Masterstudiengang Biologische Chemie...biodegradation (leaching, waste water management) 3....

Modulhandbuch

Masterstudiengang Biologische Chemie

an der TU Berlin

(Aktualisierungsstand: 07.04.2015)

Bearbeiter: Prof. Dr. Roderich Süßmuth, Institut für Chemie ([email protected]) Marcel König, Referent für Studium und Lehre der Fakultät II ([email protected])

Hinweis: Prinzipiell werden für alle Module die Modalitäten zu Prüfungsleistungen usw. zu Beginn der Vorlesungszeit von den Modulverantwortlichen/ Lehrenden bekannt gegeben. Diese Angaben sind verbindlich. Bei Unklarheiten sollten die Studierenden frühzeitig mit den Modulverantwortlichen / Lehrenden Kontakt aufnehmen.

3

Inhaltsverzeichnis 1. Pflichtmodule .........................................................................................................6 Primer .....................................................................................................................................................7 Grundlagen der Mikrobiologie und mikrobiellen Genetik.........................................................................9 Angewandte Mikrobiologie ..................................................................................................................11 Zellbiologie ...........................................................................................................................................13 Biologische Chemie III ..........................................................................................................................15 Biologisch-Chemisches Fortgeschrittenenpraktikum ............................................................................17 Biologische Chemie II............................................................................................................................19 Strukturbiologie......................................................................................................................................21 Wissenschaftliche Vorträge ..................................................................................................................23 2. Wahlpflichtmodule.............................................................................................. 25 Biophysikalische Chemie.......................................................................................................................26 Biophysikalische Chemie I.....................................................................................................................29 Biophysikalische Chemie II....................................................................................................................31 Optische Spektroskopie und Fluoreszenz biologischer Makromoleküle...............................................33 Biotransformationen und Synthetische Biologie....................................................................................35 Natur- und Wirkstoffsynthese................................................................................................................38 Stereoselektive Synthesemethoden .....................................................................................................40 Organische Chemie IV – Synthesemethoden der organischen Chemie ..............................................42 Synthesechemie und Katalyse: Strategien, Konzepte und Methoden ..................................................44 Medizinalchemie I..................................................................................................................................46 Medizinalchemie II.................................................................................................................................48 Praxis der Angewandten und Molekularen Mikrobiologie......................................................................50 Angewandte und Molekulare Mikrobiologie I ........................................................................................52 Angewandte und Molekulare Mikrobiologie IV .....................................................................................54 Angewandte Biotechnologie aus Sicht der Mikrobiologie .....................................................................56 Bioraffinerie...........................................................................................................................................58 PR Angewandte Mikrobiologie und Genetik .........................................................................................60 Regulation der Genexpression..............................................................................................................62 Gentherapie und Genexpression...........................................................................................................64 Molekulare Medizin................................................................................................................................67 RNA Technologien ...............................................................................................................................69 Nukleinsäuretechnologien in der Molekularen Medizin ........................................................................71 RNA Interferenz als molekulares Werkzeug..........................................................................................73 Bioverfahrenstechnik I...........................................................................................................................76 Bioverfahrenstechnik I Praktikum .........................................................................................................78 Bioverfahrenstechnik II..........................................................................................................................80 Bioprocess development from high throughput screening to production ..............................................82 Single-use Systeme in der Biotechnologie............................................................................................85 Einführung in die Bioelektronik..............................................................................................................87 Industrielle anaerobe Bioprozesse – Bioenergie, Biogas, Biosolvents..................................................90 Process Analytical Technologies: Sensoren, Monitoring, Prozesskontrolle..........................................92 Praktikum Zellkultur...............................................................................................................................94 Modern Mass Spectrometry for Proteins...............................................................................................96 Advanced Bioanalytics..........................................................................................................................98 Advanced Bioanalytics Praktikum MS.................................................................................................100 Advanced Bioanalytics Praktikum NMR..............................................................................................102 3. Projektpraktika ..................................................................................................104 Projektpraktikum Biologische Chemie.................................................................................................105 Projektpraktikum Organische Chemie und Synthetische Biologie ......................................................107 Projektpraktikum Synthese organischer Feinchemikalien...................................................................109 Projektpraktikum Metallorganische Chemie und Katalyse..................................................................111 Projektpraktikum Medizinische Biotechnologie...................................................................................113 Projektpraktikum Spektroskopie an Biomolekülen..............................................................................115

