring), lydanalyse, forsøgsplanlægning og statistiske analyser. Der er

mange forskellige akustiske og biologiske betingelser, der er bestemmende for hvilke lyde, dyr bru-

ger til kommunikation. Lydens frekvens og intensitet influerer på, hvor langt væk lyden kan høres

ikke bare af artsfæller, men også evt. fjender. Høre-tærskler og bevoksningen i habitatet er andre fak-

torer, der påvirker kommunikationsafstanden. I projektet skal disse og andre faktorer vurderes i for-

hold til de opnåede resultater.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat) og Signalanalyse

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Aftales ved projektstart




17

Projekt 15. Effects of cranberry on urinary tract

infection

Vejleder: Surabhi Khandige, [email protected];

Jakob Møller-Jensen, [email protected]

Institut: Institut for Biokemi og Molekylærbiologi (BMB)

Praktisk del: Safety level 2 laboratory

Gruppeplacering: BMB

Gruppestørrelse: Minimum 3 and maximum 4 participants. One group can work on the project.

Kommentarer: This project will be taught in English (Examination in Danish)

Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende.

Keywords: Pathogenic bacteria, urinary tract infection, cell culture

Abstract Urinary tract infections (UTI) account for high morbidity and are re-

sponsible for a major burden on health care costs worldwide. A ma-

jority of uncomplicated UTIs are caused by uropathogenic E.coli

(UPEC). The primary means of treatment and management of UTI is

antibiotic therapy. Often low doses of antibiotics are prescribed for

long periods of time to combat recurrent infection and this only adds

to the growing problem of antibiotic resistance among pathogenic

bacteria. In recent years, more physicians have begun recommending

daily cranberry consumption as a safe alternative for UTI prevention.

Adhesion of pathogens to soft and hard tissues of the body is

known to be essential for initiation of infection. Cranberry juice

has long been known to have positive effects on kidney and blad-

der infections and this has more recently been attributed to its ability to inhibit adhesion of P

fimbriated uropathogenic E. coli to the bladder epithelial cells (1). Cranberry juice, predomi-

nantly in the form of a juice cocktail drink with 27% cranberry, has been the traditional choice

of most women seeking to prevent UTI (2). As part of this project we propose to 'prime' the uro-

pathogenic bacteria with concentrated cranberry extract and/or urine obtained after consumption

of cranberry juice, and subsequently expose these bacteria to the human bladder epithelial cells

grown in culture. This will allow us to study any effect that the cranberry juice may have on the

adhesion and invasion of UPEC in the host epithelial cells.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende 1. Cranberry Components for the Therapy of Infectious Disease. Shmuely H, Ofek I, Weiss

EI, Rones Z, Houri-Haddad Y. Curr Opin Biotechnol. 2011 Nov 14.

2. Bioactive compounds in cranberries and their role in prevention of urinary tract

infections. Amy B. Howell. Mol. Nutr. Food Res. 2007, 51, 732 – 737.

Uropathogenic E. coli bacteria (green)

growing inside bladder tissue.




18

Projekt 16. En mårhunds bekendelser

Vejleder: Thomas Bjørneboe Berg, [email protected]


Praktisk del: Naturama

Gruppeplacering: Biblioteket eller Biologisk Institut

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere. 1 gruppe kan arbejde med projektet


Ingen mulighed for vejledning i uge 16 og 17

Keywords: Museumsformidling, mårhund

Abstract Mårhunden er en nyindvandret invassiv art, der er blevet erklæret fredøs i den danske natur.

Gennem 2011 har offentligheden fået historien om mårhundens skadelige effekter på den danske

natur, og en intensiv forvaltningsplan med det klare mål at Danmark skal være fri for en ynglen-

de bestand af mårhund i 2015. Projektet sætter fokus på pressens, myndighedernes, interesseor-

ganisationernes og fagkundskabens vinkling af den danske mårhundeproblematik.

Mårhunden er sandsynligvis kommet til Dan-

mark for at blive. Er det et problem? Hvordan

angribes historierne af medierne og hvordan

kan en museal formidling tage sig ud?

Metoder: Litteratur-gennemgang, interview,

formidlingsredskaber


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Indsatsplan mod mårhund i Danmark, Naturstyrelsen.

Mårhunden - en invasiv art i Danmark? Projektopgave 2010, Ålborg Universitet

Kauhala, K, 1994, The Raccoon Dog: a successful canid, Canid News, vol. 2.



19

Projekt 17. Er det tungt for en bakterie at bære rundt

på resistensgener?

Vejleder: Birte Vester, [email protected]


Praktisk del: BMB´s øvelseslaboratorium eller nye mikrobiologi laboratorie i bygning 37.2




Keywords: bakterier, antibiotika resistens

Abstract Det er efterhånden velkendt at vi er ved at få et meget stort problem med resistente bakterier, der

ikke hæmmes af de antibiotika vi bruger i sygdomsbekæmpelse af bakterieinfektioner. Vi kan

ikke udrydde antibiotikaresistens, så vi må lære at leve med den. Det kræver at vi får meget mere

viden om, hvordan resistens opstår og spredes og hvordan vi kan begrænse den. Resistens kan

skyldes vidt forskellige ting og nogle slags opstår hele tiden som følge af små mutationer mens

andre slags skyldes overførsel af gener. I forskningen bruger vi også antibiotikaresistens som

markører for at kunne ”finde/gro” de bakterier, hvori vi har indført et bestemt plasmid med en

egenskab som vi vil undersøge. Når plasmiderne også bærer et resistensgen vil selektion med det

tilhørende antibiotika bevirke at kun de bakterier der har plasmidet vil kunne vokse.

Udenfor laboratoriet må bakterier kæmpe for overlevelse, både m.h.t. miljøbetingelser og føde og

konkurrence med andre bakterier. Dem der vokser hurtigst vil ”overgro” de andre hvis de skal

leve af det samme. Så hvad koster det at blive/forblive resistent? Hvad koster forskellige slags

resistens? Kan bakterierne slippe af med resistensen igen? Hvor mange slags resistens har man

råd til at bære rundt på? O.s.v.

Projektdeltagere vil få mulighed for at undersøge resistensmekanismer i E. coli. Forskellige

stammer og forskellige plasmider med resistensgener vil være til rådighed. Der vil være adgang

til at vokse bakterierne i tilstedværelse af forskellige antibiotika og enten måle vækst i medie el-

ler antal af bakterier på agarplader. Afhængigt af gruppens interesse kan der evt. også klones re-

sistensgener.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Blandt andet: Antibiotic Resistance: An Ecological Perspective on an Old Problem. Hentes

fra: http://academy.asm.org/index.php?option=com_content&view=article&id=232:antibiotic-

resistance-an-ecological-perspective-on-an-old-problem-september-2009-&catid=40:browse-

all&Itemid=79 og Antibiotic Resistance Mechanisms, with an Emphasis on Those Related to

the Ribosome Katherine S. Long and Birte Vester. Chapter 2.5.7,. In A. Böck, R. Curtiss III, J.

B. Kaper, P. D. Karp, F. C. Neidhardt, T. Nyström, J. M. Slauch, and C. L. Squires (ed.), EcoS-

al—Escherichia coli and Salmonella: cellular and molecular biology. http://www.ecosal.org.

ASM Press, Washington, D.C.


http://academy.asm.org/index.php?option=com_content&view=article&id=232:antibiotic-resistance-an-ecological-perspective-on-an-old-problem-september-2009-&catid=40:browse-all&Itemid=79



http://www.ecosal.org/


20

Projekt 18. Er nanopartikler i fødevarer skadelige for

mennesker?

Vejleder: Frank Kjeldsen, [email protected]

Institut: Biokemi og Molekylærbiologisk Institut, SDU

Praktisk del: Afdeling for Protein Forskning


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 4 deltagere, 1 gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: Massespektrometri, proteomics

Abstract I fødevareindustrien er anvendelsen af nanopartikler støt stigende. Disse nanopartikler bliver

f.eks. brugt til at forlænge holdbarheden af fersk kød og andre fødevarer. Det sker typisk ved, at

fødevareemballager coates med en film af nanopartikler som virker antimikrobiel. Der er en sti-

gende bekymring i befolkning omkring denne anvendelse i forhold til folkesundheden. Derfor

skal de eventuelle skadelige virkninger af nanopartikler i mennesker undersøges nøjere. I dette

projekt kommer I til at dyrke og udsætte humane cellekulturer for nanopartikler med forskellige

fysiske/kemiske egenskaber. Vi vil forsøge ved hjælp af massespektrometrisk proteomics, at un-

dersøge om nanopartikler fører til en større grad af apoptosis (celle død) i humane celler. Data vil

blive analyseret manuelt og ved brug af databasesøgning.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=do-nanoparticles-in-food-pose-health-risk

Timothy V. Duncan, Applications of nanotechnology in food packaging and food safety: Barrier

materials, antimicrobials and sensors, Journal of Colloid and Interface Science

Volume 363, Issue 1, 1 November 2011, Pages 1-24.



21

Projekt 19. Fluorescent light from the oceans

Vejleder: Adelina Rogowska-Wrzesinska, [email protected]


Praktisk del: Protein Research Group




The course will be held in English.

Keywords: green fluorescent protein, mass spectrometry; Galathea 3 expedition

Abstract The use of GFP – green fluorescent protein in the field of biotechnology and medicine has ex-

panded dramatically over the past years. Aequorea victoria -green fluorescent protein and its

homologues from other organisms have multiple applications. As molecular markers they are

used to visualise intracellular processes like gene expression or protein interactions. They also

play important role in cancer diagnosis and treatment. Awareness of the great potential of GFP

and its variants motivates the search for novel fluorescent proteins which exhibit stronger fluo-

rescence and are more stable.

The objective of the present work is to search for novel fluorescent proteins. Our samples,

mostly corals were collected by night diving in the coral reefs at the Solomon and Virgin Islands

during the Danish Galathea 3 Expedition (August 2006 to May 2007). The experimental work-

flow, presented in the above figure, will take advantage of 2-dimensional gel electrophoresis and

mass spectrometry to isolate and sequence novel fluorescent proteins.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Wojdyla, K.; Rogowska-Wrzesinska, A.; Wrzesinski, K.; Roepstorff, P., Mass spectrometry ba-

sed approach for identification and characterisation of fluorescent proteins from marine orga-

nisms. Journal of Proteomics 2011, 75, (1), 44-55.



22

Projekt 20. Fremstilling af lysopfangende

nanostrukturer (protoceller).

Vejleder: Pierre-Alain Monnard, [email protected]


Praktisk del: FLinT lab


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 3 deltagere / En gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: Self-assembly, protoceller, fedtsyrer, polycykliske aromatiske hydrocarboner

Abstract Tidligt i jordens historie besad de cellulære forstadier, som f.eks. protoceller, sandsynligvis

membranagtige grænseflader bestående af spontant dannet dobbeltlag af fedtstoffer. Disse dob-

beltlag har så stor lighed med nutidige cellers cellemembraner, at det antages, at de tidlige mem-

braner kan have spillet en væsentlig rolle i protocellers funktioner, f.eks. ved at opfange lysener-

gi. Omdannelsen af den engergi, frembragte nye kemiske bindinger, har udgjort de første afgø-

rende evolutionære skridt mod en celle, som vi kender den i dag, fordi den tillod en semi-

autonom kontrolleret metabolisme at opstå.

Projektet går ud på at designe og fremstille strukturer bestående af et dobbeltlag af fedtsyrer med

en hydrofob kerne. Den hydrofobe kerne indeholder lysabsorberende polycykliske aromatiske

hydrocarboner (PAHs). Strukturerne fremstilles ved pH-vesikulering. En succesfuld fremstilling

vil frembringe nanostrukturer, der er i stand til at omdanne lysenergi til en kemisk gradient. Un-

dersøgelser af strukturerne vil foregå via UV- og fluorescens-spektroskopi samt mikroskopi.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, NAT), Matematiske metoder for fysikere og kemikere

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Monnard PA and Deamer, DW 2003 Methods in Enzymology, 372, 133-151.

Deamer, D. W., 1992. Adv. Space Res. 12 (4), (4)183-189.

Lakowicz, J.R., Principles of Fluorescence Spectroscopy, second Edition 1999.



23

Projekt 21. Fysiologiske undersøgelser af marsvin

Vejleder: Magnus Wahlberg, [email protected]


Praktisk del: Marinbiologisk Forskningscenter, Kerteminde


Gruppestørrelse: 3-5, 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: marsvin, bioakustik, populationsbiologi,

Abstract Marsvinet er den eneste hval, der yngler i de danske farvande. Hvaler er pattedyr, som lever hele

sit liv i vand. De skal finde byttedyr så som fisk og blæksprutte, parre sig, føde kalve, give mælk

og sove, alt sammen i vand. Deres kropsfunktioner følger med i årstidernes forandringer, så at de

opbygger et meget tykt spæklag hver vinter for at isolere sig mod kulden. I dette projekt bruger

vi de trænede marsvin ved Fjord og Bælt til at forstå, hvordan disse dyre er tilpassede livet under

vand. Gennem at veje dyrene og måle deres længde, spæktykkelse, hjerterate m.v. og gennem at

sammenligne med data indsamlet gennem de seneste år lærer vi om deres fysiologi. Derudover

studerer vi deres evner til at fange fisk gennem så kaldt ekkolokalisering.


Anbefales: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende



24

Projekt 22. Første-passagetidsproblemer og dynamik

af protein-DNA vekselvirkninger

Vejleder: Michael Andersen Lomholt, [email protected]



Gruppeplacering: Bibliotek


Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Henvender sig til matematisk

fysisk interesserede studerende.

Keywords: Diffusion, søgeprocesser, differentialligninger med partielle afledede.

Abstract Enkelte proteiner er i stand til forbløffende hurtigt at finde det specifikke sted på et langt DNA

molekyle hvor det er meningen de skal binde. Denne effektivitet opnår de ved at kombinere to

strategier til søgeprocessen: almindelig diffusion i væsken omkring DNA-molekylet (3 dimensi-

onal diffusion) afbrudt af perioder hvor proteinet er bundet til DNA-molekylet og istedet er be-

grænset til at glide langs dette (en-dimensional diffusion). Den matematiske beskrivelse af denne

søgeprocess involverer diffusionligninger i en og tre dimensioner, med led der beskriver skiften-

de mellem de to strategier.

I projektet kan emnet angribes på to måder:

1) De grundliggende differentialligninger løses analytisk.

2) Søgeprocesses kan simuleres på en computer som en random walk, og de data der kommer ud

behandles statistisk.


Anbefalede: Matematiske metoder for fysikere og kemikere.

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Udvalgte afsnit af:

H.C. Berg, "Random Walks in Biology".

P. Nelson, "Biological Physics"

For mere information rettes henvendelse til Michael Lomholt.



25

Projekt 23. Får jeg rigtig mængde af mit lægemiddel?

Vejledere: Annette Bauer-Brandl, [email protected]

Institutter: Institut for Fysik og Kemi og farmaci (FKF),

Praktisk del: undervisningslab (FKF)



Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. Projektet er primært

dog ikke udelukkendes tænkt til farmaceutstuderende

Keywords: dosering af lægemidler, dråber, sirup, opløsning

Abstrakt I tilfælde der patienten skal dosere et lægemiddel selv som ikke er forhåndsdoseret (f.x. løsninger

og dråber) er det vigtigt at patienten klarer at får nøjagtigt mængden som en skal ha. Tænker vi

på stærk virkende lægemidler og på børn, så er dette særdeles vigtigt. Der kan tænkes flere ek-

sempler på andre lægemiddelformer end dråber og opløsninger også, f. eksempel tabletter, når de

deles i brøkdele.

Der findes internationale regler, hvor akkurat mængden lægemiddelstoff skal stemme i hele tab-

letter, og hvor akkurat indholdet (koncentration) af løsninger og dråber skal være.

Vi tager udgangspunkt i flydende lægemidler, der tages oralt, dvs. de som synkes. For løsninger

findes der forskellige udformninger af medicinmål. Hvor nøjagtig kan man dosere med disse?

Hvor nemt er disse at bruge – med den aktuelle løsning / suspension?

Nogle løsninger doseres som dråber der tælles. Der kan det tænkes at dråbestørrelse ikke altid er

ligt, fx. afhængig hvordan flasken holdes, om den ristes under dråbedannelse etc.. Videre kan det

tænkes at dråbestørrelsen afhænger af fysisk-kemiske egenskaber til væsken, og nogle egenska-

ber til dryppeflasken.

For at have mest mulig bredde i undersøgelser, samles der gamle medicinflasker hos familie og

venner. Der defineres fysikalsk-kemisk opløsning, suspension, løsemiddel, densitet, overfla-

despenning, temperatureffekter.

Målet for projektet er at finde ud, hvor nøjagtigt flydende lægemidler kan doseres med de for-

skellige medicinmål og dryppeflasker. Hvilke egenskaber til lægemidlet og omgivelse kan virke

ind på nøjagtigheden af doseringen? Er dette af praktisk betydning for doseringen af disse læge-

midler?


