Modul: Molecular Biology and Genome Research

Inhalte

Das Richtungsmodul dient der Orientierung der Studierenden in den Forschungsaktivitäten am Wissenschaftsstandort Golm im Bereich Molekularbiologie, Genomforschung und experimentelle Systembiologie
Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse und einen breiteren Überblick auf den Gebieten der modernen molekularbiologischen Forschung und Genomforschung. Es werden vor allem neue Technologien und deren grundlegende Mechanismen, Vorteile, Nachteile und Verwendungsgebiete in der biologischen Forschung vorgestellt. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Darstellung so genannter „omics“-Technologien, die für die experimentelle Systembiologie von Relevanz sind. Themen sind u.a.: Next Generation Sequencing, ChIP-Seq, RNA-Seq, multiparallele qRT-PCR, Hochdurchsatzverfahren zur Analyse von Protein-Protein-Interaktionen, gerichtete und Zufallsmutagenese, Biochip-Technologien, SPOT-Verfahren, SELEX, Phage Display, Zinkfinger-Nukleasen, TALENs, CRISPR-Cas9. Zusätzlich werden relevante molekularbiologische Aspekte im Überblick dargestellt.
Das Literatur-Seminar greift aktuelle Aspekte der modernen molekularbiologischen Forschung, Genomforschung und experimentellen Systembiologie auf und stellt an einzelnen publizierten Beispielen unterschiedliche wissenschaftliche Ansätze und Fragestellungen dar. Vor allem die Erhebung, Bewertung und Auswertung wissenschaftlicher Ergebnisse zu den jeweiligen Fragestellungen steht im Fokus der Präsentationen.
Im Rahmen des 6-wöchigen Forschungspraktikums erlernen die Studierenden anhand ausgewählter Forschungsfragestellungen experimentelle Methoden der Molekularbiologie, Genomforschung und experimentellen Systembiologie eigenständig im Labor durchzuführen, die erhaltenen Ergebnisse nachvollziehbar in Form von Laborprotokollen zu dokumentieren und die Forschungsfragestellung, den gewählten methodischen Ansatz sowie die erhaltenen Ergebnisse in Form einer ausgearbeiteten schriftlichen Präsentation prägnant zusammenzufassen. Die Forschungsarbeiten werden anhand von pflanzlichen und mikrobiellen Modellorganismen durchgeführt. In Kombination mit der Vorlesung und dem Seminar erlernen die Studierenden weiterhin, die eigenen experimentellen Ansätze mit alternativen Ansätzen vergleichend zu beurteilen.

Qualifikationsziele

1. Fachkompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben einen Überblick über moderne Methoden der Molekularbiologie, Genomforschung und experimentellen Systembiologie;
• werden mit der Erhebung, Auswertung und Darstellung experimenteller Daten vertraut gemacht;
• können Beziehungen zwischen Teilfachgebieten und deren Bedeutung in Ansätzen zur Lösung wissenschaftlicher Fragestellungen reflektieren.

2. Methodenkompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben einen Überblick über moderne Methoden der Molekularbiologie, Genomforschung und experimentellen Systembiologie;
• erlernen, wesentliche Techniken der Molekularbiologie, Genomforschung und experimentellen Systembiologie eigenständig einzusetzen;
• lernen, wie die unterschiedlichen Techniken aus den genannten Bereichen sinnvoll zur Erschließung neuer wissenschaftlicher Fragestellungen kombiniert werden können;
• können eine vorgegebene Fragestellung unter Anwendung fachwissenschaftlicher Methoden bearbeiten.

3. Handlungskompetenzen (gesellschaftsrelevante und strategische Kompetenzen): 

Die Studierenden

• können ihre Arbeit vor der Seminaröffentlichkeit mit Hilfe geeigneter Präsentationsmedien vorstellen;
• sind in der Lage, im Team zusammen zu arbeiten und gemeinsam eine Fragestellung zu bearbeiten;
• beherrschen ein effektives Zeit- und Ressourcenmanagement, indem sie Arbeitsabläufe eigenverantwortlich planen und in einem definierten Zeitfenster realisieren;
• besitzen die notwendige Fähigkeit zur Selbstorganisation, die die parallele Realisierung von Experimenten ermöglicht;
• besitzen die Fähigkeit, Arbeitsschritte selbstständig zu planen und die Schlüssigkeit ihres Konzepts zu beurteilen;
• sind in der Lage, Protokolle selbstständig und fristgerecht zu erstellen und für die weitere Studienarbeit zu nutzen.

Klausur, 90 Minuten; 70%

Praktikumsprotokoll, ca. 20 Seiten; 30%

Vortrag (20 Min.)

WiSe