4

Projektpraktikum Bioenergetik I...........................................................................................................117 Projektpraktikum Bioenergetik II..........................................................................................................119 Projektpraktikum Bioverfahrenstechnik...............................................................................................121 Projektpraktikum Molekulare Mikrobiologie I……………………………………………………………….123 Projektpraktikum Molekulare Mikrobiologie II………………………………………………………………125

6

1. Pflichtmodule

7

Titel des Moduls: Primer

LP (nach ECTS): 1

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Roderich Süßmuth

Sekr.: TC 2

Email: [email protected]

Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele

Die Studierenden gewinnen einen Überblick über die aktuellen Forschungsaktivitäten, die verfügbaren Methoden und Arbeitstechniken der Arbeitsgruppen, die am Masterstudiengang Biologische Chemie beteiligt sind. Die Studierenden werden an die Konzeption, Planung und Durchführung einer selbständigen Forschungstätigkeit herangeführt, sie können in Zusammenarbeit mit den verantwortlichen Hochschullehrer/inn/en des Masterstudiengangs Konzepte für die in höheren Semestern anstehenden Projektpraktika erarbeiten und diese im Rahmen eines Kolloquiums vorstellen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 15% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz, 5% Sozial-kompetenz

2. Inhalte

Präsentation der unterschiedlichen wissenschaftlichen Forschungsaktivitäten, Methoden und Arbeitstechniken der am Masterstudiengang mitwirkenden Arbeitskreise. Diese liefert einen umfassenden Überblick über die aktuellen Forschungsperspektiven der verschiedenen Bereiche, die den Studierenden die Möglichkeit zur Auswahl ihrer eigenen zukünftigen Spezialisierung im Masterstudium ermöglichen soll. Die Studierenden erhalten die Möglichkeit zum Besuch der Arbeitsgruppen und Forschungslabors vor Ort. Es erfolgt ein Mentoring zur Förderung und Beratung der Studierenden gemäß den Forschungsinteressen und in Hinblick auf die Projektpraktika. Die Studierenden stellen sich vor, erarbeiten Konzepte für Projektpraktika und präsentieren diese gemeinsam mit ihren Forschungsinteressen im Rahmen eines Kolloquiums.

3. Modulbestandteile

LV-Titel LV-Art SWS LP (nach ECTS)

Pflicht(P) / Wahlpflicht(WP

) / Wahl(W)

Semester (WiSe / SoSe)

Primer IV 1 1 P WiSe/SoSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung: Vorstellung der Konzeption des Studiengangs und Darstellung der Forschungsaktivitäten der Fachgebiete durch Referate der Hochschullehrer/inn/en Laborführungen: Führungen durch ausgewählte Arbeitskreise und praktische Vorstellung der in den Fachgebieten vorhandenen Untersuchungsmethoden. Kolloquium: Vorstellung, Präsentation der Forschungsinteressen und der Konzepte für Projektpraktika durch Studierende

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

keine

8

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung

1 SWS x 15 Wochen 1 SWS x 15 Wochen Summe

= 15h = 15h = 30h = 1 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls

Das Modul ist unbenotet und wird ohne Prüfung abgeschlossen. Als Studienleistung ist ein Konzept für ein Projektpraktikum zu erarbeiten, das im Rahmen eines Kolloquiumsvortrags vorgestellt wird.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl

Nicht begrenzt.

11. Anmeldeformalitäten

Die Registrierung erfolgt im Sekretariat des Modulverantwortlichen eine ggf. nötige Anmeldung erfolgt über das zentrale Online-System QISPOS.

12. Literaturhinweise, Skripte

Skripte in Papierform vorhanden? nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur:

13. Sonstiges

9

Titel des Moduls: Grundlagen der Mikrobiologie und mikrobiellen Genetik

LP (nach ECTS): 6

Verantwortliche/-r für das Modul: Prof Dr.- Ing. Vera Meyer

Sekr.: TIB 4/4-1


Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele Die Studierenden sollen grundlegende Kenntnisse der allgemeinen Mikrobiologie besitzen, die unabdingbare

Voraussetzung für die Nutzung von Mikroorganismen im biotechnologischen, biomedizinischen oder lebensmitteltechnologischen Bereich und für das Verständnis von Hygieneanforderungen sind,

die Formen pro- und eukaryotischer Mikroorganismen kennen,

die allgemeinen Grundlagen der klassischen und Molekulargenetik beherrschen,

die Fähigkeit besitzen, mikrobiologische und genetische Methoden für die Analyse und Planung einzusetzen.