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over artikler: Pharmacopoia Europaeia 7.0: Monografi ”Uniformity of dosage units” (via web-bibliotek)

www.medicin.dk – generelt om mediciner – egenskaber af lægemidler

Brown D; Ford J L; Nunn A J; Rowe P H: An assessment of dose-uniformity of samples deliv-

ered from paediatric oral droppers. Journal of clinical pharmacy and therapeutics (2004), 29(6),

521-9.

Peacock G., Parnapy S., Raynor S., Wetmore S.: Accuracy and precision of manufacturer-

supplied liquid medication administration devices before and after patient education, J. Am.

Parm. Assoc (2010), 50 (1), 84-86.


http://www.medicin.dk/


26

Projekt 24. Genetiske variationer i Cytochrom P450

med betydning for lægemidlers metabolisme

Vejleder: Rasmus Steen Pedersen, [email protected]

Institut: Institut for Sundhedstjenesteforskning (IST)

Praktisk del: Laboratorium, Klinisk Farmakologi (Winsløwparken)

Gruppeplacering: Videncenteret, grupperum, læsesale (Winsløwparken)

Gruppestørrelse: 3-5. En gruppe kan arbejde med projektet


Der er mødepligt på alle fastlagte vejledning- og laboratorie-tidspunkter (na-

turligvis under hensyntagen til anden undervisning).

Keywords: DNA, genetiske variationer, PCR, Cytochrom P450, lægemiddel-

metabolisme.

Abstract Der findes i leveren en række enzymer, kaldet cytochrom P450 enzymer (CYPér), der primært

er ansvarlige for nedbrydningen af lægemidler og andre organismefremmede stoffer. CYPérne

er således ofte ansvarlig for koncentrationen af lægemidlet som det enkelte individ har i blodet

og dermed også ofte for effekten af behandlingen og graden af evt. bivirkninger. Nogle individer

har genetiske variationer (genotyper), der nedsætter eller øger aktiviteten af enkelte eller flere af

disse CYPér. Disse genetiske variationer kan således øge risikoen for bivirkninger eller forårsa-

ge manglende effekt ved behandling med en række lægemidler.

Projektdeltagere vil få instruktion i elementære laboratorieteknikker for arbejde med blod, DNA

og PCR-produkter.

Projektdeltagere skal isolere og karakterisere DNA fra blod.

Herefter skal udvalgte genetiske CYP-variationer bestemmes ved Real-Time polymerase chain

reaction (PCR) og betydningen af disse diskuteres.


Anbefalede: Ingen


Udvalgte kapitler i Kampmann et al. ”Basal og Klinisk Farmakologi”. FADL´s forlag.

Brøsen K, ”Klassisk farmakogenetik” Ugeskr Læger 2005; 167/20: 2143-5.



27

Projekt 25. Genregulatoriske RNA molekyler.

Vejleder: Poul Valentin-Hansen; [email protected]


Praktisk del: BMB


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltager. En gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: Genregulering, Molekylær biologi, Mikrobiology

Abstract Gennem de seneste år er det blevet klart at små RNA molekyler (sRNAer) spiller en afgørende

rolle for regulering af genudtryk i alle typer af organismer. Mange af disse RNAer virker vha.

base-parring til bestemte mRNAer, herved translationen af mRNAerne påvirkes enten negativt

eller positivt. I særdeleshed har man fundet at baseparrende sRNAer er meget vigtige for diffe-

rentiering af celler.

Bakterier som E. coli og Salmonella kan, afhængig af omgivelserne, udvise fundamental forskel-

lig adfærd. De kan forekomme som bevægelige enkeltceller, der svømmer rund og opsøger den

bedste føde, eller som fastsiddende celler der danner en ekstracellulær matrix, som giver anled-

ning til celle-aggregering og dannelse af biofilm. Skiftet fra den mobile enkelt-celle livsstil til

den adhæsive multicellulære livsstil kræver en drastisk omprogrammering af genudtryk og in-

volverer bl.a. syntese af adhæsive fiber på overfladen af cellerne. Disse bestå af sukkerpolymere

(cellulose og kitin) eller en proteinpolymere kaldet curli. Dannelse af adhæsive fiber kan let mo-

niteres, idet disse binder til det hydrofobe farvestof Congo Red. Herved farves kolonier af adhæ-

sive bakterier røde når de gror på agar plader. Syntese af adhæsive fiber resulterer desuden i co-

aggregering af celler og dannelse af kolonier med en bestemt morfologi.

I projektet skal vi vha. de beskrevne fænotyper undersøge, hvorledes ekspression af en række

sRNAs påvirker syntesen af curli og kitin fiber og dermed den adhæsive multicellulære livsstil.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Barnhart MM, Chapman MR (2006) Curli biogenesis and function. Annu Rev Microbiol 60: 131-

147. Jørgensen MG, Nielsen JS, Boysen A, Franch T, Møller-Jensen J, Valentin-Hansen P Small

regulatory RNAs control the multi-cellular adhesive lifestyle of Escherichia coli. Mol Microbiol

in Press.



28

Projekt 26. Gensekventering og artsbestemmelse

Vejledere: Finn Kirpekar, [email protected]


Praktisk del: Institut for Biokemi og Molekylær Biologi


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 4 deltagere pr. gruppe. 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: Nye organismer, DNA, evolution, molekylærbiologi

Abstract Hvordan bestemmer man egentlig slægtskabet mellem forskellige organismer? På en eller anden

måde kikker man på ligheder og forskelle; men hvilke egenskaber er relevante at sammenligne

og på hvilket niveau skal man undersøge? F.eks. ligner mange mikroorganismer hinanden under

mikroskopet og kan derfor ikke umiddelbart identificeres. Moderne metoder til identifikation er

baseret på gensekvenser. Ændringer i gensekvenser er et resultat af organismers evolution, og

DNA-sekvenser giver således information om organismens placering på livets træ (organismer-

nes "fylogeni").

Under projektet vil deltagerne isolere DNA fra en selvvalgt organisme, som endnu er ikke blevet

karakteriseret ved gensammenligning. På baggrund af litteratur- og databaser-studier udvælges

gener, som er velegnede til artsbestemmelse, og amplificeres v.h.a. polymerase chain reaction

(PCR). De resulterende gener sekventeres og resultaterne sammenlignes med informationer i da-

tabaser, således at man kan bestemme organismens identitet og relationer til andre organismer.

Et vellykket resultat vil blive deponeret i en database (GenBank), og vil således være en bidrag

til vores samlede viden om livets diversitet.

Der vil blive anvendte standardteknikker til arbejde med DNA, herunder oprensning, PCR og

gensekventering (evt. kloning), samt arbejde med databaser på internettet og anvendelse af com-

puterprogrammer til sekvensanalyse og fremstilling af fylogenetiske træer.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metodeartikler, som udleveres til de studerende

J. B. Reece et al. Campbell Biology (9. udgave). Kapitel 20 (s. 449-451) og Kapitel 26.

Ratnasingham, S. & Hebert, P. D. N. (2007). BOLD: The Barcode of Life Data System

(www.barcodinglife.org). Molecular Ecology Notes 7, 355–364.

J. R. Cole et al. (2008): The Ribosomal Database Project: improved alignments and new

tools for rRNA analysis. Nucleic Acids Res. 37, Database issue D141–D145.


http://www.barcodinglife.org/


29

Projekt 27. HIV lægemidler

Vejleder: Erik Bjerregaard Pedersen, [email protected]


Praktisk del: Laboratoriearbejde med syntese i de midterste projektuger


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere


Keywords: HIV, AIDS, medicinalkemi, kemisk litteratursøgning, organisk kemi, syntese

Abstract De første patenter på lægemidler mod HIV er allerede udløbet. Der er derfor gode muligheder for

at markedsføre konkurrencedygtige produkter, som vil gøre AIDS medicin billigere. I projektet

skal du komme med dit forslag til hvilken syntesevej, der kan vælges. Dette gøres på grundlag af

litteraturstudier, hvor du får overblik over godkendte HIV lægemidler og deres virkningsmeka-

nisme. For det valgte lægemiddel laves der en oversigt over mulige syntesemetoder, der er be-

skrevet i litteraturen. Der udarbejdes et program for, hvordan et enkelt eller flere trin i syntese-

metoden kan gennemføres. Dette efterprøves i laboratoriet på et passende modelsystem, eller evt.

på selve drugsyntesen. Den praktiske del af projektet udføres i et øvelseslaboratorium ved Insti-

tut for Fysik og Kemi, hvor den praktiske del har følgende indhold:

• Litteratursøgning efter egnede syntesemetoder

• Laboratoriesynteser

• Verifikation vha. spektroskopi


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende De Clercq, Erik, New Approaches toward Anti-HIV Chemotherapy, Journal of Medicinal Che-

mistry (2005), 48(5), 1297-1313.

Der udleveres tutorials til SciFinder til oplæring i kemisk litteratursøgning.



30

Projekt 28. Hormone and cytokines regulation of

cellular processes in cells of mesenchymal origin

Vejleder: Irina Kratchmarova, [email protected]


Praktisk del: CEBI

Gruppeplacering: Biblioteket eller BMB, bygning 37

Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 4 deltagere, 1 gruppe kan arbejde med projektet

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. The project will be

held in English

Keywords: signaling, secreted hormones and cytokines, inhibitors

Abstract The response of cells to even slight changes in the cellular microenvironment determines the re-

action of the whole organism and its ability to adapt to macroenvironmental alterations. The dif-

ferent cell types that build the various organs and tissues have an enormous potential to produce

proteins that once secreted in the extracellular space exert their action in an auto-, para- and/or

endocrine manner. The secreted factors, which range from large proteins to short peptides, are

divided into different groups or classes according to their structural properties and function. The

prototypical secreted proteins are represented by the group of proteins found in the blood stream

and other body fluids, the components of the extracellular matrix and enzymes released in the

intestine and stomach. An intriguing group of secreted factors comprise cell surface receptor

ligands, such as hormones, growth factors and cytokines. These proteins exert their actions either

on limited number of responsive tissues or act on virtually all cell types dependent on the expres-

sion of their specific receptors. It is essential to decipher in depth the signaling events that are

triggered by the various hormones and growth factors to understand the general mechanisms of

the biological processes that occur in a strictly controlled fashion in both space and time. The

processes that secreted factors can influence and directly regulate can range from cellular differ-

entiation, growth and survival to apoptosis, autophagy and ageing. In addition, a growth factor

can often exert a divergent and even opposite effect depending on the cell type and cellular state.

Malfunction of the signaling cascades orchestrated by secreted factors can have severe conse-

quences and lead to development of a series of complicated diseases and disorders.

Plan for experimental work: In this project we will study the effect of specific hormone /cytokine

treatment of human and mouse mesenchymal cells, such as fat, muscle, bone or blood cells. Us-

ing Western blotting the changes induced by differential treatment will be observed and vali-

dated. The utilization of inhibitors of cell signalling would underscore the importance of a given

signalling pathway in the determination of the mesenchymal cell fate. The project provides an

opportunity to work with cell culture and some of the basic molecular biology techniques.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Kratchmarova I, Blagoev B, Haack-Sorensen M, Kassem M, Mann M. Mechanism of divergent

growth factor effects in mesenchymal stem cell differentiation. Science. 2005;308(5727):1472-

7.; Schlessinger J. Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Cell. 2000, 103(2):211-25.; Hunter

T. Signaling--2000 and beyond. Cell. 2000, 100(1):113-27.


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Kratchmarova%20I%22%5BAuthor%5D

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Blagoev%20B%22%5BAuthor%5D

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Haack-Sorensen%20M%22%5BAuthor%5D

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Kassem%20M%22%5BAuthor%5D

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=%22Mann%20M%22%5BAuthor%5D

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15933201

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15933201

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed


31

Projekt 29. Hvad sker der på bunden af den

Mexicanske Golf?

Vejleder: Hannah Sophia Weber, [email protected]

Kirsten Habicht, [email protected]





Kommentarer: Vejledning vil være på engelsk

Projektet tilbydes til NAT501 studerende.

Keywords: Sediment fra dybhavet, Mexicanske Golf, kulstof og svovl kredsløbet

Abstract På bunden af den Mexicanske Golf findes højsaline søer (brine-søer) og mudder vulkaner. Van-

det i disse miljøer strømmer op til havbunden fra de dybe lag under sedimentoveroverfladen og

er ekstremt saltholdigt, iltfrit og indeholder store mængder af energiri-

ge komponenter, som kan bruges som føde for mange forskellige mi-

kroorganismer (Joye et al., 2009). Habitaterne omkring brine-søerne

og mudder vulkanerne er meget forskellige, og mikrobiologien under

disse forhold er endnu ikke velbeskrevet.

Hvilke bakterier er de mest aktive og hvordan er de tilpasset de forhold

de lever under? Hvordan får de energi og hvordan påvirker de stof-

kredsløbet? Hvad fortæller disse ekstreme forhold os om jordens evo-

lution?

Ved at manipulere biogeokemien i sediment (slurry) inkubationer, kan

vi få en indsigt i kulstof (især acetat og metan) samt svovl kredsløbet,

samt indsigt i metabolismen af de involverede bakterielle samfund i

forskellige brine-søer of mudder vulkaner.

I vil lære biogeokemiske standardmetoder som f.eks. forberedelse af

slurry, udtagelse af sediment- og porevandsprøver, ekstraktion og be-

stemmelse af porevandets komponenter og bestemmelse af metan-

koncentrationer.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende 1. Joye SB, Samarkin VA, Orcutt BN, MacDonald IR, Hinrichs K-U, Elvert M, Teske AT,

Lloyd KG, Lever MA, Montoya JP, Meile CD (2009) Metabolic variability in seafloor brines

revealed by carbon and sulphur dynamics. Nature Geoscience 2, 349-354.

2. Orcutt B, Samarkin VA, Boetius A, Joye SB (2008) On the relationship between methane pro-

duction and oxidation by anaerobic methanotrophic communities from cold seeps of the Gulf of

Mexico. Evironm. Microbiol. 10 (5), 1108-1117.

3. Orcutt B, Boetius A, Elvert M, Samarkin VA, Joye SB (2005) Molecular biogeochemistry of

sulfate reduction, methanogenesis and the anaerobic oxidation of methane at Gulf of Mexico cold

seeps. Geochim. Et Gosmochim. Act. 69 (17), 4267-4281.

Fig. 2. Svovl skorpe på bunden af Meksi-

kanske Golf (HS Weber)

Fig. 1. Udgasning mudder vulkan; foran: arm

af forsknings ubåd Alvin (M. Joye).




32

Projekt 30. Hvordan opstår en Listeria infektion?

Vejleder: Birgitte H. Kallipolitis, [email protected]


Praktisk del: Instituttets øvelseslaboratorium og/eller forskningsgruppens laboratorium

Gruppeplacering: Biblioteket eller BMB.



Keywords: Infektionssygdomme, patogene bakterier

Abstract Infektionssygdomme udgør på verdensplan en af de hyppigste årsager til dødsfald. Sygdomme så

som tuberkulose, meningitis, lungebetændelse, kolera, diarré, mavesår samt visse former for

kræft kan således skyldes patogene bakterier. For en patogen bakterie er evnen til at vokse og

overleve under stressende omstændigheder af stor betydning for bakteriens sygdomsfremkalden-

de evne. Under en infektion bliver bakterierne udsat for et massivt angreb fra værtsorganismens

immunsystem samt – hvis infektionen bliver behandlet – antibiotika. I det ydre miljø bliver pato-

gene bakterier ligeledes udsat for stress. F.eks. skal bakterier på vores hud kunne modstå udtør-

ring og sur pH, og fødevarebårne patogene bakterier skal kunne overleve og vokse under om-

stændigheder, som normalt benyttes til at forlænge holdbarheden af vores fødevarer.

I projektets teoretiske del kan man beskæftige sig med den fødevarebårne infektionssygdom

Listeriose, som forårsages af bakterien Listeria monocytogenes (se billedet nedenfor). Listeriose

er en livstruende sygdom med en høj dødelighed (ca. 30%). I løbet af 2011 har bakterien bl.a.

været årsag til et større udbrud i USA pga. kontaminerede cantaloupe meloner (se billedet neden-

for). I projektets praktiske del kan man undersøge, hvordan bakterien Listeria monocytogenes

responderer på forskellige stressomstændigheder, svarende til hvad bakterierne kan bliver udsat

for under en infektion og/eller i miljøet. Det vil f.eks. være muligt at undersøge, hvordan bakteri-

er kan overleve kroppens forsvarsmekanismer, antibiotika, metoder til fødevarekonservering,

eller rengøring af f.eks. hospitalsudstyr. Metoder, som kan anvendes i projektet, inkluderer:

vækstforsøg, drabsforsøg, DNA- og proteinoprensning, gelelektroforese, PCR til identifikation af

bakterier, m.fl.

Listeria Cantaloupe melon


Anbefalede: Ingen.

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende US outbreak: http://en.wikipedia.org/wiki/2011_United_States_listeriosis_outbreak


http://en.wikipedia.org/wiki/2011_United_States_listeriosis_outbreak


33

Projekt 31. Hvordan tegner man en ret linje? Vejleder: Bjarne Toft, [email protected]


Praktisk del: Teoretisk arbejde


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere. En gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: Ret linje, cirkel, punkts potens, elementær plangeometri.

Abstract Hvis man ikke har en lineal, findes der så en måde at sætte nogle pinde sammen på, så man får et

apparat der kan tegne en perfekt ret linje (på samme måde som passeren tegner en perfekt cir-

kel)? Svaret er JA - at finde ud af det involverer et studium af elementær plangeometri. Elemen-

tære resultater om punkter, linjer og cirkler i planen skal benyttes for at løse problemet. Efter at

problemet er løst kan det for eksempel overvejes hvor få pinde der skal til. Og man kan jo evt.

lave apparatet rent fysisk og se om det også virker i praksis!


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Der udleveres en artikel af Julius Petersen fra 1880‟erne, med nutidige kommentarer (af vejlede-

ren). Geometri skolebøger (fra dengang geometri var mere i højsædet) vil også blive udleveret

som baggrundsmateriale.



34

Projekt 32. Høretest af marsvin

Vejleder: Meike Linnenschmidt og Magnus Wahlberg, [email protected]


Praktisk del: Marinbiologisk Forskningscenter, Kerteminde


Gruppestørrelse: 3-5. En gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: marsvin, bioakustik

Abstract Marsvinet bruger ekkolokalisering til orientering og fiskefangst under vandet. Ekkolokalisering

består af to dele: lydproduktion og hørelse. Marsvin og andre tandhvaler producerer lyde af høje

frekvenser i væv lige under blæsehullet. De dirigerer lyden ud fra hovedet med hjælp af en slags

fedtvæv som kaldes melonen. Når lyden rammer en fisk og andre ting i vandet kommer der ek-

koer tilbage. Disse ekkoer kan marsvinet høre og bruge dem for at finde ud af, hvilken slags gen-

stand det drejer sig om. Derfor er hørelsen en meget vigtig sans for marsvinet, og den er meget

specialiseret hos denne art.

Men, hvad og hvordan hører marsvin?

I gamle dage var det meget tidskrævende at træne dyr til en høretest. Med en ny metode som

hedder ABR (engelsk for Auditory Brainstem Response) er det nemmere og hurtigere at under-

søge hørelsen fra mange forskellige dyr. Hos marsvinene sætter vi små elektroder i sugekopper

på ryggen. Med elektroderne kan vi optage signalerne fra marsvinets hjerne. Gennem at afspille

lyde for marsvinet imens vi måler dets hjerneaktivitet kan vi finde ud af hvor godt marsvinet hø-

rer.

De studerende lærer om marsvinenes biologi (specielt høresansen), træning af dyr, den fysiologi-

ske metode ABR, teknisk udstyr og analyse af data med forskellige computer programmer.


Anbefales: Ingen




35

Projekt 33. Hånddominans hos aber i ZOO

Vejleder: Ole Næsbye Larsen, [email protected]


Praktisk del: Odense ZOO


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max. 5 deltagere. To grupper kan arbejde med projektet.


Keywords: Hånddominans, adfærdsbiologi, ZOO

Abstract Dyrs adfærd lader sig med fordel studere i zoologiske haver, akvarier og dyreparker. Her kan

man være sikker på, at dyrene er til stede og kan iagttages, hvad der ikke altid er tilfældet i natu-

ren. Dyrenes adfærd påvirkes selvfølgelig af de kunstige forhold, som de holdes under, idet for

eksempel fødetilgængelighed, prædationsrisiko og parringsmuligheder er anderledes og ofte me-

re begrænsede end under naturlige forhold. Der er dog andre sider af dyrenes biologi, som må

forventes ikke at influeres af de unaturlige forhold i Zoo. For eksempel kan man undersøge, om

der er hånddominans hos en abeart, idet aber evolutionært står mennesker nær, og de fleste men-

nesker som bekendt er mere tilbøjelige til at bruge højre hånd til krævende opgaver (har højre-

håndsdominans) end venstre hånd. Det er dog også muligt at studere såkaldt lateralisering hos

andre dyregrupper i Zoo.

I projektet arbejdes for eksempel med den store gruppe af svinehaleaber i Odense Zoo. I en

kortvarig forundersøgelsesfase gør projektdeltagerne sig bekendt med abeflokken og mulighe-

derne for visuel observation samt skaber overblik over de situationer, hvor hånddominans poten-

tielt kommer til udtryk i forbindelse med for eksempel fødesøgning, pelspleje og aggressive in-

teraktioner. I designfasen defineres ud fra forundersøgelsen målbare adfærdsvariable og det be-

sluttes, hvorledes data skal indhentes og registreres. Her kan være tale om registrering med papir

og blyant, med diktafon eller med videooptagelse. Desuden besluttes det, hvilken statistik der

skal bruges i analysen af de indhøstede data, og det vurderes, hvor mange data der skal indhen-

tes, og hvor mange dyr der skal observeres, for at en klar konklusion kan opnås. I dataindhøst-

ningsfasen er alle projektdeltagere aktive i forståelse med dyrepasserne. Dersom der hurtigt vi-

ser sig et tydeligt billede, kan man overveje at udvide undersøgelsen med et eksperimentelt ele-

ment. For eksempel kan man lade aberne løse en manuel opgave, idet man forinden har opstillet

en klar hypotese og klare forudsigelser, som lader sig teste.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metodeartikler, som udleveres til de studerende Uddrag af bogen: P. Martin & P. Bateson (2007): Measuring Behaviour. An Introductory Guide,

Cambridge University Press.

To instruktionsvideoer om metoder til brug ved adfærdsobservationer.



36

Projekt 34. Identificere bakterier og deres funktion i

naturlige miljøer med nye molekylærøkologiske

teknikker

Vejleder: Kirsten Habicht, [email protected]

Hannah Sophia Weber, [email protected]

Institut: Biologisk Institut (BI)

Praktiske del: Biologisk Institut. Prøveindsamling (1 dag)




Keywords: Bakterier, mikrobiologi, fluorescens mikroskop, protomics. Abstract Bakterier findes over alt. Nogle er skadelige for os mennesker, men de fleste i naturen er livs-

nødvendige for at vi overhoved kan leve på Jorden, da bakterier har stor betydning for at opret-

holde det økologiske stofkredsløb. Der er derfor stor interesse at finde ud af hvilke bakterier som

lever i naturen, hvor mange der er af dem og hvad de laver. I de seneste år har det været muligt at

identificere bakterier direkte fra naturen ved at fluorescensfarve bakteriernes DNA eller RNA

hvorved bakterierne bliver synlige i et fluorescens mikroskop. Endvidere kan bakteriernes gen og

protein materiale fortælle hvilken funktion de potentielt kan udføre. I dette projekt vil vi bruge

nogle af de nye molekylærøkologiske teknikker til at kvantificere og identificere bakterie fra for-

skellige naturlige miljøer. For at kvantificere bakterierne kan vi undersøge 2 forskellige metoder

(DAPI og CYBR green) og undersøge hvilke fordele og ulemper der er ved hver at disse meto-

der. For at identificere bestemte bakterier grupper fra det naturlige miljø vil I lære fordele og

ulemper ved de kendte fluorescens in-situ hybridiserings teknikker (FISH, cardFISH og mar-

FISH) og anvende den metode som bedst passer til det miljø I ønsker at arbejder med. Endvidere

kan vi måle hvor meget protein vi kan ekstraheret fra et naturligt miljø og kvantificere hvor me-

get materiale vi skal bruge til en proteom analyse. Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat).

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Bottari, B, Ercolini D., Gatti, M & Neviani E (2006). Application of FISH technology for micro-

bial analysis: current state and prospects. Appl. Microbiol. Biotechnol. Vol 73:485-494.

Keller, M and Hettich R. (2009); Environmental Proteomics: a Paradigm shift in characterizing

microbial activities at the molecular level. Microbiology and Molecular Biology Reviews, Vol.

73: 62-70.




37

Projekt 35. I fodsporene på Alexander Fleming

Vejleder: Michael Forth, [email protected]

Alexander Treusch, [email protected]

Institut: Biologisk Institut (BI)



Gruppestørrelse: Mindst 3 og max. 5 deltagere. Én gruppe kan arbejde med projektet.

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. Vejledning foregår

på engelsk

Keywords: Mikrobiologi i miljøet, organismer med antibiotiske egenskaber, antibiotika

Abstrakt I 1928 blev penicillin opdaget af den skotske bakteriolog Alexan-

der Fleming og dermed revolutioneredes verdenen indenfor medi-

cin og biologi. Opdagelsen af antibiotika medførte, at selv alvorlige

sygdomme kunne bekæmpes effektivt og derigennem øgedes også

muligheden for at helbrede inficerede mennesker og dyr.

Siden er opdagelsen af mange andre antibiotika strømmet til og vi

tager ofte lægemidlerne for givet uden at tænke over, hvor de

kommer fra eller hvordan de er blevet til.

I dette projekt vil vi forsøge at finde, isolere og karakterisere antibiotika-producerende mikroor-

ganismer fra miljøet omkring os. Til dette anvendes klassiske mikrobiologiske metoder som be-

rigede vækstmedier og selektive substrater.

Vi vil altså prøve at gå samme vej som Sir Alexander Fleming, dog med den forskel at vi på for-

hånd ved, hvad vi leder efter og at vi har moderne mikrobiologiske hjælpemidler til rådighed.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende 4. M.T. Madigan, J.M. Martinko: Brock Biology of Microorganisms, 11. Edition 5. Chapter 5: Nutrition, Laboratory Culture, and Metabolism of Microorganisms 6. Chapter 18: Methods in Microbial Ecoloy




38

Projekt 36. Iltdynamik i marine sedimenter

Vejleder: Ronnie N Glud, [email protected]






Keywords: Fotosyntese, respiration, fauna, mikrosensorer

Abstract Produktionen og nedbrydningen af organisk materiale i havbunden spiller en afgørende rolle for

de biologiske og kemiske forhold i kystnære områder. Eksempelvis spiller balancen mellem ben-

tiske mikroalgers fotosyntese og bakteriers (samt faunaens) respiration en stor rolle for ilttilgæn-

geligheden ved havbunden. Denne balance styres af mange fysiske og kemiske forhold

så som: temperatur, lys, hydrodynamik, salinitet, næringssalts koncentration, fauna aktivitet og

sedimentation.

Ved hjælp af mikrosensorer og forskellige inkubations kan vi undersøge hvorledes iltforholdene i

havbunden varierer og hvordan forskellige faktorer regulerer iltsvindsdynamikken langs de dan-

ske kyster. Det er dog også muligt at se på andre beslægtede problemstillinger - eksempelvis be-

tydningen af fauna for ventilationen af havbunden eller betydningen af bentiske mikroalger for

the overordnede primær produktion eller nærringssalt dynamik i kystnære farvande.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Tema-raport fra DMU 42/2002 ”Stofomsætning i havbunden”

Glud og Kühl (2006) kap 2” Havbundens stofomsætning ” i Naturen i Danmark: Havet

(Eds:T Fenchel & K Sand Jensen),. Gyldendal

Glud (2008) Oxygen dynamics of marine sediments. Mar Biol Res 4:243-289



39

Projekt 37. Importance of protein tyrosine

phosphorylation for normal and cancer cell signaling.

Vejleder: Blagoy Blagoev, [email protected]


Praktisk del: CEBI

Gruppeplacering: Biblioteket eller BMB, bygning 37


Kommentarer: The project will be held in English.

Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende.

Keywords: signaling, phosphorylation, cancer, kinases, phosphatases, inhibitors

Abstract In multicellular organisms the proper function and survival of every cell is dependent on intercel-

lular signalling networks that control cells‟ growth, differentiation and metabolism. Deregulation

of signaling, e.g. loss of growth control, is at the heart of numerous human diseases including

cancer. Growth factors like the epidermal growth factor (EGF), nerve growth factor (NGF) and

Insulin among others play a central role in these processes. The most distinguishing feature of

the cellular signaling initiated by growth factors is the flow of tyrosine phosphorylation events

occurring in the cells immediately after hormone stimulation. Improper actions of the proteins

responsible for the reversible tyrosine phosphorylation, namely tyrosine kinases and phosphata-

ses, are found in all human cancers and are the main cause for developing and maintaining the

disease state. Therefore, the development of specific inhibitors to various kinases and phosphata-

ses take a central part of the drug-developing industry today.

Plan for experimental work: In this project we will study protein tyrosine phosphorylation in-

duced by growth factors in cancer cell lines using immunoprecipitation and Western blotting.

This experiment will be repeated using specific inhibitors of tyrosine phosphatases in order to

compare the cellular effects under these experimental conditions. The project will reveal both the

global cellular phosphorylation responses as well as some of the key proteins involved in the

signaling initiated by growth factors. The project provides an opportunity to work with cell cul-

ture and some of the major molecular biology techniques.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Blume-Jensen P, Hunter T. Oncogenic kinase signalling. Nature. 2001, 411(6835):355-65.

Schlessinger J. Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Cell. 2000, 103(2):211-25.

Hunter T. Signaling--2000 and beyond. Cell. 2000, 100(1):113-27.



40

Projekt 38. Indkapsling af hydrofile molekyler i

nanocontainere

Vejleder: Pierre-Alain Monnard, [email protected]


Praktisk del: FlinT lab

Gruppeplacering: Bibioteket

Gruppestørrelse: mindst 3 og max 3 deltagere / En gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: Indkapsling, Enkelt kæde amphiphiler, Vesikler, Ladede molekyler, protocel-

ler

Abstract Det er essentielt at forstå de processer der fører til indkapsling og tilbageholdelse af hydrofile

molekyler i nanocontainere, som f.eks. fedtsyre visikler. Disse kan anvendes i forbindelse med

udviklingen af nye leveringssystemer til lægemidler, til udviklingen af kemiske og biokemiske

fabrikker på nanoskala såvel som til udvikling af protoceller.

Figur 1. Projekt skema. (1)-(5) Her ses fem

forskellige enkelt kæde amphiphile blan-

dinger. Hvis R er C17H35 (en dobbletbin-

ding mellem C9 og C10) (1) oliesyre, en

fedtsyrer (2) oliesyre og dens alkohol (3)

oliesyre og glycerol monooleate, (4) oliesy-

re og oleyl amine (5) oliesyre og oleyltri-

methyl-ammonium.

Til venstre ses en skematisk repræsentation

af projektets mål. Fra venstre mod højre en

blanding af amphiphile molekuler som kan

indkapsle hydrofile molekyler, en som er

utæt og en blanding som ikke danner stabi-

le vesikler.

I dette projekt skal de studerende fremstille vesikler ud fra blandinger af amphiphile molekyler,

der skal indkapsle hydrofile molekyler. Derefter skal indkapslings egenskaberne af vesiklerne

sammenlignes på baggrund af deres sammensætning af amphiphile molekyler. Indkapslin-

gen/tilbageholdelsen overvåges vha. en fluorescerende markør eller et kromofort reporter mole-

kyle.


Anbefalede: Igen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Monnard PA and Deamer, DW 2003 Methods in Enzymology, 372, 133-151.

Maurer et al., 2009 Astrobiology, 9, 979-987

Lakowicz, J.R., Principles of Fluorescence Spectroscopy, second Edition 1999.



41

Projekt 39. Interaktioner mellem kardiologiske

lægemidler

Vejleder: Anton Pottegård [email protected]

Institut: Sundhedstjenesteforskning afd. Klinisk farmakologi


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 4 deltagere. Én gruppe kan arbejde emd projektet.


Keywords: evidensbaseret lægemiddelanvendelse, lægemiddelinformation, simvastatin

og interaktioner

Abstract Odense Universitetshopsital har (i samarbejde med Syddansk Universitet) en Klinisk Lægemid-


sig vedrørende patientspecifikke lægemiddelproblemer. Spørgsmålene er ofte pga den specifikke

patientsituation komplicerede, og svaret kan derfor ikke umiddelbart findes i gængse opslags-


dateret special litteratur og den nyeste forskning for at give et kvalificeret svar. Alle spørgsmål

besvares ud fra videnskabelige evidensbaserede principper. Denne case tager dermed udgangs-

punkt i et konkret henvendelse fra en praktiserende læge:

En 53-årig mand har igennem længere tid været i behandling for forhøjet blodtryk og type-2-

diabetes. Efter at patienten har fået konstateret hjerteflimmer er patienten blevet opstartet i ve-

rapamil (depottablet) 200mg 1 tablet dagligt. Patienten udvikler få dage efter opstart med vera-

pamil kraftige muskelsmerter. Det mistænkes at dette skyldes at patienten også får simvastatin

40mg 1 tablet dagligt, da muskelsmerter er en kendt bivirkning til dette præparat.

Hvad er årsagen til at symptomerne optræder nu?

Er det nødvendigt at skifte simvastatinbehandlingen?


Anbefalede: Ingen


2003. Ugeskr Læger 2004;166(45):4030




42

Projekt 40. Interaktion mellem fiskeolie og

acetylsalicylsyre og warfarin

Vejleder: Dorthe Dideriksen [email protected]

Institut: Sundhedstjeneste forskning afd. Klinisk farmakologi




Keywords: evidensbaseret lægemiddelanvendelse, lægemiddelinformation, fiskeolie, ace-

tylsalicylsyre, warfarin og blødning.