Die Veranstaltung vermittelt: 40% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methodik; 40% Anwendung & Praxis 2. Inhalte

Vorlesung Grundlagen der Mikrobiologie: Morphologie, Cytologie und Zellbiologie von Pro- und Eukaryoten; Vermehrung und Beweglichkeit von Prokaryoten, Vermehrung (geschlechtlich, ungeschlechtlich) von Eukaryoten; Viren; mikrobieller Stoffwechsel, Wachstum, Kultivierung, Inaktivierung von Mikroorganismen; Analytik von Mikroorganismen; Bakterien, Hefen und filamentöse Pilze in der angewandten Mikrobiologie; Infektionen/ Infektionskrankheiten durch Mikroorganismen.

Vorlesung Grundlagen der mikrobiellen Genetik:

Structure and replication of genomes; gene expression and its regulation; protein targeting; genetic recombination; horizontal gene transfer (transformation, transduction and conjugation); viral genomes and infection; mutation of genes and genomes; genetic engineering: restriction and modification, molecular cloning, shuttle vectors, expression vectors; DNA analysis tools etc. 3. Modulbestandteile

LV-Titel LV-Art SWS LP

(nach ECTS)

Pflicht(P) / Wahl(W)/ Wahlpflicht(WP)

innerhalb dieses Moduls


Grundlagen der Mikrobiologie

VL 2 6

P WiSe

Grundlagen der mikrobiellen Genetik

VL 2 P SoSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesungen: Frontalvorlesung, wobei Querverweise zwischen den Kapiteln zu einem vertieften Verständnis der Lehrinhalte führen. Sie folgt einem festgelegten und den Teilnehmern vorher bekannt gegebenen thematischen Aufbau, der bei Bedarf unterbrochen wird, um theoretische Grundlagen vorzustellen und zu diskutieren. Die Vorlesungen werden durch digitale Medien unterstützt.

10

5. Voraussetzungen für die Teilnahme keine

6. Verwendbarkeit Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie


Präsenzzeit VL Grundlagen der Mikrobiologie VL Grundlagen der mikrobiellen Genetik Vor- und Nachbereitung VL Grundlagen der Mikrobiologie VL Grundlagen der mikrobiellen Genetik Prüfungsvorbereitung: Schriftliche Prüfung

2 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen 2SWS x 15 Wochen Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 30 h = 60 h = 180 h = 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Schriftliche Prüfung 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Für die Vorlesungen besteht keine Begrenzung. 11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung zum Modul erfolgt online bzw. über das Prüfungsamt. Die Anmeldung zur Prüfung muss bis spätestens eine Woche vor dem gesetzten Prüfungstermin vorliegen.

12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Nutzung von ISIS2 Literatur: „Brock: Mikrobiologie“, Madigan, Martinko, Stahl, Clark; Pearson 2013 „Mikrobiologie“, Slonczewski, Foster; Springer Spektrum 2012 „Microbiology with diseases by taxonomy“, Baumann; Pearson 2012 „Angewandte Mikrobiologie“, Hrsg.: Antranikian; Springer Verlag Genetik”, Jochen Graw, Springer Verlag 2010 “iGenetics”, A molecular approach, Peter J. Russell, Pearson Education 2014 “Molecular Biology of the Gene“, Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick, Pearson Education & CSH Laboratory Press 2014 13. Sonstiges

11

Titel des Moduls: Angewandte Mikrobiologie Applied Microbiology

LP (nach ECTS):3

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr.-Ing. Vera Meyer

Sekr.: TIB4/4-1


Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele Die Studierenden sollen:

Grundlagen des mikrobiellen Stoffwechsels und der Energiegewinnung beherrschen und dieses Wissen in die Auslegung industrieller Prozesse einordnen können.

die Rolle der Mikroorganismen für eine Vielzahl von biotechnologischen Produktionsprozessen kennen.