Abstract Odense Universitetshospital har (i samarbejde med Syddansk Universitet) en Klinisk Lægemid-


sig vedrørende patientspecifikke lægemiddelproblemer. Spørgsmålene er ofte pga den specifikke

patientsituation komplicerede, og svaret kan derfor ikke umiddelbart findes i gængse opslags-


dateret special litteratur og den nyeste forskning for at give et kvalificeret svar. Alle spørgsmål

besvares ud fra videnskabelige evidensbaserede principper. Denne case tager dermed udgangs-

punkt i et konkret henvendelse fra en praktiserende læge:

En 65-årig mand med atrieflimren og mekaniske hjerteklapper behandles med warfarin og Hjer-

temagnyl, begge lægemidler der er kendt for at øge risikoen for blødning. Patienten vil gerne

tage fiskeolie da han har hørt, at det er ”godt for hjertet”. Lægen spørger derfor, 1) hvilken ko-

agulationshæmmende effekt fiskeolier har og 2) vil fiskeolier medføre en øget risiko for blødnin-

ger, når patienten også behandles med warfarin og acetylsalicylsyre?

På baggrund et en udtømmelig søgning af tilgængelig videnskabelige litteratur skal projektet for-

søge at afdække en problemstilling som er på grænsen af den viden som vi har i dag


Anbefalede: Ingen


2003. Ugeskr Læger 2004;166(45):4030




43

Projekt 41. Invasive marine arter – truer de

havmiljøet?

Vejleder: Erik Kristensen, [email protected]






Keywords: Nye arter, biodiversitet, økosystem, konkurrence

Abstract Invasive arter er arter, der ikke er naturligt hjemmehørende i Danmark, men som ved menneskets

hjælp er introduceret til landet. Ordet invasiv er i sit udgangspunkt aggressivt og indikerer en in-

vandring som går ud over nogen. I nogle tilfælde er dette rigtigt, men i andre er det tale om en

mere gradvis og i nogle tilfælde naturlig udveksling af arter (husk der er også nogle arter som

forsvinder!), som endda kan vise sig at være gavnlig. Tilfældige og midlertidige gæster fore-

kommer desuden ofte. De skadelige invasive arter klarer sig imidlertid så godt i den danske na-

tur, at de fortrænger den naturlige danske flora og fauna. Disse arter er i stand til at udkonkurrere

de specialiserede og lokalt tilpassede arter, og på længere sigt kan de således føre til en markant

ændring i naturtyper og økosystemer og være med til at mindske biodiversiteten i naturen.

Der er ikke overblik over antallet af invasive marine arter i Danmark, men der er helt sikkert tale

om mange. Blandt planter, alger og invertebrater er der tale om mindst 50 arter. Blandt de mest

kendte kan nævnes dræbergoplen (Mnemiopsis leidyi), stillehavsøsters (Crassostrea gigas) og

vadegræs (Spartina anglica). Disse tre arter har skabt problemer ved henholdsvis at æde fiskeæg,

udkonkurrere muslinger og dække havbunden så fugle og fisk ikke kan få plads.

Hvor aggressive er så de enkelte arter? Det er ikke altid sikkert at en invasiv art udgør et problem

eller en trussel. Det er derfor vigtigt at have viden om hvor en art kommer fra, dens udbredelses-

potentiale, dens effekt på andre arter og dens økologiske effekter (ændringer i fødekædestruktur,

næringsstofkredsløb osv).

Emnet kan belyses ved indsamlinger af udvalgte invasive arter på forskellige lokaliteter omkring

Fyn. Dette skal kombineres med litteratursøgning om disse arter.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metodeartikler, som udleveres til de studerende www.nobanis.org (en hjemmeside om invasive arter i Europa)

http://www.naturstyrelsen.dk/Naturbeskyttelse/invasivearter (Naturstyrelsens hjemmeside om

invasive arter)

Craig, M. T. (2010). Pattern versus process: broadening the view of marine invasive species.

Mar. Biol. 157: 2127–2128

Nyberg, C. D., Thomsen, M. S., Wallentinus, I. (2009). Flora and fauna associated with the in-

troduced red alga Gracilaria vermiculophylla. Eur. J. Phycol. 44: 395–403


http://www.nobanis.org/

http://www.naturstyrelsen.dk/Naturbeskyttelse/invasivearter


44

Projekt 42. Kaos

Vejleder: Paolo Sibani, [email protected]


Praktisk del:

Gruppeplacering: FKF (fysik)


Kommentar: Projektet tilbydes til NAT501 studerende.

Keywords: Dynamik, kaos, signalanalyse, modellering, numerisk fysik

Abstract Ofte har man brug for viden om hvordan et dynamisk system, fx et vejrsystem, en fiskebestand

eller en kemisk reaktion udvikler sig i tiden. Vor opfattelse af hvor meget man kan vide har

aendret sig dramatisk i de sidste 100 aar. Paa den ene side har kraftige computere sat os i stand til

at udfoere meget komplekse beregninger paa meget kort tid. Paa den anden side har kvanteme-

kanikken , og sidenhen kaosteori sat forskellige principielle begraesninger paa hvad i det hele

taget kan maales , vejes og beregnes: I et kaotisk system vil en vilkaarlig lille usikkerhed paa be-

gyndelsestilstanden vokse sig stor og dermed umuliggoere praecise forudsigelser af tidsudviklin-

gen over lange tidsintervaller. Kaosprojektet giver indblik i hvorfor og hvordan dette sker. Un-

dervejs vil man moede flere nye begreber og teknikker fra fysik, og matematik, samt eksempler

fra, blandt andet populationsbiologi, kemi og ingenioervidenskab.

Projekter sigter mod at give deltagerne en viden om modellering, dvs hvordan man beskriver

naturen med matematiske modeller, hands-on erfaring med specifikke dynamiske systemer, her-

under isaer kaotiske systemer, og viden om hvordan man formidler sine resultater.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (LaTeX) og Matematiske metoder for fysikere og kemikere

Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Noter og opgaver om kaos.



45

Projekt 43. Konstruktioner med passer og lineal

Vejleder: Bjarne Toft, [email protected]


Praktisk del: Teoretisk arbejde




Keywords: Passer, lineal, regulære n-kanter, konstruktionsmetoder, umulighedsbeviser.

Abstract Lige siden Euklid skrev sine elementer for 2000 år siden har matematikere beskæftiget sig med

konstruktioner med passer og lineal. Hvad er mon forklaringen på at vi pålægger os den restrik-

tion, at det er de to eneste redskaber vi må bruge? Og hvad kan man konstruere? Omkring år

1800 opdagede den da kun 19 årige Gauss hvordan man kan konstruere en regulær 17 kant. Og

lidt senere i 1800 tallet fandt man ud af at det er umuligt at konstruere en regulær 18 kant. Hvad

er grunden? Hvis man vælger ikke at bruge linealen, men kun passeren, hvilke figurer kan så

konstrueres? Der er mange muligheder for at stille og besvare interessante spørgsmål!

Emner: konstruktioner af regulære trekanter, firkanter, femkanter og sekskanter. Konstruktioner

med passeren alene (f.eks. at finde midtpunktet mellem to punkter). Umuligheden af at konstrue-

re en regulær 18-kant.

Metoder: Et teoretisk studium af elementær geometri. Historiske/filosofiske overvejelser om-

kring emnet – hvad er formålet? – er det overhovedet interessant?


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Emnet lægger op til et studium af Euklids Elementer (i dansk oversættelse). Noter af vejlederen

vil også blive uddelt omkring emnets mulige problemstillinger.



46

Projekt 44. Kosmologi

Vejleder: Chris Kouvaris, [email protected]

Francesco Sannino, [email protected]

Claudio Pica [email protected]


Praktisk del: Projektet er teoretisk fysisk

Gruppeplacering: FKF


Kommentar: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Projektvejledning foregår for-

trinsvist på engelsk.

Keywords: Kosmologi, numerisk integration

Abstract I projektet opstilles en model for Universets opståen og udvikling udfra en analogi med en tung

genstand, der kastes lodret opad, påvirket af tyngdekraften. Der tages desuden hensyn til en

kosmologisk konstant (også kaldet mørk energi) svarende til en frastødende kraft, som vokser

med afstanden. Den resulterende førsteordens differentialligning løses ved numerisk integration

for forskellige værdier af Universets massefylde og den kosmologiske konstant. Der bliver for-

skellige muligheder for Universets udvikling, hvor der i nogle, men ikke i alle, forekommer Big

Bang, disse muligheder katalogiseres. Projektet kan også indeholde en omtale af, hvordan de

kosmologiske modeller har udviklet sig i de sidste ca. 80 år i takt med, at observationerne er ble-

vet mere nøjagtige.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (LaTeX)

Anbefalede: Matematiske Metoder for Fysikere og Kemikere.

Litteraturliste over metode-artikler, som udleveres til de studerende A. Unsöld, B. Baschek, The New cosmos, 4th ed., Springer-Verlag, 1991, siderne 354-359. James E. Felten og Richard Isaacman, Scale factors R(t) and critical values of the cosmological

constant Lambda in Friedmann universes, Reviews of Modern Physics, vol. 58, siderne 689-698

(1986).

G. Lemaitre, Un Univers Homogene de masse constant et de rayon croissant..., Annales de la

Societe Scientifique de Bruxelles, vol. 47 A, siderne 49-59 (1927); engelsk oversættelse

Universe of constant mass and increasing radius..., Monthly notices of the royal astronomical

society, vol. 91, siderne 483-490 (1931).

A. Einstein, W. de Sitter, On the relation between the expansion and the mean density of the Un-

iverse, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 18, siderne 213-214 (1932).

S. Perlmutter et al., Discovery of a supernova at half the age of the Universe and its cosmological

implications, Nature vol. 391 side 51-... (1998); astro-ph/9712212.





47

Projekt 45. Kunstig næse til sporing af sprængstof

Vejleder: Kent A. Nielsen, [email protected]






Keywords: Organisk kemi, sprængstof, landminer, analyse, nanoteknologi

Abstract Oprydning af efterladte landminer og ueksploderet ammunition er både bekostelig og meget

tidskrævende, og er forbundet med stor fare for rydderne. En minerydders arbejdsredskaber er i

dag primært begrænset til metaldetektorer og simple metalstænger, som forsigtigt stikkes i jor-

den, samt specialtrænede hunde. Der findes i dag således ikke en simpel løsning på ovenstående

problem, og der er et desperat behov for alternative teknologier til at spore landminer. Nye tek-

nologier kunne være baseret på at spore det, som er unik for alle landminer og ueksploderet am-

munition – nemlig sprængstoffet.

Vi har for nyligt designet og udviklet en molekylær sensor (kunstig næse). Det unikke ved den-

ne sensor er, at den med et simpelt farveskifte fra gul til grøn signalerer at den genkender (figur)

sprængstoffet 2,4,6-trinitrotoluen (TNT), som bruges i 80% af alle kommercielle landminer. Da

dette stof langsomt frigives fra de nedgravede landminer til den omkringliggende jord via læka-

ger i landminen, vil det være mulig at spore sprængstoffet fra en jord- eller luftprøve.

Projektet går ud på at bestemme i hvilken koncentration et sprængstof kan spores, hvilke betin-

gelser sensoren virker under, samt at udføre realistiske test forsøg. Til det eksperimentelle arbej-

de anvendes UV-Vis spektroskopi og evt. andre teknikker afhængig af gruppens interesse. Med

udgangspunkt i de opnåede resultater, vurderer gruppen sensorens potentiale og begrænsninger

som ”kunstig næse”.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Nielsen, K. A., Cho,W-S, Jeppesen, J. O. Lynch, V. M. Becher, J.

Sessler, J. L. J Am Chem. Soc. 2004, 126, 1629616297



48

Projekt 46. Lægemidler, gifte og NMR

Vejleder: Paul C. Stein, [email protected]






Keywords: Lægemidler, lokalisered NMR spektroskopi, MRI, fordelingscoefficienter

Abstract Lægemidler skal på deres vej til målet passere gennem et eller flere membraner. ”Gode” læge-

midler skal derfor være både fedt- og vandopløslige. Vand/oktanol fordelingscoefficienten er of-

te brugt for at estimere de hydrofile/lipofile egenskaber af lægemidler.

Vi skal anvende diverse former af en-dimensional MRI (kernspin resonans imaging) for at un-

dersøge egenskaberne af forskellige stoffer (f.eks. lægemidler eller gifte, eller ….). Det vil især

være interessant at undersøge indflydelsen af forskellige formuleringer.

Projektet kan evt. inddrage diverse teoretiske aspekter.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Wikipedia

Lægemiddelkataloget (medicin.dk)



49

Projekt 47. Lægemidlers biofysiske kemi: barrier,

carrier, target Vejledere: Relevante medarbejdere ved MEMPHYS,[email protected]

Institut: Institut for Fysik, Kemi og Farmaci, evt. sammen med andre institutter efter

aftale

Praktisk del: MEMPHYS

Gruppeplacering: FKF og MEMPHYS

Gruppestørrelse: Mindst 3 og højst 10 deltagere fordelt på 2 hold


Keywords: Lægemidler, membraner, drug delivery

Abstract

Design, formulering og fremføring af lægemidler er kritisk afhængig af den biofysiske kemi af

lægemiddelstoffet og dets vekselvirkning med bærermedium og det biologiske miljø, hvori læ-

gemidlet skal udføre sine funktioner. Centralt i denne forbindelse står kroppens barrierer, der i

vid udstrækning er bestemt af lipider og lipidmembraners egenskaber. Ud over at udgøre en bar-

rier for lægemidlers transport i kroppen er membranerne ofte et taget for lægemidlernes virkning

på biologiske membraner, og desuden kan de udnyttes som carrier ved fremføring af lægemid-

lerne til bestemte steder i kroppen. Et vigtigt eksempel er liposomer, hvis egenskaber er inspire-

ret af cellens egen membraner.

I projektet identificeres et eller flere typiske lægemidler, og deres vekselvirkning med lipider

studeres, for eksempel ved kalorimetriske eller spektroskopiske teknikker. Lægemidlerne kan fx

indkapsles i liposomer, og betingelserne for deres frigivelse kan undersøges som funktion af for-

skellige parametre.

Der foreligger muligheden for formulering af antal forskellige varianter af projektet inden for

den generelle ramme af lægemidlers biofysiske kemi.

De aktuelle projekter, som udformes efter individuel aftale med de studerende og vejlederne, kan

omfatte både teoretiske og eksperimentelle undersøgelser såvel som studier af litteraturen.


Anbefalede: Ingen, men valgfrie kurser kan gennemføres efter aftale.

Litteratur Life – As a Matter of fat (O. G. Mouritsen) Springer, 2005.

Relevante specialartikler efter aftale med vejlederene.



50

Projekt 48. Massespektrometri og proteiners 3-

dimensionelle struktur

Vejleder: Peter Højrup, [email protected]


Praktisk del: BMB


Gruppestørrelse: mindst 3 og max 4 deltagere; 1 gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: Proteinkemi, masse spektrometri, 3-D struktur, kemiske modifikationer, ke-

misk krydsbinding, overflademærkning.

Abstract Næsten alle kemiske reaktioner i organismen foreta-

ges af af proteiner. Disse fungerer som regel ikke ale-

ne, men i veldefinerede komplekser med andre prote-

iner/kemiske grupper. Den tre-dimensionelle struktur

af proteinerne og deres komplekser er således altafgø-

rende for deres funktion, og analyseres klassisk med

røntgen krystallografi eller NMR (nuclear magnetic

resonance). Disse metoder giver en ekstrem høj op-

løsning, men kræver meget stof med en meget høj

renhed, og har herudover andre restriktioner.

Ved hjælp af kemiske krydsbindere kan vi ‟låse‟

grupper på overfladen af et protein-kompleks, og efter spaltning og isolering af fragmenterne

(peptider), kan vi ved hjælp af masse-spektrometri identificere disse og hvor de forekommer.

Herved kan vi lave et overflade afstands kort af strukturen/ komplekset, og bruge det til at mo-

dellere hvordan proteinerne rumligt orienterer sig i forhold til hinanden. Herved har vi mulighed

for at bestemme deres interaktioner. Alternativt kan vi kemisk modificere givne rester på over-

fladen og fastlægge hvilke dele, som er tilgængelige for solventer. Ved sammenligning af kom-

plekset med de isolerede komponenter, kan de beskyttede dele og dermed interaktionen bestem-

mes. Disse analyser kan laves med meget høj følsomhed, og behøver ikke nødvendigvis at foregå

med fuldt oprensede proteiner.

Gruppen forventes at vælge et modelsystem (f.eks. hemoglobin (tetramer), trypsin/anti-trypsin

komplex el.lign.), planlægge og udføre forsøg som påviser dette kompleks. En række krydslinke-

re, overflade reaktioner, masse-spektrometriske metoder og bioinformatisk software er til dispo-

sition.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Artikler omkring massespektrometri.

Sinz A.: Chemical cross-linking and mass spectrometry to map three-dimensional protein struc-

tures and protein-protein interactions.Mass Spectrom Rev. 2006 Jul-Aug;25(4):663-82.

M. I Rasmussen, J. C. Refsgaard, L Peng, G. Houen & P. Højrup, „CrossWork: Software-assisted

Identification of Cross-linked Peptide‟ J. of Proteomics. 2011, 74, 1871-83



51

Projekt 49. Matching schemes for the job market

Vejleder: Sushmita Gupta, [email protected]


Praktisk del: Projektet er teoretisk



Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Projektet er særligt velegnet til

studieordning i datalogi. Projektet, inkl. rapport og eksamen, holdes på en-

gelsk.

Keywords: Matching, bipartite graph, online algorithm, offline algorithm

Abstract

Consider a job assignment office, JAO, which matches job applicants with available positions

depending on suitability and availability. Each applicant has a set of skills that makes him/her

suitable for certain types of jobs.

These assignments happen on a rolling basis, i.e, as jobs become available and interested candi-

dates signup, the JAO makes a job-assignment (if it can) from the pool of unassigned candidates.

If there are none available, then it searches the list of currently assigned candidates for someone

who could potentially be assigned to a job that is unsuitable for any of the unattached candidates.

An important condition for a job switch is that a previously assigned job cannot be halted be-

cause its worker has been assigned to something else. Therefore the JAO has

a policy to make a switch only if there is an unassigned candidate who can take up that job.

Too many job switches are perhaps not beneficial for the candidates, so a priori the JAO decides

to limit the possible number of reassignments any candidate has to undergo to be no more than a

small constant k, such as 2 or 3. The main goal is to maximize the number of job assignments.

Situations of this nature are commonly encountered in problems related to ¨bipartite matching¨,

both ¨online¨ as well as ¨offline¨. The goal of this project is to design, study and implement strat-

egies that lead to good solutions.

There is a lot of literature on this topic, both introductory and advanced. We will refer to some of

them as a starting point and then try to glean ideas to develop our own strategies to make switch-

es or to identify examples when switching gives no extra benefit.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Chapter 3: „‟Introduction to Graph Theory‟‟ by Douglas West.



52

Projekt 50. Matematikken bag 3D-grafik i

computerspil

Vejleder: Rolf Fagerberg, [email protected]


Praktisk del: Programmering




studieordning i datalogi

Keywords: 3D-grafik, transformationer, homogene koordinater, rendering, shading.

Abstract I programmering af computerspil bruges mange

metoder og teknikker fra både datalogi og mate-

matik. Det mest centrale eksempel herpå er 3D

grafik, hvor objekter opbygges af trekanter i et

tredimensionelt koordinatsystem. For at kunne

placere og animere de opbyggede objekter i spille-

ne, er det nødvendigt at kunne translatere, rotere

og skalere dem. Ydermere skal de projiceres per-

spektivmæssigt korrekt til skærmens to dimensio-

ner. Hertil bruges matriceregning, dvs. metoder fra lineær algebra. Mens 3x3 matricer er nok til

at implementere rotationer og skaleringer, kræver translationer og projicering 4x4 matricer. Ma-

tematikken bag de første tre er relativ simpel, mens projiceringen er mere involveret. Også i for-

bindelse med farvelægning (shading) af objekternes trekanter optræder der matematisk baserede

metoder, primært vektorregning.

Ideen med projektet er at studere principperne bag 3D spil på computere. Afhængigt af gruppen

kan fokus i projektet flyttes mellem de datalogiske og matematiske aspekter af emnet. Eksempler

på indgangsvinkler kan være:

1. Et simpelt spil implementeres med fokus på et specielt område f.eks. Alternative

inputmetoder, generering af kort, level of detail, AI etc.

2. Opbygningen af projektions, skalerings, translations og rotations matricer kan undersøges og

gennemgås ud fra et matematisk synspunkt.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Bemærk at den endelige liste afhænger meget af valg af retning på projektet:

En guide til programmering af 3D spil: http://nehe.gamedev.net/

Afsnit 3 og Appendix G i "The OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning

OpenGL" af Shreiner, Woo, Neider, Davis. Addison-Wesley. En ældre version af bogen kan ses

online på http://fly.cc.fer.hr/~unreal/theredbook/

Spørg evt. over mail. Projektet kan være inspireret af deltagernes ideer.


http://nehe.gamedev.net/

http://fly.cc.fer.hr/~unreal/theredbook/


53

Projekt 51. Medicinal chemistry: Design and synthesis

of new potential therapeutics for type 2 diabetes Vejledere: Bharat Shimpukade, [email protected] and Trond Ulven, [email protected]


Praktisk del: Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Gruppeplacering: Institut for Fysik, Kemi og Farmaci


Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. Den ene vejleder

kun engelsk. Forudsætter en interesse for organisk kemi. Projektet kan tages

af farmaceutstuderende.

Keywords: Medicinalkemi, syntese, drug discovery, type 2 diabetes, fedtsyrereceptorer.

Abstract Diabetes is diagnosed by a permanently elevated blood sugar level and is a serious chronic dis-

ease. According to the most recent estimates, the number of diabetics in the world approaches

350 million and is rapidly increasing, and 90% of these are type 2 diabetics. Pancreatic -cells

are able to detect an elevated blood sugar level and respond by secreting insulin which promote

glucose uptake in liver and muscles. When the normal blood sugar level is restored, the -cells

will stop the insulin secretion. In type 2 diabetes, the body has become less responsive to insulin

and -cells are unable to produce the required amounts, which leads to a permanently elevated

blood sugar level. This can be treated in several ways, for example by insulin injection or by

compounds which force the -cells to secrete more insulin. The problem with these treatments is

that they can result in too much insulin and consequently a too low blood sugar level, which in

the worst cases can result in coma and death. Recently, a receptor called FFA1 (also known as

GPR40) was discovered to be expressed on -cells and activated by free fatty acids to result in

enhancement of glucose-stimulated insulin secretion [1]. Compounds that activate this receptor

will therefore increase insulin secretion only when the blood glucose level is high, and are be-

lieved to represent a new class of safer therapeutics for type 2 diabetes.

The goal of this project is to design and synthesize new compounds with FFA1 activating prop-

erties, using the known agonist TUG-20 as a “lead structure” [2]. The project will therefore in-

volve explorative medicinal chemistry with emphasis on organic synthesis. The new test com-

pounds will be characterized (NMR, MS, HPLC, mp) before they are send for testing. The

project will also include literature studies of the currently known biological functions and ligands

for the receptor. It will be the responsibility of the group to define the exact scope of the project,

so that it can be performed in the available time.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste [1] Stoddart L. A., et al. Pharmacol. Rev. 2008, 60, 405-417.

[2] Chsristiansen, E., et al. ACS Med. Chem. Lett. 2010, 1, 345-349.




54

Projket 52. Molecular dynamics Vejledere: Members of the MEMPHYS group ([email protected])


Praktisk del: MEMPHYS


Gruppestørrelse: 3-5 participants, 1 group

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. This project can be tailored

to meet the needs of all natural and health science students (including nanobios-

cience and bio medicine), and pharmacy students

Keywords: Molecular Dynamics Simulations, numerical methods, biomembranes

Abstract Molecular Dynamics (MD) is a simulation method used especially by structural biologists and materials

scientists to study the motion of many atoms or molecules in gases, liquids, crystals, biomolecules, mem-

branes, and many other materials.

It is a particularly useful technique when the molecular interactions are ~ thermal energy, which are dif-

ficult to probe in experiments. In MD simulations the motion of all the particles (atoms or molecules) un-

der study is obtained from a numerical solution of Newtons 2. law. With present computing power it is

possible to study up to 100,000 particles for a certain period of time up to ca. 10-6

s.

A wealth of information can be obtained about structure, assembly, transport, mechanics, and thermody-

namics of the particles from their motion, and these properties can be quantitatively compared to experi-

ments. Students will learn how macroscopic behavior arises out of molecular interactions.

In this project we use MD simulation to (a) derive the ideal gas law from the motion of particles in a gas,

or (b) spontaneously assemble a membrane from many lipid molecules and determine its average geome-

tric and dynamic features (area per molecule, thickness and order). It can be extended to study interac-

tions of drugs with membranes. Project (a) is more fundamental in nature and relies on the students inter-

est in basic physics and numerical methods; (b) is more applied and will whet the interest of those with an

interest in nano-biotech and biological molecules.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, NAT), Reports in any format acceptable.

Anbefalede: contact Himanshu Khandelia ([email protected])

Litteratur Daan Frenkel, Berend Smit (2001) Understanding Molecular Simulation. Academic Press. ISBN 0-12-

267351-4;

Andrew Leach (2001) Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall.

ISBN 978-0582382107.

http://www.ch.embnet.org/MD_tutorial/



http://www.ch.embnet.org/MD_tutorial/


55

Projekt 53. Molekylære interaktioner mellem

sygdomsfremkaldende bakterier og humane

værtsceller

Vejledere: Anders Boysen, [email protected];

Jonas Borch Jensen, [email protected]

Institut: Institut for Biokemi og Molekylærbiologi (BMB)

Praktisk del: Klasse 2 laboratorium; BMB

Gruppeplacering: BMB eller Biblioteket



Keywords: Sygdomsfremkaldende bakterier, infektionsstudier, molekylær mikrobiologi

Abstract WHO anslår at Enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) bakterier hvert år forårsager ca. 650

millioner tilfælde af diarre – især i udviklingslandene. Som en direkte følge heraf dør op imod en

halv million børn i alderen under fem år. De børn og unge, der har og overlevet en ETEC infek-

tion vil efterfølgende ofte lide af fejlernæring og nedsat vækst. ETEC anvender en lang række af

molekylære mekanismer for at overleve det humane immunforsvar, hæfte sig fast på overfladen

af tarmepitelceller og dermed starte en egentlig kolonisering i tyndtarmen. Blandt andet frigiver

ETEC membran vesikler, som indeholder forskellige toksiner. Desuden producerer ETEC en

række overfladelokaliserede virulensproteiner, der bidrager til at sikre en effektiv binding til

tarmepitelvævets overflade.

Nye resultater tyder på at en lang række virulensproteiner på ETEC overfladen bliver modifice-

ret med sukkergrupper. Vi ønsker at undersøge om disse sukkergrupper spiller en rolle for bakte-

riernes binding på vores celler under infektion. På sigt vil denne viden måske kunne bruges til at

udvikler nye vacciner mod ETEC.

I dette projekt undersøges nogle af de molekylære mekanismer som ETEC benytter sig af for at

kunne etablere en infektion. Vi arbejder med de sygdomsfremkaldende bakterier i et særligt klas-

sificeret laboratorium. Her vil det bl.a. være muligt at udføre infektionsforsøg på humane tarm-

epitelcellelinier. Desuden anvendes fluorescens-mikroskopi, flowcytometri og andre biofysiske

måleinstrumenter til at undersøge interaktionen imellem bakterier og værtsceller.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende J. M. Fleckenstein et al. Microbes and Infection. 2010, 12, 89-98.




56

Projekt 54. Molekylær Sygdomsgenetik: Hvad er

(u)normalt?

Vejleder: Brage Storstein Andresen, [email protected]


Praktisk del: BMBs øvelseslaboratorium


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 4 deltagere, 2 grupper kan arbejde med projektet.


Keywords: Medfødte stofskiftesygdomme, nyfødt screening, polymorfi, gentest, mRNA

splicing, PCR .

Abstract I dag undersøges alle børn der fødes i Danmark for arvelige stofskiftesygdomme ved analyse af

nogle få dråber blod fra hælen for bestemte metabolitter. Hos de børn der findes positive skal

diagnosen bekræftes ved en undersøgelse for mutationer i de involverede gener. Menneskets ge-

ner indeholder dog også normale variationer, der ikke giver sygdom. Det kan derfor ofte være

svært at afgøre om, der blot er tale om normal variation eller sygdomsfremkaldende mutationer.

Projektdeltagerne skal med udgangspunkt i mutationer/variationer, der er fundet hos nyfødte, der

mistænkes for at have en stofskiftesygdom, forsøge at afgøre om det er sygdomsfremkaldende

mutationer eller blot neutrale variationer. De studerende vil få en indføring i brug af online værk-

tøjer, der kan bruges til at afgøre hvor hyppig en sekvensvariation er, hvordan den kan påvirke

dannelsen af mRNA og hvad den kan betyde for det dannede protein. Der vil blive givet en kort

introduktion til hvorledes en familie kan udredes genetisk, herunder f.eks. stamtræer.

Eksperimentelt vil der, afhængig af gruppens interesser, være mulighed for at designe og udføre

en gentest og med den at følge mutationens nedarvning i en familie, samt ved analyse af normal-

materiale at afgøre om variationen findes i raske personer uden sygdommen. Alternativt, vil der

kunne laves en funktionsundersøgelse af mutationens effekt på mRNA niveau f.eks. ved måling

af mRNA mængde eller undersøgelse af hvorledes mRNA splices fra minigener.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metodeartikler, som udleveres til de studerende Udvalgte kapitler fra Pediatric Endocrinology and Metabolism. Sarafoglou K. McGraw-Hill.

Andresen BS and Krainer AR (2009) When the genetic code is not enough – How sequence

variations can affect pre-mRNA splicing and cause (complex) disease. Chapter 15 in Genetics of

Complex Human Diseases. Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Desuden udvælges relevant litteratur på basis af gruppernes valg.



57

Projekt 55. "Natural compounds from plants for

cancer treatment and prevention"

Vejledere: Georg Issinger, [email protected],

Gerda Maria Hübner, [email protected]

Institut: BMB

Praktisk del: Nej

Gruppeplacering: Biblioteket eller BMR gruppens mødelokale


Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 and NAT507 studerende.

Keywords: nutrigenomics, target signaling molecules, plant compounds

Abstract One strategy to understand nutritional effects in cancer is nutrigenomics. Although it is a com-

plex and partially controversial issue, there is an evolving market for „natural compounds‟ to be

used as food supplements promising health benefits.

Within this project the students should focus on popular compounds attributed to be beneficial to

prevent cancer or even to treat cancer. The students are expected to devise a chemical classifica-

tion of dietary phenolics, e.g. flavonoids, isoflavonoids, lingnans etc. and assign the plants and

plant products where the compounds are predominantly found. Problems to be tackled: Which

are the target molecules in the cell for the plant compounds?

Are their evidences from epidemiological studies that dietary phenolics are truly therapeutic

agents for treatment and prevention of cancer?


Anbefalede: Ingen Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende S. Nobili, D. Lippi, E. Witort, M. Donnini, L. Bausi, E. Mini, S. Capaccioli, Pharmacological

Res. 2009, 59, 365-378.

G.H. Johnson, L. Balick , 671- 701 in: Bioactive Compounds and Cancer, Springer, New York,

2010

C.D. Davis, 45-70 in: Bioactive Compounds and Cancer, Springer, New York, 2010




58

Projekt 56. Online stock-trading game

Vejleder: Abyayananda Maiti, [email protected]


Praktisk del: Projektet er teoretisk datalogi





gelsk.

Keywords: Online algorithm, Stock market, One-way trading, Two- way trading, Game

theory.

Abstract In computer science, an online algorithm is one that can process its input piece-by-piece in a

serial fashion, i.e., in the order that the input is fed to the algorithm, without having the entire

input available from the start. In contrast, an offline algorithm is given the whole problem data

from the beginning and is required to output an answer that solves the problem at hand. (For

example, selection sort requires that the entire list be given before it can sort it, while insertion

sort doesn't.)

On the other hand, financial problems are typically online in nature because its information about

the future is often scarce and/or unreliable. Specifically, stock trading is a very important

financial process and also very well known to general people who may not have any proper

knowledge of financial theories. From the online algorithm perspective, there are two types of

trading: One-way trading and Two-way trading.

Here we will develop a stock-trading game where players have to place their moves in online

fashion and virtual adversary (e.g. computer) may take different strategies to manipulate the

upcoming stock-prices. Initially player would be given a fixed amount of money using which

he/she has to trade in the stock market. For one way trading, trader only can buy and in two-way

trading, trader can do any combinations of buy and sell. At each time step adversary will quote

prices for each stock. The goal would be to maximize the profit. We will also figure out different

bounds on profits in different scenarios (mainly different types of adversary).

The basic version of game deals with only one stock. We can extend it to general case where

traders can buy and sell multiple stocks.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Borodin, A.; El-Yaniv, R. (1998). Online Computation and Competitive Analysis. Cambridge

University Press. ISBN 0-521-56392-5 (Chapter 14).

R. El-Yaniv, A. Fiat, R.M. Karp, and G. Turpin (2001). Optimal Search and One-Way Trading

Online Algorithms, Algorithmica, 30, 101-139.

cogprints.org/6216/2/SSRN-id1270025.doc

http://www.wallstreetsurvivor.com/


http://www.wallstreetsurvivor.com/


59

Projekt 57. Oscillationer i glykolysen

Vejleder: Lars Folke Olsen, [email protected]


Praktisk del: BMB


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere / 1 gruppe kan arbejde med projektet.


Keywords: Glykolyse, spektrofluorometri, NADH måling, oscillationer

Abstract I mange forskellige typer af eukaryote celler kan man observere oscillationer i glykolysen, dvs

glykolysens intermediater glukose 6-phosphat, fructose 6-phosphat, ATP, NADH m.v. er ikke i

en stationær tilstand, men fluktuerer i en regelmæssig svingning. Sådanne oscillationer findes

f.eks. i bugspytkirtlens -celler og i celler fra gæren Saccharomyces cerevisiae. Det er ikke helt

klart hvad årsagen til disse svingninger er, og hvilken

funktion de har. Man har dog observeret, at i patienter

med type II diabetes er oscillationerne i -cellernes

glykolyse gået tabt.