Die Veranstaltung vermittelt: 40% Wissen & Verstehen; 10% Analyse & Methodik; 30% Entwicklung & Design; 20% Anwendung & Praxis 2. Inhalte Metabolism and product profiles under (an)aerobic conditions: citrate production, ethanol production, lactic acid production; production of antibiotics, proteins and enzymes, amino acids, vitamins and fatty acids, biopolymers and bio-plastics; biotransformation, microbial biodegradation (leaching, waste water management)



Pflicht(P) / Wahl(W)/

Wahlpflicht(WP) innerhalb des Moduls

Semester

(WiSe / SoSe)

Angewandte Mikrobiologie

VL 2 3 P WiSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung, wobei Querverweise zwischen den Kapiteln zu einem vertieften Verständnis der Lehrinhalte führen. Die Vorlesung wird durch digitale Medien unterstützt (Beamer). 5. Voraussetzungen für die Teilnahme wünschenswert: Vorkenntnisse in Mikrobiologie und Biochemie

6. Verwendbarkeit Pflichtmodul für den Masterstudiengang Biologische Chemie, Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang Biotechnologie, Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Brauerei- und Getränketechnologie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenszeit VL Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h 15 Wochen x 2 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP

12

8. Prüfung und Benotung des Moduls Schriftliche Prüfung

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt. 11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung für das Modul erfolgt zu Beginn des Semesters entweder während der ersten Vorlesungswoche im TIB4/4-1 oder online. Näheres wird per Aushang rechtzeitig bekanntgegeben. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Für die Vorlesung wird den Teilnehmer(innen) ein Handout auf der ISIS2-Homepage zur Verfügung gestellt. 13. Sonstiges

13

Titel des Moduls: Zellbiologie

LP (nach ECTS): 3

Verantwortlicher für das Modul:Prof. Dr. Roland Lauster

Sekr.: TIB 4/4-2


Modulbeschreibung


Die Studierenden sollen:

grundlegende Kenntnisse der eukaryotischen Zelle besitzen, welche unerlässliche Voraussetzung für den künftigen Biotechnologen darstellen,

die Grundlagen der Zellbiologie und der Zellkultivierung kennen,

Informationen in wissenschaftliche und praktische Zusammenhänge einordnen können,

befähigt sein, eine zellbiologische Fragestellung selbstständig anzugehen und durchzuführen,

die Grundlagen des Arbeitens an einer sterilen Werkbank, die Kultivierung in Platten und Flaschen, das Zählen und die Analyse von Zellen in der Durchflusszytometrie, das Einfrieren und Auftauen, sowie den Medienwechsel und die Mikroskopie unterschiedlicher Zelltypen beherrschen.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 40% Wissen & Verstehen, 20% Analyse & Methodik, 20% Recherche & Bewertung, 20% Anwendung & Praxis

2. Inhalte

Zellen als Grundbausteine der Lebewesen, Bestandteile eukaryotischer Zellen, Membranen, Zellkern, Endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat, Zytoskelett, Mitochondrien, Extrazelluläre Matrix, Zellkultivierung (2D/3D), Adhärente/Suspensions-Zellen, Zelllinien vs. Primäre Zellen, Cokultivierung, Proliferation/Differenzierung



(nach ECTS)

Pflicht(P) / Wahl(W) Wahlpflicht(WP)



Zellbiologie

VL 3 3 P WiSe


Die Vorlesungen werden durch computergespeicherte Darstellungen unterstützt. Diese ebenso wie Primärliteratur wird zur Verfügung gestellt.


keine

14

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie


Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung Vorlesung Prüfungsvorbereitung

15 Wochen x 2 h 15 Wochen x 2 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP


schriftliche Prüfung 9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in zwei Semestern abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl

Für die Vorlesung gibt es keine Begrenzung. Das Praktikum ist für die Studenten der Biotechnologie vorgesehen (75 Plätze). 11. Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung zur Prüfung erfolgt über Qispos. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja

13. Sonstiges

15

Titel des Moduls: Biologische Chemie III

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: TC 2

Email Ansprechparter: [email protected]

Modulbeschreibung


Die Teilnehmer(innen) können die klassischen und modernen Methoden zur chemischen Modifizierung und Synthese von Proteinen erklären und ihre Vor- und Nachteile diskutieren und bewerten. Sie verstehen wichtige Sekundärstoffwechselwege sowie die Wirkmechanismen von Antiinfektiva und Antitumorwirkstoffen. Außerdem bauen die Teilnehmer(innen) ihre Kenntnisse bezüglich der Signaltransduktion und Membranbiologie aus. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 20% Methodenkompetenz, 5% Systemkompetenz 5% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Chemische Synthese von Proteinen, chemische posttranslationale Modifizierungen, ribosomale/nichtribosomale Peptidsynthese, Polyketidsynthasen, Antimetabolite, Terpene, Alkaloide, Antiinfektiva, Antitumorwirkstoffe, Signaltransduktion, Membranbiologie