Projektet går ud på at undersøge glykolysen i gærceller

for at klarlægge nogen af de processer der er ansvarli-

ge for oscillationernes opståen. Her kan vi bl.a. måle

NADH ved hjælp af fluorescens spektroskopi, men

også andre glykolyse-intermediater kan bestemmes

eksperiementelt. I projektet kan også indgå computer-

simuleringer af matematiske modeller af glykolysen.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Jens Christian Brasen og Lars Folke Olsen. Langt Fra Ligevægt. Aktuel Naturvidenskab 2, 2010,

p 31-34.

Å Sjöholm. Pacemakern i pankreas i otakt. Läkartidningen nr 32–33 2007, Vol. 104, p 2228-

2229.



60

Projekt 58. Physiological Importance of 3D Cell

Culture

Vejleder: Stephen Fey, [email protected] og Krzysztof Wrzesinski, [email protected]


Praktisk del: Institute – our labs


Gruppestørrelse: Minimum 3 and maximum 5 participants / 1 group can work with the project

Kommentarer: The project is offered to both NAT501 and NAT507 students

All course work, presentations and examinations will be in English

Keywords: Comparison of 2D and 3D cell culture, apoptosis

Abstract Since the breakthroughs that were made in

cell culture in the 1950‟s (in relation to the

development of the polio vaccine), the

prime focus has been on how to success-

fully grow cells in culture. One central step

has been that the cells are trypsinised and

inoculated into new culture vessels every

few days so that they do not overgrow and

become superconfluent. This focus on cell

growth has made researchers „blind‟ to

studies of cell function because frequent

trypsinisation holds cells in a rapidly grow-

ing, but low differentiated state where they

are not able to expound their advanced cel-

lular functions.

In other words, cells loose many of their physiologically attributes important for organ function

when grown in classical 2D cell culture techniques. A consequence of this is that one must ques-

tion the validity of existing data derived from cells grown in these classical techniques, bearing

in mind that almost all of the technologies used currently are adapted for cells grown in 2D cul-

ture (e.g. microsocopy and microtitre based assays).

To illustrate one of the differences, this project will investigate cell growth and apoptosis in the

two culture systems.

Lab methods that will be used include: classical 2D cell culture, 3D spheroid culture, determina-

tion of adenylate kinase, total protein amount, and techniques in microscopy


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Pampaloni F, Reynaud EG, Stelzer EH.

The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue.

Nat Rev Mol Cell Biol. 2007 Oct;8(10):839-45.




61

Projekt 59. Planlægning af job-afvikling

Vejleder: Lene Favrholdt, [email protected]


Praktisk del: Evt. Programmering

Gruppeplacering: IMADA



Keywords: Optimering, planlægning, algoritmer

Abstract Dette projekt handler om at planlægge udførelsen af en mængde jobs. Vi forestiller os, at vi har

m maskiner til rådighed til at udføre disse jobs. Maskinerne kan være ens eller forskellige. Hvis

de er forskellige, kan de f.eks. have forskellig hastighed. Det kan også være, at nogle af jobs'ne

kun kan udføres på visse af maskinerne. Målet kan være at udføre alle jobs på kortest mulig sam-

let tid, at minimere overskridelsen af deadline for de enkelte jobs, eller noget helt tredje.

Fælles for disse problemer er, at de er NP-fuldstændige. D.v.s. at der ikke findes effektive algo-

ritmer til at løse dem optimalt. Fokus vil derfor være på approksimationsalgoritmer; d.v.s. algo-

ritmer, som ikke altid løser problemet optimalt, men på den anden side garanterer, at løsningen

ikke er alt for langt fra den optimale.

Man kan arbejde med online, såvel som offline, varianter af problemerne. I den online version af

et problem kender man ikke hele problemet fra starten. Derimod kommer jobs‟ne "dumpende" et

efter et, og hvert job skal straks tildeles en maskine.

Man kan vælge at fokusere på algoritmernes køretid og/eller kvaliteten af den løsning, de leverer.

Det er muligt at lave et rent teoretisk projekt, hvor man udvælger/designer algoritmer, som man

beskriver og analyserer. Man kan også lægge hovedvægten på implementering og afprøvning af

relevante algoritmer. En mellemting mellem disse to yderpunkter vil også være en mulighed.

Et eksempel: Vi har tre ens maskiner. Jobs‟ne er karak-

teriseret ved den tid, det tager at udføre dem. Målet er

at blive hurtigst muligt færdig med at udføre samtlige

jobs. Job-længderne er: 4,4,5,5,6,7,7. Vi bruger en al-

goritme (LPT), som sorterer jobs'ne efter længde og

placerer de længste jobs først. Hvert job placeres på

den maskine, som aktuelt står til at blive først færdig.

Resultatet er illustreret i figuren til højre. I samme fi-

gur er vist en optimal placering af jobs'ne.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Approximation Algorithms for NP-Hard Problems, Edited by Dorit S. Hochbaum, Kapitel 1.



62

Projekt 60. Point-of-No Return: In how many ways

can a cell die?

Vejleder: Barbara Guerra, [email protected]

Institut: Biokemi og Molekylær Biologi

Praktisk del: Nej


Gruppestørrelse: mindst 3 og max 6 deltagere, 1 gruppe kan arbejde med projektet

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Dette er et teoretisk projekt.

Keywords: Cell death, apoptosis, autophagy, necrosis, mitotic catastrophe, anoikis

Abstract 1. Cell death is an essential phenomenon in normal development and homeostasis but also plays

a crucial role in various pathologies (e.g. diabetes and cancer). Our understanding of the molecu-

lar mechanisms involved has increased exponentially. The morphological features of a dying cell

are remarkably conserved for quite different cell types derived from lower or higher organisms.

It is now evident that there are multiple pathways leading to cell death and some cells may have

the required components for one pathway but not for another or may contain endogenous inhibi-

tors or carry mutated proteins that preclude the activation of a particular death pathway. Explor-

ing the various features that characterize the different cell death pathways may help to fill in the

many gaps in our understanding and to exploit the knowledge acquired for clinical benefit.

2. This theoretical project offers the students the opportunity to deepen their knowledge on the

many ways cells can die. With the help of a literature search, it will be possible to answer many

fundamental questions such as the importance of cell death in normal as well as in pathological

conditions and how cancer cells invent ways to inactivate the cell death machinery.

Cervix carcinoma cells undergoing a form of cell death

known as apoptosis


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste, som udleveres til de studerende Kroemer G., El-Deiry W.S., Goldstein P. et al.

Classification of cell death: recommendations of the nomenclature committee on cell death

Cell Death and Differentiation, 12, 1463-1467, 2005.

Additional material will be distributed during the course.



63

Projekt 61. ”Powder mixing”

Vejleder: Judith Kuntsche, [email protected]





Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. Projektet henvender

sig primært men ikke udelukkendes til farmaci-studerende; sprog: engelsk

Keywords: lægemiddelformulering, pulver, blanding, homogenitet

Abstract With only a few exceptions, drug substances (API, active pharmaceutical ingredients) are formu-

lated with suitable excipients to obtain an applicable dosage form. Among the various pharma-

ceutical dosage forms, tablets are by far the most widely used dosage form. The first step in tab-

let manufacturing is mixing the API with the other excipients to obtain a homogeneous powder

that is than compressed into tablets. The homogeneous distribution of the API throughout the

powder blend is of uppermost important to ensure a safe and efficient therapy. Large dosage var-

iations (for example due to processing of an inhomogeneous powder mixture) bear the danger of

overdosage (potential serious adverse effects) on the one and underdosage (inefficient therapy)

on the other hand.

In this project, you will compare different methods of powder mixing and elucidate critical

process parameters (i.e. shear force, mixing time, filling level of the mixing vessel etc.). You will

use relevant pharmaceutical excipients (fillers like lactose monohydrate and mannitol) and a dye

as “model drug”. To ensure a rational and efficient work in the lab, you will develop a study de-

sign including the various process parameters and specification of the sampling process. Finally,

we shall discuss the experimental results on the basis of theoretical principles.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende H.J. Venables and J.I. Wells. Powder mixing. Drug Development and Industrial Pharmacy 27

(2001) 599-612.

T. Shinbrot and F.J. Muzzio. Mixing and segregation in tumbling blenders. In: J. Swarbrick and

J.C. Boylan (Eds), Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, Marcel Dekker, 2002, 1795-

1810.



64

Projekt 62. Profiling the sperm lipidome

Vejleder: Christer Ejsing, [email protected]


Praktiske del: BMB´s øvelseslaboratorium



Kommentarer: Tværfagligt projekt der kræver interesse i analytisk kemi og biokemi.

Projektet tilbydes NAT501 og NAT507 studerende

Keywords: mass spectrometry, lipids, sperm, reproductive health

Abstract The lipidome of eukaryotic cells consists of hundreds to thousands of individual lipid species

that constitute membranes, store metabolic energy and function as bioactive molecules. Cellular

membranes play key roles in cell physiology, from fertilization through almost every cellular

function to cell division. Recent developments in mass spectrometry have allowed the molecular

characterization of the compositional and structural complexity of lipids in cellular membranes.

With this tool in hand, this project aims to investigate the molecular lipid composition of semen

and sperm in the context of male reproductive health.

Male reproductive health has been in focus during recent years, with several laboratories having

reported deterioration in semen quality. Although endocrine factors have been suggested as one

of the possible causes, the topic remains controversial and the adverse trend is not apparent eve-

rywhere. Lipids and regulation of membrane dynamics are essential for multiple aspects of

sperm physiology ranging from spermatogenesis in the testis to the fertilization process where

the sperm and egg cell undergo fusion. Thus, a detailed analysis of sperm lipids could contribute

to a better understanding of membrane function in the context of sperm physiology and, more-

over, of fertilization.

In this project the students will get hands-on experience with lipid mass spectrometry. The stu-

dents will initially conduct a literature review on sperm physiology with a focus on lipid func-

tion. This work will help design experiments, sample preparation routines, and furthermore de-

termine what molecular lipid species can potentially be found in semen and sperm prior to the

analysis.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende (1) van Meer G (2005) Cellular lipidomics. EMBO J 24:3159–31.

(2) Ejsing CS et al. (2009) Global analysis of the yeast lipidome by quantitative shotgun mass spectrometry. PNAS 106(7):2136-41

(3) Rabionet M et al. (2008). Male germ cells require polyenoic sphingolipids with complex glycosylation for

completion of meiosis: a link to ceramide synthase-3. J Biol Chem. 283(19):13357-69.



65

Projekt 63. Recognize handwritten text

Vejleder: Marie Christ, [email protected]







gelsk.

Keywords: Artificial Neural Networks, Machine Learning

Abstract How to teach a computer to read handwritten letters? The "normal" approach is to write a pro-

gramm. This means the programmer maps a picture with certain choosen criteria to a letter.

Slightly different letters are not recognized. While this recognition task can be solved by child-

ren. Children do not have any programmer writing a program for developing their skill. They

learn by themselves to abstract from given examples. What mechanisms do humans use to learn

handwritten letters? Can such cognition be adapted for computer usage?

Biological systems use neural networks to process informations. Neural networks consist of

many simple, identical units that have weighted and adaptable connections. A single neuron is

not much more than a simple switch. It has many inputs and as soon as the input reaches a cer-

tain threshold it produces an output. The concept of neural networks is to implement simple

connected units that are able to learn.

An artificial neuron maps an input vector to a scalar value. The weighted input values are

summed up, and output is controlled by a non-linear transfer function. Afterwards the weights

are adapted given correctly classified examples.

In the project you will learn about different types of neural networks, and implement a neural

network and a learning procedure yourself. You will then train your neural network to recognize

for example handwritten numbers and/or letters.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Simon Haykin: Neural Networks, A Comprehensive Foundation, 2nd Edition, Prentice Hall In-

ternational Editions.

Christopher M. Bishop: Neural Networks for Pattern Recognition, Oxford Univ. Press.

David Kriesel: A brief Introduction to Neural Networks,

http://www.dkriesel.com/en/science/neural_networks


http://www.dkriesel.com/en/science/neural_networks


66

Projekt 64. Resistance to antibiotics by RNA

methylation

Vejleder: Stephen Douthwaite, [email protected]


Praktiske del: Mikrobiologi laboratoriet ved BMB


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere. 2 grupper kan arbejde med projektet (1 ekspe-

rimentelt og 1 teoretisk)

Kommentarer: Projektet tilbydes NAT501 og NAT507 studerende. Dele af vejledning vil

foregå på engelsk. Keywords: Experimental project; bioinformatics project; antibiotic resistance; ribosomal

RNA; methyltransferases

Abstract Bacterial resistance to antibiotics is a growing worldwide problem that hinders the effective

treatment of bacterial infections. In many cases, bacteria become resistant to an antibiotic either

by acquiring an extra gene or as the result of a single mutation in a gene that they already pos-

sess. Infections with pathogenic bacteria can often be treated with antibiotics belonging to the

macrolide, lincosamide, streptogramin B (MLSB) group. Although these three types of antibiotic

are very different in their chemical structure, they bind to the same region of the large ribosomal

subunit (see figure). Bacteria become resistant to all the MLSB drugs by acquiring a single extra

gene (an erm methyltransferase gene) that encodes an enzyme which specifically methylates one

nucleotide in the bacterial ribosomal RNA. This modification confers resistance by blocking the

binding of the MLSB drugs to their target site on the ribosome.

Projects will be designed by two independent groups to investigate this type of antibiotic resis-

tance. One group will work mainly in the laboratory with experimental techniques; while the

other group will base their studies on bioinformatics approaches. Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat)

Anbefalede: Ingen Litteraturliste over metode artikler som udleveres til de studerende Poehlsgaard, J. and Douthwaite, S. (2005). Antibiotic targets on the bacterial ribosome.

Nature Reviews Microbiology. 3, 870-881. Desmolaize B., Rose, S., Warrass, R. & Douthwaite S. (2011). Erm monomethyltransferase in antibiotic

resistance isolates of Mannheimia haemolytica and Pasteurella multocida. Mol Microbiol. 80: 184-194.



67

Projekt 65. Saltpumper i fiskegællen

Vejleder: Steffen Søndergaard Madsen, [email protected]


Praktisk del: Biologisk Institut, forskningslaboratorium, uge 17


Gruppestørrelse: 3-4 studerende, 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: iontransport, NaK-pumpen, aquaporiner, gællefunktion, hormoner, mRNA og

protein ekspression

Abstract Fiskegællen har mange funktioner, bl.a. respiratoriske, syre-base regulatoriske og ion-

regulerende funktioner. Gællen har en kompleks tre-dimensionel struktur, der på trods af dens

kompakte størrelse giver den et meget stort overfladeareal. Relativt få celletyper indgår i gællens

opbygning: stukturelle (brusk- og søjleceller) og epithelceller (mukus, flise- og kloridceller).

Kloridcellerne findes i flere sub-typer (ion-optagende og ion-udskillende), der varierer i antal

afhængigt af ionindholdet i det omgivende vand. Gællens tynde struktur og høje permeabilitet

bevirker at ufordelagtige passive fluxer af vand og ioner opstår over gælleepithelet. Disse fluxer

virker forstyrrende på fiskens vand- og saltbalance og må kompenseres på flere forskellige ni-

veauer for ikke at fiskens indre miljø forstyrres. Et af de osmoregulerende organer er netop gæl-

len, der både aktivt kan optage og udskille ioner - afhængig af saltholdigheden fisken lever i. Eu-

ryhaline fisk kan omstille sig mellem forskellige saltholdigheder, bl.a. fordi deres gællefunktion

kan omstilles fra netto ion-optagelse (i ferskvand) til netto ion-udskillelse (i saltvand). Denne

omstilling involverer regulering af en række forskellige ion- og vandtransport proteiner der fin-

des i gællens forskellige celler. Blandt disse kan nævnes Na+,K

+-pumpen, Na

+,K

+, 2Cl

--

cotransporteren, CFTR Cl--kanalen og H

+-pumpen. Nogle af disse fungerer i både ferskvand og

saltvand (f.eks. Na+,K

+-pumpen), hvorimod andre fungerer når fisken opholder sig i enten fersk-

vand (H+-pumpen) eller saltvand (Na

+,K

+, 2Cl

--cotransporteren, CFTR Cl

--kanalen). Derudover

skal gællecellernes vand-permeabilitet reguleres for at sikre at cellernes volumen holdes kon-

stant. Heri indgår regulering af aquaporiner – molekylære vandkanaler.

Projektet tager sigte på at karakterisere hvorledes gællefunktionen ændres i forbindelse med om-

stilling mellem saltholdigheder? Mængden og reguleringen af vigtige ion- og vandtransporteren-

de proteiner i gællen kan undersøges på mRNA- og protein-niveau ved teknikker som spektrofo-

tometri, enzymassays, Western blotting og kvantitativ real-time PCR (QPCR). Forsøg med hor-

monel regulering af ekspressionen kan evt. indgå. Projektet vil give en stor mulighed for fordy-

belse i basale fysiologiske og molekylære tilpasningsstrategier i forbindelse med miljøskift.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende: Hirose, S., Kaneko, T., Naito, N. & Takei, Y. (2003) Molecular biology of major components of

chloride cells. Comparative Biochemistry and Physiology 136B: 593–620.



68

Projekt 66. Self-cleaning surfaces – the Lotus effect Vejleder: Beate Klösgen, [email protected]; Per Morgen, [email protected]

Institut: FKF, Dep. of Physics, Chemistry and Pharmacy

Gruppeplacering: FKF , MEMPHYS labs

Gruppeplacering: FFK , MEMPHYS labs


Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Teaching language will be a

mixture of English and Danish; reporting / presentation can be chosen to be

performed in either language

Keywords: nanobioscience / bionics / physics: Lotus effect / wetting – dewetting / hydro-

phobic ef-fect

Abstract The Lotus plant is famous not only for its exotic beauty but as well the self-cleaning properties

of its leaves: rain or water condensed onto the leave surface spontaneously form small droplets

that might grow until the leave bents under the load to spill them off. On

their way, the droplets pick up dirt as dust or bacteria thus keeping the plants

clean, healthy, and well-doing. The origin of the effect – now called Lotus-

effect – is a combination of two properties: hydrophobic material on the

leave surface is organized in a minute surface structure (“roughness”). This

causes excessive water repulsion – the surface is “superhydrophobic”. The

effect allows to walk on water – in principle at least, as does a pond skater.

Creating surfaces of designed wetting properties, and especially de-wetting of water by con-

trolled processes has recently created huge scientific interest because of its fundamental relev-

ance in the context of the “hydrophobic effect” and because of its high technological impact.


information gathering (contact interfaces, wetting, contact angles; hydrophobic/hydrophilic

materials; micro-structure triggered super-hydrophobicity; preparation processes),

collecting examples for hydrophobic surfaces from nature;

preparing them for the scanning electron microscope (SEM), studying selected hydrophobic

surfaces using the SEM,

measuring contact angles,

if time allows: preparation of artificial hydrophobic, hydrophilic and super-hydrophobic sur-

faces, and characterizing them building of your own artificial pond-skater.


the information required using the local library and electronic data bases. They will prepare their

own selection of samples (3-4 types per group) and to characterize them by water contact angles

and SEM imaging.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Handout material will be offered from week 1. Additional material will be found during a litera-

ture search (university library, internet, data bases )




69

Projekt 67. Simulations with cellular automata Vejleder: Philipp Peters, [email protected]






studieordning i datalogi / The project is specially suitable for students with

curriculum in computer science. Oral supervision will be in English, written

communications can be in Danish.

Keywords: Computer Science, Cellular Automata, Modeling and Simulation, Pattern

Formation

Abstract In 1952 the English mathematician, logician, and computer

scientist Alan Turing stated: "It is suggested that a system

of chemical substances, called morphogens, reacting to-

gether and diffusing through a tissue, is adequate to account

for the main phenomena of morphogenesis." With relative-

ly easy mathematical formulations and by means of simula-

tions with so-called cellular automata (CA), it is possible to

model and analyze the related problem of pattern formation

that occurs on sea shells or on animal skins. A CA is a re-

markable simple discrete model studied in computability theory that consists of a regular grid of

cells each in one of a finite number of states, such as “On” and “Off”. Each cell has a finite set of

neighborhood cells. The current state of a cell itself and the current states of the cells in its

neighborhood are considered to determine synchronously the new state of a cell.

In a straightforward manner such CA can be used to simulate the mechanism that is supposed to

be responsible for generating the before mentioned patterns. This mechanism is based on a so-

called reaction-diffusion system of the morphogen prepatterns. The subsequent differentiation of

cells to produce melanin (pigments that affect skin color) simply reflects the spatial patterns of

morphogen concentration.

The project aims at giving the participants knowledge on modeling with CA and experience in

the implementation of CA-based simulations. The simulation of animal skin patterns is just one

suggestion, other topics could be forest fire, traffic jam, predator-prey-system, game of life, etc.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende A. Deutsch, S. Dormann: Cellular Automaton Modeling of Biological Pattern Formation,

Birkhäuser Boston, 2005.

L.B. Kier, P.G. Seybold, and C.-K. Cheng: Modeling Chemical Systems Using Cellular Automa-

ta, Springer Netherlands, pages 9-38, 2005.

S. Wolfram: A new kind of science, Wolfram Media, 2002



70

Projekt 68. Skin protection for extreme conditions

Vejledere: Annette Bauer-Brandl, [email protected],

Beate Klösgen, [email protected]


Praktisk del: preparation of skin cream, testing of stability;

student lab (IFK), Lab 7 (IFK)

Gruppeplacering: library

Gruppestørrelse: min. 3 and max. 5 participants. One group can work on the project.

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. The project is de-

signed for students in pharmacy but other students are welcome, too.

Keywords: cream, ointment, emulsion, dispersion, interface, surface active materials,

phase inversion

Abstract Skin is the body‟s biggest organ, and it has many important functions: to protect the body against

infections, to insulate, to regulate the temperature, to protect against water loss; skin hosts sen-

sors for heat, cold, pressure etc. . In addition it provides peculiar transport properties that are es-

sential for life functions but that can as well be used for the administration of drugs (e.g. oint-

ments, creams, gels, plasters).

In this project, focus will be on the basics of skin care formulations and no drugs will be applied.

We shall develop a protection cream or ointment for extreme conditions – while travelling far

north or far south. At very low temperatures, the skin must be protected against frost damage and

desiccation, and at high temperature water loss must be balanced but still admit sweating. How-

ever, the properties of a cream change depending on temperature, both high and low, and also

salt / sweat has an influence. This may cause problems to store the cream, and even more so to

apply it, and the expected functionality may be hampered.

Creams consist of two phases (aqueous and oily), and their properties at room temperature

strongly depend on their composition, and on the preparation method. Compositions are qualita-

tively declared on cosmetic products, and there are standard recipes for cream and ointment

bases. Surface active materials support the stabilize droplets in emulsions. However, at high

temperatures and in contact with salt, droplets may coagulate, and the cream may break (turn

liquid and useless).

The project starts with literature work to define and describe by examples: emulsion, cream,

ointment, lotion, milk, dispersion, types of surfactants, tensides, oils etc.. Recipes for creams are

collected, their ingredients evaluated. Several creams will be made using different methods.

Properties as e.g. stability and applicability for different settings will be explored. A comparison

with a commercial product shall also be made.

The goal of the project is to understand emulsions, lotions, and ointments, and the impact of their

composition for practical use. You shall try yourself and figure out whether you can, in small

amounts in the lab, produce a better cream than an industrial product.


Anbefalede: Ingen

Literature R. Heusch: “Emulsions”. In: Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012; Wiley-VCH, Weinheim.

Pharmacopoeia Europaeia: Monograph: “Semi-solid preparations for cutaneous application




71

Projekt 69. Skarven: had og kærlighed deler

befolkningen

Vejleder: Magnus Wahlberg, [email protected]


Praktisk del: Fjord&Bælt og Marinbiologisk Laboratorium, Kerteminde

Gruppeplacering: Fjord&Bælt og Marinbiologisk Laboratorium, Kerteminde

Gruppestørrelse: 3-5, 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: skarv, naturbevarelse, fiskeri

Abstract Skarven er et af Europas mest omdiskuterede dyr. Der findes flere skarver i Danmark end i noget

andet land i Europa. Dette hænger sammen med en effektiv beskyttelse af skarven i de seneste 40

år. Dog er skarvens tilstedeværelse ikke uproblematisk: den ødelægger de træer den bygger reder

i gennem alt for intensiv gødning. I en del områder bliver fiskebestandene påvirkede af et enormt

fisketryk fra store skarvkolonier. Skarven kan også ødelægge store dele af fangsten i fiskered-

skaber så som i ned- og bundgarn. Det er derfor mange, som har et meget klart og udtalt had til

skarven. Skarvens tilstedeværelse i den danske natur stiller mange spørgsmål omkring naturbeva-

relse på spidsen: hvordan håndterer vi dyr i vores fauna, som faktisk ødelægger biotoper for an-

dre – har disse dyr sin egen eksistensberettigelse?

I forløbet udarbejdes der et kortfattet formidlingsmateriale som indeholder facts og fup omkring

skarven. Der laves undersøgelser både af den tamme skarv, som holdes ved Fjord&Bælt, og de

vilde skarver, som yngler på forskellige steder omkring Fyn. Formidlingsmaterialet testes på be-

søgende ved Fjord&Bælt såvel som lokale fiskere og andre ‟almindelige‟ borgere gennem et

spørgeskema, både før og efter de har lært skarven at kende. På denne måde undersøger vi om

forskellige gruppers indstilling til denne kontroversielle fugl kan påvirkes gennem informations-

kampagner.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Thomas Bregnballe: Skarven. DMU, 2010.

Websider omkring skarv-konflikten.



72

Projekt 70. Smart climbing – Geckos have it in their

feet

Vejleder: Beate Klösgen, [email protected]; Per Morgen, [email protected]


Gruppeplacering: FKF , MEMPHYS labs

Gruppestørrelse: 3-4 participants per group, 1 group

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Teaching language will be a

mixture of English and Danish ;

reporting / presentation can be chosen to be performed in either language

Keywords: nanobioscience / bionics / physics:

Gecko effect / adhesion / van-der-Waals interaction

Abstract All Geckos can, Spiderman can, too, at least if the proper adhesive

is available! Climbing the wall, just by running it, how can that be

done?

The project introduces into the topic of adhesion – the tight interac-

tion among two adjacent surfaces. Students will learn about what

are the interactions that can serve as a glue, and about how must an

interaction surface be designed for the case of tight adhesion, still

allowing to detach?

The Gecko foot “knows” to do it in perfection! The trick will be

seen to consist in a combination of the proper interaction – the van-

der-Waals interaction – with a nanoscopic structure: tiny protein

filaments provide van-der-Waals contact sites with the wall. Thus

the Gecko can nicely stick to a wall at whatsoever height, and still

lift its feet and continue to run its way up or down.


information gathering (contact and adhesion, van-der-Waals interaction; change of interac-

tion area by filament bending deformation),

preparing Gecko foot skin for the scanning electron microscope (SEM),

studying the Gecko foot using the SEM,

exploit the conditions of designing artificial surfaces capable of the “Gecko effect”


the information required using the local library and electronic data bases. They will prepare their

own samples and learn how to characterize them by SEM (and possibly by force measurements).


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Handout material will be offered from week 1; literature search.

from: Geim et al., Microfabricated adhesive mimicking Gecko foot-hair,

Natuer Materials, 2, 461-463 (2003)




73

Projekt 71. Smågnavere i Svanninge Bjerge



Praktisk del: Svanninge Bjerge


Gruppestørrelse: 3-5. Der kan oprettes 2 grupper, som med fordel kan samarbejde om feltar-

bejdet

Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 studerende. Ingen mulighed for vejledning i

uge 16 og 17.

Keywords: Smågnavere, artskendskab, fangst-genfangst, bestandsestimater

Abstract Smågnavere kan inddeles i studsmus og ægte mus. Til studsmusene hører bl.a. markmus, rødmus

og mosegris mens fx halsbåndmus og skovmus hører til de ægte mus. De to grupper har vidt for-

skellige levevis og tilpasninger til føde. Smågnavere spiller en helt central rolle i økosystemet, og

betegnes i visse sammenhænge som nøglearter. Deres antal og bestandsfluktuationer har dermed

stor indflydelse på andre trofiske niveauer i økosystemet. Kendskab til populationsstørrelser og

trofiske interaktioner omkring en given art, er grundlaget for udarbejdelse af matematiske model-

ler, der kan anskueliggøre, hvilke parametre der bedst forklarer de variationer man registrerer i

naturen.

Svanninge Bjerge rummer en mosaik af forskellige skov-

typer. Projektet vil fokusere på hvorvidt der er forskel på

smågnavernes artssammensætning og bestandstæthed i de

forskellige skovhabitater.

Metoder: Fangst-genfangst.


Anbefalede: Matematiske metoder for fysikere og kemiker.

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Sinclair Anthony. R.E., John M. Fryxell., and Graeme Caughley 2006. Chapter 13. Counting an-

imals In: Wildlife Ecology, Conservation, and Management (Second edition), Blackwell Publish-

ing. Pp. 217-244

Jensen, T. S., 1982 Seed Production and Outbreaks of Non-Cyclic Rodent Populations in Deci-

duous Forests. Oecologia (Berl) 54: 184-192.

Boonstra, R et al. 2001. Voles and Mice. In: Krebs, C.J., S. Boutin & R. Boonstra (eds.) Ecosys-

tem Dynamics of the Boreal Forest – The Kluane Project. Oxford University Press. Pp.: 215-239



74

Projekt 72. Struktur af G-quadrupleksen i de humane

telomerer

Vejleder: Michael Petersen, [email protected]


Praktisk del: Udføres på Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Gruppeplacering: Institut


Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende. Projektet er et teo-

retisk projekt

Keywords: telomer, G-quadrupleks, beregningskemi, molekyldynamik, struktur

Abstract Den genetiske kode findes som en DNA dobbelthelix i chromosomerne. I enderne af chromo-

somerne sidder der nogle DNA sekvenser, der ikke koder for proteiner. Disse DNA sekvenser

kaldes for telomerer. Hver gang en celle deles, og chromosomerne kopieres, bliver telomererne

afkortet en lille smule. Dette skyldes, at chromosomerne ikke kan kopieres fuldstændigt af DNA

polymerasen. Udover at beskytte kopieringen af genomet spiller telomererne også en vigtig rolle

i at kontrollere cellernes levetid: For hver celledeling forkortes telomererne en smule, og når te-

lomerene bliver for korte, vil cellen dø. Telomererne består dels af et stykke dobbeltstrenget

DNA og et enkeltstrenget stykke. Det er det enkeltstrengede stykke, der er basis for dette projekt.

DNA sekvensen af denne er bygget op af hundredevis af gentagelser af sekvensen TTAGGG.

Sådan en DNA sekvens, der indeholder mange guaniner, G-baser, kan danne en struktur, der kal-

des en G-quadrupleks (Figur 1), hvor fire DNA strenge binder til hinanden via en G-tetrade (Fi-

gur 1).

Det er stadigvæk et åbent spørgsmål, hvordan den præcise struktur af den humane telomer er i

celler, da forskellige eksperimentelle teknikker giver forskellige strukturer af modelsystemer. I

dette projekt vil vi undersøge de forskellige strukturer ved brug af beregningskemi. Mere speci-

fikt vil projektet starte med en introduktion til forskellige beregningskemiske teknikker bl.a. mo-

lekyldynamik. Disse teknikker er I også til en hvis grad stødt på i den teoretiske øvelse i KE501.

Dernæst skal forskellige mulige G-quadrupleks strukturer, opbygget af korte DNA strenge, stu-

deres med molekyldynamik. Vi kan undersøge, om det er muligt at invadere såkaldte t-loops med

DNA-strenge opbygget af kemisk-modificeret DNA. Afsluttende kan man tænke sig, at der byg-

ges modeller af, hvordan strukturen af et længere stykke telomer kunne se ud.

Figur 1. En G-tetrade opbygget af fire

guaninbaser og et eksempel på en fol-

det G-quadrupleks.


Anbefalede: Matematiske metoder for fysikere og kemikere

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Relevant litteratur udleveres og diskuteres med de studerende



75

Projekt 73. Støv og bakterier i lægemidler

Vejleder: Alexander Treusch, [email protected]

Martin Brandl, [email protected]

Institutter: Biologisk Institut (BI),

Institut for Fysik, Kemi og Farmaci (FKF),

Praktisk del: Opsamling af prøver fra renrum, FKF;

U19, GMO-laboratorium; Biologisk Institut




Keywords: Bakterier, mikrobiologi, renrum, hygiejne, sterile lægemidler

Abstract Myndighederne stiller krav om renhed af lægemidler. Særligt sterile lægemidler, som injektioner,

infusioner og øjendråber, skal være fri for mikroorganismer og derfor kræver fremstilling af læ-

gemidlerne høje standarder med hensyn til renhed. Brug af renrum reducerer risikoen for konta-

minering af et lægemiddel. Formålet er først og fremmest at beskytte produktet (lægemidlet) fra

potentiel kontaminering. Kontaminering kan være alt fra støv til mikroorganismer. Et renrum kan

aldrig være helt sterilt eller støvfrit. Renrummene designes og arbejdsrutiner oparbejdes for at

reducere forureningerne. Normerne sætter grænserne for både den partikulære og mikrobielle

forurening der er acceptabel i de forskellige renhedsniveauer,

der er beregnet til forskellige fremstillingsprocesser for læ-

gemidler.