) / Wahl(W)


Biologische Chemie III VL 3 4,25 P WiSe

Biologische Chemie III SEM 1 1,75 P WiSe


Vorlesung (VL): Vermittlung der obigen Inhalte und deren theoretischer Grundlagen durch Frontalunterricht. Seminar (SEM): Vertiefung des Stoffes zur Förderung der Fähigkeit, unter Anleitung obige Themen selbständig zu bearbeiten. Darüber hinaus werden die Teilnehmer(innen) je eine mündliche themenorientierte Präsentationen von ca. 20 Minuten Länge ausarbeiten und vorstellen.


Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung: Leistungsnachweis Biologische Chemie III für Chemiker(innen).

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie. Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Biophysikalische und Biologische Chemie“ sowie „Synthese und Katalyse“ im Masterstudiengang Chemie.

16


Vorlesung: Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

3 SWS x 15 Wochen 3,5 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen Summe

= 45 h = 52,4 h = 30 h = 127,5 h = 4,25 LP

Seminar: Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung Ausarbeitung des Seminar-vortrags


= 15 h = 15 h = 22,5 h = 52,5 h = 1,75 LP

Summe = 180 h = 6 LP


Benotung: benotet. Prüfungsform: mündlich

9. Dauer des Moduls



Das Modul hat keine begrenzte Teilnehmeranzahl.


Die Anmeldung erfolgt über die zentrale Online-Prüfungsverwaltung QISPOS.



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Caroline Köhrer, Uttam L. RajBhandary, Protein Engineering, 1. Auflage, Springer, Heidelberg, 2008. David Nelson, Michael Cox, Lehninger Biochemie, 4. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2009. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer, Biochemie, 7. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2012. Nediljko Budisa, Engineering the genetic code, 1. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Udo Gräfe, Biochemie der Antibiotika, Spektrum Verlag, 1. Auflage, Heidelberg, 1992.

13. Sonstiges

17

Titel des Moduls: Biologisch-Chemisches Fortgeschrittenen-praktikum

LP(nach ECTS): 6


Sekr.: TC 2

Email Ansprechpartner: [email protected]

Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele Die Studierenden erlernen wichtige Fertigkeiten im Bereich bioanalytischer Methoden zur Charakterisierung von Biomolekülen. Die Teilnehmer(innen) überprüfen selbst-synthetisierte Peptide auf ihre metabolische Stabilität und evaluieren diese pharmakologisch. Die Studierenden verfügen über fundierte Kenntnisse in der bioinformatischen Analyse sowie in biophysikalischen Methoden und sind befähigt, biologische Makromoleküle und ihre Struktur-Funktionsbeziehung im Detail zu verstehen sowie selbständig Lösungsstrategien zu wissenschaftlichen Fragestellungen zu finden. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 30% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 30% Systemkompetenz 10% Sozial-kompetenz 2. Inhalte

Festphasenpeptidsynthese, HPLC, LC/GC-MS, NMR Spektroskopie, Metabolische Stabilität, Struktur von Proteinen, Bioinformatische Methoden zur in silico Analyse, Darstellung von Proteinstrukturen, Circular-Dichroismus Spektroskopie, Proteinstabilität, Enzymkinetik.



(nach ECTS)

Pflicht(P) / Wahl(W)/ Wahlpflicht(WP) innerhalb dieses

Moduls


Biologisch-chemisches Fortgeschrittenenpraktikum

PR 6 6 P WiSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Das Praktikum wird als Blockpraktikum durchgeführt.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme keine

6. Verwendbarkeit Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie

18


Präsenzzeit: Praktikum Vor- und Nachbereitung: Praktikum Seminarvortrag

6 h x 15 Wochen 5 h x 15 Wochen Summe

= 90 h = 75 h = 15 h = 180 h = 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Portfolioprüfung, unbenotet Prüfungsbestandteile sind die Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, Anfertigung eines schriftlichen Protokolls über die durchgeführten Untersuchungen und ein zusammenfassender Seminarvortrag. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Für das Praktikum besteht keine Begrenzung.