Formålet med dette projekt er at måle forureningsniveauet i

det farmaceutiske renrum på FKF samt at forsøge at differen-

tiere om de observerede partikler er af mikrobiel oprindelse

eller støv. Eksperimentelle forsøg kunne inkludere (men er

ikke begrænset til): partikeltælling under forskellige forhold,

omklædningsrutiner der udføres af personalet, mikrobiel

vækst vha. agar plader, ”wipe tests” af overflader og sam-

menligning af de forskellige renrumsklassifikationer. Meto-

der der kan bruges er: in situ partikel tælling, mikrobiel op-

samling og optælling, mikroskopi samt molekylærbiologiske

metoder.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Bog: Pharmaceutical Practice, 2nd ed., A.J. Winfields, R.M.E. Richards, chapter 24 ”Clean

rooms for the production of pharmaceutical products”. Bogen er ikke tilgængelig på SDU-UB

udlån; der kan dog fås en elektronisk kopi af kap 24 af Martin Brandl ved henvendelse.

Bog: “Mikrobiologi” Herluf Thougaard, Verner Varlund & Rene Møller Madsen

EU GMP Annex 1: http://ec.europa.eu/health/files/eudralex/vol-4/pdfs-

en/2008_02_12_gmp_annex1_en.pdf



http://ec.europa.eu/health/files/eudralex/vol-4/pdfs-en/2008_02_12_gmp_annex1_en.pdf

http://ec.europa.eu/health/files/eudralex/vol-4/pdfs-en/2008_02_12_gmp_annex1_en.pdf


76

Projekt 74. Supermodel med Parkinson

Vejleder: Nils Færgeman, [email protected]


Praktiske del: Lipid gruppens laboratorium


Gruppestørrelse: Min. 3 og max. 5 deltagere pr. hold, 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: Parkinson, Plantemedicin, lægemidler, C. elegans, fluorescens mikroskopi

Abstract Flere neurodegenerative sygdomme skyldes at bestemte proteiner ændrer form og aggregerer i

små – men synlige – aggregater i nervecellerne. Det er ofte sygdomsspecifikke proteiner, der

ændrer form og aggregerer: α-synuklein ved Parkinsons sygdom, amyloid-β og tau ved

Alzheimers sygdom, superoxid dismutase ved Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) og huntingtin

ved Huntingtons Chorea. Trods deres simplicitet har både bananfluen Drosophila melanogaster

og rundormen Caenorhabditis elegans været brugt som modelorganismer til at undersøge de

mekanismer, der ligger bag disse lidelser. Disse organismer er yderst velegnede til sådanne

studier, idet deres genomer indeholder adskillige gener, som også findes i mennesker.

Visse stoffer, f. eks. epigallocatechingallat (EGCG) der findes i grøn te, menes at mindske

dannelsen af nogle af disse aggregater. I projektet vil vi anvende nematoden C. elegans som

modelorganisme for Parkinsons sygdom og forsøge at identificere nye forbindelser fra

planteekstrakter, som kan reducere dannelsen af -synuclein aggregater og dermed nedsætte

udviklingen af Parkinson. De studerende opnår kendskab til neurologiske lidelser, dyrkning af C.

elegans i kultur, basal og fluorescens mikroskopi teknikker.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste http://www.wormbase.org/

http://www.wormatlas.org/


http://www.wormbase.org/

http://www.wormatlas.org/


77

Projekt 75. ”Thrombin-bindende aptamerer”

Vejleder: Jesper Wengel, [email protected]






Keywords: Lægemiddeludvikling, molekylær biomedicin, DNA, aptamerer, proteiner

Abstract Aptamerer er enkeltstrengede nucleinsyrer, der via binding til proteiner og andre biomolekyler

kan fungere som lægemidler. TBA er en aptamer, der binder til proteinet thrombin. TBA, der er

en forkortelse for thrombin-bindende-aptamer, er en 15 nukleotider lang DNA streng, der folder

til en såkaldt quadruplex-struktur (se nedenfor til venstre). Det er denne quadruplex-form af

TBA, der binder til thrombin. Da thrombin er det vigtigste enzym i blodkoaguleringen, har TBA

en anti-koagulerende effekt og derved en række spændende farmaceutiske anvendelsesmulighe-

der.

Under projektet vil bl.a. aptamerer (specielt TBA), kemisk modificeret TBA, thrombin og betyd-

ningen af antikoagulanter skulle beskrives – specielt med fokus på medicinske muligheder. Den

praktiske del af projektet vil indeholde design af en ny kemiske variant af TBA, syntese af denne

samt bestemmelse af den evne til at danne quadruplex. Ved at indbygge UNA (”Unlocked

Nucleic Aicd”; struktur nedenfor til højre) nucleotider i stedet for DNA nucleotider vil det såle-

des blive forsøgt at øge TBA‟s tendens til quadruplex-dannelse. Hvis dette lykkes, vil den nye

kemiske TBA-variant være en ny lægemiddel-kandidat.

.

T

G

G

GG

GG G

G

TT

T

T TG

1

2

3

5

4

6

7

8

9

10

15

14

13

11

12

BaseO

O

OHO

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat) Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metodeartikler, som udleveres til de studerende O. Dahl, ”Kemisk DNA-syntese”, Dansk Kemi, 1987.

J. Wengel, ”Syntetisk DNA”, Aktuel Naturvidenskab, 2000.

J. K. Watts, G. F. Deleavey, M. J. Damha, Drug Discovery Today 2008, 13, 842.



78

Projekt 76. Trafikken over faunabroen på Odense-

Svendborgmotorvejen



Praktisk del: Faunapassage ved Svendborg

Gruppeplacering: Biologisk Institut eller biblioteket

Gruppestørrelse: 3-5. Én gruppe kan arbejde med projektet.

Kommentarer: Ingen mulighed for vejledning i uge 16 og 17

Projektet tilbydes til NAT501 studerende.

Keywords: Faunaovervågning, videoovervågning, fældefangst og mærkning af smågna-

vere, sporfælder

Abstract Mange vildtbestande er, i det moderne fragmenterede landskab, sårbare over for at genetisk drift

forårsaget af isolering fra nærliggende subpopulationer af artsfæller. Etablering af store motor-

vejsprojekter er en af de mest markante spredningsbarrierer for pattedyr. Faunapassager etableres

derfor langs motorvejsstrækningen for at sikre en udveksling af arternes genetiske materiale på

tværs af spredningsbarrierer. Udformningen af faunapassagerne tager hensyn til arternes forskel-

lige spredningsmønstre.

Projektet søger at belyse hvilke arter der benytter fauna-

passagen på Odense-Svendborgmotorvejen.

I projektet anvendes videoovervågning for at detektere

større pattedyrs færden over faunabroen. Mindre pattedyr

overvåges gennem fældefangst og sporfælder.

Minikurser Obligatorisk: Projektarbejde (Microsoft, Nat),

Anbefalede: Matematiske metoder for fysikere og kemiker.

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Christensen, E. et al. 2007. Biologisk vurdering og effektundersøgelser af faunapassager langs

motorvejsstrækninger i Vendsyssel. Faglig rapport fra DMU nr. 631, 2007

Fauna – og menneskepassager. ISBN : 87-7060-504-1

Madsen, A.B. et al. 2002. Barrierer i landskabet – betyder de noget for de vilde dyr? TEMA-

rapport fra DMU, 40/2002,

Salvig, J.C. 1991. Faunapassager i forbindelse med større vejanlæg. En udredningsopgave udført

i samarbejde med Skov- og Naturstyrelsen. Danmarks Miljøundersøgelser. 67 sider. - Faglig

rapport fra DMU, nr. 28.

Vilhelmsen, H. 2004. Konsekvensvurdering i forhold til påvirkning af hasselmusen i forbindelse

med motorvejsafslutning i Svendborg. Naturama. Pp. 23



79

Projekt 77. Udvikling af knogle- og fedtceller fra

humane stamceller Vejleder: Anders Haakonsson [email protected], Susanne Mandrup [email protected]


Praktisk del: Mandrup laboratoriet (BMB)


Gruppestørrelse: Mindst 3 og max 5 deltagere, 1 gruppe kan arbejde med projektet


Keywords: Stamceller, genmanipulation, celledifferentiering, PPARγ

Abstract Knogler er et dynamisk væv som gennemgår en konstant remodellering ved, at osteoclaster ned-

bryder gammel knoglematrix og osteoblaster danner ny. Når processen er korrekt reguleret, dannes

der ligeså meget knoglemasse, som der nedbrydes. Forstyrres denne regulering, således at der re-

sorberes mere knoglematrix, end der dannes, kan det få dramatiske konsekvenser og føre til syg-

dommen osteoporose. Det anslås, at der er mere end 500.000 danskere, som har osteoporose, og

at sygdommen er den underliggende årsag til op mod 20.000 knoglebrud hvert år.

Osteoblaster udvikler sig (differentierer) fra mesenkymale stamceller, som findes i knoglemarven.

De mesenkymale stamceller kan foruden osteoblaster differentiere til mange andre celletyper, bl.a.

til adipocyter (fedtceller). Specielt interessant er det, at man har fundet ud af, at der er en balance

mellem udviklingen af osteoblaster og adipocyter. PPARγ er en transskriptionsfaktor, som er vig-

tig for adipocyt-differentieringen. PPARγ og andre adipogene transskriptionsfaktorer har vist sig

at forhindre stamcellerne i at danne transskriptionsfaktorer, som er vigtige for osteoblast-

udviklingen. Man ved på nuværende tidspunkt ikke, hvad der sker, hvis man tvinger en celle, som

er i gang med at udvikle sig til en osteoblast, til at producere PPARγ. Måske vil PPARγ hæmme

cellernes egen evne til at danne osteogene faktorer og dermed stoppe differentieringen, måske in-

deholder cellen allerede så meget af de osterogene faktorer, at den uhindret fortsætter med at ud-

vikle sig til osteoblaster, måske skifter cellerne kurs og begynder at udvikle sig til adipocyter, eller

også sker der noget helt fjerde.

Vi kan tvinge mesenkymale stamceller til at producere proteiner så som PPARγ ved at udsætte

dem for genmanipulerede viruspartikler. Virusset har vi designet således, at det virale DNA inde-

holder PPARγ genet og en kraftig promotor. Når celler inficeres med dette virus, vil de begynde at

afkode det virale DNA og derved også begynde at udtrykke PPARγ.

I dette projekt vil I komme til at udtrykke PPARγ i nogle stamceller, som er i gang med at diffe-

rentiere til osteoblaster. I skal undersøge effekten af denne dramatiske indgriben i udviklingen ved

at kigge på cellerne i et mikroskop. Forinden farves cellerne med farvestoffer, som binder sig til

knoglematrix eller eventuelle fedtdråber i cellerne. I skal også undersøge, om cellerne ændrer på

udtrykket af osteoblast og adipocyt specifikke gener, ved at måle på indholdet af specifikke

mRNA molekyler i cellerne.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler som udleveres til de studerende M. Kawai, K.M. Sousa, O.A. MacDougald, C.J. Rosen, AJP Endocrinol Metab 299:E3-E9, 2010

P. Tontonoz, B.M. Spiegelman, Annu Rev Biochem 77:289-312, 2008




80

Projekt 78. Uniform sampling of RNA secondary

structure

Vejleder: Christian Reidys, [email protected].

Institut: Institut for Matematik og Datalogi (IMADA).

Praktisk del: IMADA, programming

Gruppeplacering: IMADA or Library

Gruppestørrelse: Minimum 3 and maximum of 5 participants. Two groups can work with the

project. The project, including report and exam, will be in English.


Keywords: Uniform sampling, sequence-structure relationship

Abstract The folding of RNA sequences constitutes a mapping from sequences to structures. While it is

easy to sample in sequence space by assigning independent probabilities to individual nucleo-

tides, the sampling in structure space is more difficult. The key objective here is an ad hoc uni-

form sampling of RNA structures in linear time.

Tasks:

Study the method to generate the secondary structures (without crossing arcs) uniformly us-

ing the recursion for secondary structures.

Implement such a sampling process.

Extend the above sampling method to be able to sample structures with particular properties.

For instance, sample structures having a certain minimum stack size (number of consecutive-

ly, parallel arcs) grater than s.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Combinatorial Computational Biology of RNA: Pseudoknots and Neutral Networks, Christian M.

Reidys, November 2010.



81

Projekt 79. Vand: biologiens ideelle opløsningsmiddel

Vejleder: Per Lyngs Hansen, [email protected] og relevante medarbejdere fra

forskningsgruppen MEMPHYS

Institut: Institut for Fysik, Kemi og Farmaci evt. sammen med andre institutter efter

aftale




Keywords: Vand i fysik, kemi, biofysik, biologi

Abstract Vand er et helt usædvanligt stof, fordi vandmolekylet har nogle egenskaber, som ingen andre

molekyler har. Der kan opregnes mange fysisk-kemiske egenskaber, som gør vand til noget gan-

ske særligt. Disse særegne egenskaber er grundlag for vands store betydning i biologi, hvor det

er af betydning hvordan vand blander med helt eller delvist upolære væsker og medier (som olie

og alkohol); at indlejring af upolære makromolekyler i vandigt miljø reguleres af en entropisk

effekt, den såkaldte hydrofobe effekt; samt at vand udviser speciel ordning ved biologiske græn-

se- og overflader. Disse egenskaber betinger de effekter, som udgør projektets tema:

Hvordan selvorganiserer biologisk relevante makromolekyler (f.eks. proteiner eller lægemidler) i vand?

Hvad gør vand til et ideelt biologisk `opløsningsmiddel’?

Projektet, som i detaljer udformes efter individuel aftale mellem studerende og vejlederne, gen-

nemføres af 3-5 studerende. Det er tanken, at projektet skal indeholde relevante eksperimentelle

undersøgelser, som understøttes af teoretiske overvejelser såvel som studier af litteraturen. Der

stilles ved den detaljerede udformning af projektindhold betydelige krav til

gruppens engagement og initiativrigdom.


Anbefalede: Ingen

Litteratur Life’s Matrix. A Biography of Water (P. Ball) UC Press, Berkeley (2000)



82

Projekt 80. Vej dine egne molekyler

Vejleder: Thomas J.D. Jørgensen, [email protected]


Praktisk del: Institut for Biokemi og Molekylær Biologi (BMB)



Kommentarer: Projektet tilbydes til NAT501 og NAT507 studerende

Keywords: Massespektrometri

Abstract EESI (ekstraktiv elektrosprayionisering) er en ny teknik, der har fundet anvendelse til analyse af

mange slags forskellige forbindelse. Den har bl.a. været brugt til identifikation af flygtige stoffer

i udåndingsluft, frugtmodning, parfumeforfalskninger, friske og fordærvede fødevarer, tilstede-

værelse af stimulerende stoffer (nikotin og koffein) i kroppen ved hudanalyse (se Fig.1 neden-

for). Dette projekt går ud på at konstruere en simpel ionkilde og derefter anvende teknikken til at

undersøge en selvvalgt prøve. Laboratoriet råder over en almindelig elektrosprayionkilde samt et

massespektrometer, der kan bruges som udgangspunkt til konstruktionen.

Fig.1 Skematisk illustration af EESI analyse af hud. Nitrogen gas blæses henover huden og gas-

sen føres videre til ionkilden, hvor de forskellige frigjorte stoffer ioniseres og efterfølgende de-

tekteres vha. massespektrometri.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Chen, H.; Zenobi, R. Neutral desorption sampling of biological surfaces for rapid chemical cha-

racterization by extractive electrospray ionization mass spectrometry Nature Protocols 3, 2008,

1467-1475



83

Projekt 81. Watching proteins on the move Vejleder: Daniel Wüstner, [email protected]


Praktisk del: Forskningsgruppens laboratorium

Gruppeplacering: Biblioteket eller BMB.



Keywords: Proteiner, Fluorescensmikroskopi, Diffusion, Cellekultur

Abstract Proteins never stop moving in a living cell. There is a continuous exchange of proteins between

various intracellular organelles. This dynamics is very important for the function of cells and

their ability to adapt to changing environments. Some proteins tend to aggregate which can lead

to neurodegenerative disorders, like Parkinson or Huntington disease. The discovery of green

fluorescent protein (GFP) from the jellyfish Aequorea Victoria has sparked a revolution in cell

biology. GFP shines green light when illuminated with blue light, and this ability in combination

with molecular biological techniques allows one to link GFP to almost any protein of interest and

to follow transport of this fluorescent protein complex in the cell. In fact, this discovery is so im-

portant that it won the Nobelprize in Chemistry in 2008 (see

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/index.html).

In this project, we will transfect mammalian cells with GFP-tagged proteins. We will learn about

mammalian cell lines and how to culture them in an incubator. Students will transfect the cells

transiently and observe the GFP-tagged proteins under a fluorescence microscope. We will

record time-lapse video sequences of protein transport in cells and measure their dynamics using

particle tracking and related methods. For analysis of protein mobility we will use diffusion

models and simulations. The course is suitable for students with experimental and theoretical in-

terests.

Left panel shows the jellyfish

emitting green light. Right

panel shows an artistic car-

toon of the barrel-like struc-

ture of GFP and of the chro-

mophore inside the barrel.


Anbefalede: Ingen

Litteraturliste over metode artikler, som udleveres til de studerende Green fluorescent protein: http://en.wikipedia.org/wiki/Green_fluorescent_protein


http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/index.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Green_fluorescent_protein

projektkatalog - oplev videnskab - sdu

Documents