11. Anmeldeformalitäten Verbindliche Anmeldung über QISPOS.


Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja (über ISIS2)

13. Sonstiges

19

Titel des Moduls: Biologische Chemie II

LP (nach ECTS): 4

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr Nediljko Budisa

Sekr.: L 1


Modulbeschreibung


Die Teilnehmer(innen) verstehen die wichtigsten Primärstoffwechselwege. Sie können die wichtigsten posttranslationalen Modifzierungen von Proteinen erklären und verstehen die dazugehörigen Ursachen und Wirkungen. Zudem bauen die Teilnehmer(innen) ihre Kenntnisse hinsichtlich der Struktur und Reaktionsmechanismen von Enzymen aus und können die Grundzüge der Synthetischen Biologie aus chemischer Perspektive analysieren und diskutieren. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 20% Methodenkompetenz, 5% Systemkompetenz 5% Sozial-kompetenz

2. Inhalte

Nucleinsäuremetabolismus, Struktur von Nucleinsäuren, DNA-Rekombination, DNA-Reparatur, Transkription und RNA-Prozessierung, Translation, post-translationale Modifikationen, Metallkoordination, Regulation der Genexpression, sensorische Systeme, Immunsystem, molekulare Motoren, Grundlagen der Arzneistoffentwicklung




) / Wahl(W)


Biologische Chemie II VL 2 2,25 P SoSe

Biologische Chemie II SEM 1 1,75 P SoSe


Vorlesung (VL): Vermittlung der obigen Inhalte und deren theoretischer Grundlagen durch Frontalunterricht. Seminar (SEM): Vertiefung des Stoffes zur Förderung der Fähigkeit, unter Anleitung obige Themen selbständig zu bearbeiten. Darüber hinaus werden die Teilnehmer(innen) je eine mündliche themenorientierte Präsentationen von ca. 20 Minuten Länge ausarbeiten und vorstellen.


Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung: Leistungsnachweis Biologische Chemie II für Chemiker(innen)

20

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Biophysikalische und Biologische Chemie“ sowie „Synthese und Katalyse“ im Masterstudiengang Chemie.


Vorlesung: Präsenzzeit Prüfungsvorbereitung Vor- und Nachbereitung

2 SWS x 15 Wochen 1,5 SWS x 15 Wochen 1 SWS x 15 Wochen Summe

= 30 h = 22,5 h = 15 h = 67,5 h = 2,25 LP

Seminar: Präsenzzeit Ausarbeitung des Seminarvortrages Vor- und Nachbereitung


= 15 h = 22,5 h = 15 h = 52,5 h = 1,75 LP




9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in Semester abgeschlossen werden.




Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt über QISPOS.



Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja Die Folien zur Vorlesung stehen auf der ISIS2-Kursseite zum Download zur Verfügung. Die Tafelbilder sind nicht elektronisch verfügbar Literatur: C. T. Walsh, Posttranslational Modification of Proteins, 1. Auflage, Roberts & Co Publ, Greenwood Village, 2006. D. Nelson, M. Cox, Lehninger Biochemie, 4. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2009. D. Voet, J. G. Voet, C. W. Pratt, Lehrbuch der Biochemie, 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2010. J. J. R. Frausto da Silva, R. J. P. Williams, The biological chemistry of the elements, 2. Auflage, Oxford University Press, Oxford, 2001. J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemie , 7. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2012.

21

Titel des Moduls: Strukturbiologie

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Die Studierenden kennen wichtige Aspekte zur dreidimensionalen Struktur von Biomolekülen und verstehen die elementare Beziehung zur biologischen Funktion. Die Studierenden kennen die grundlegenden Verfahren der modernen Strukturbiologie und besitzen die Fähigkeit, die Vor- und Nachteile der jeweiligen Untersuchungsmethode für bestimmte biologische Systeme und Fragestellungen zu diskutieren und zu bewerten. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 40% Fachkompetenz, 40% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Struktur von Biomolekülen (DNA, RNA, Proteine), Strukturhierarchien, Proteinfaltung, Struktur-Funktionsbeziehung, Probenpräparation, Kristallisation und Röntgenstrukturanalyse, Biomolekulare Lösungs- und Festkörper-NMR Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, weitere biophysikalische Methoden zur Charakterisierung von Proteinen und deren Interaktionen.




) / Wahl(W)


Strukturbiologie VL 1 2 P SoSe

Strukturbiologie SEM 1 1 P


Vorlesung: Frontalvorlesung, in der die obigen Inhalte und deren theoretische Grundlagen vermittelt werden. Die Vorlesung wird durch digitale Medien unterstützt. Seminar: Interaktives Seminar zur Wiederholung und Vertiefung des Stoffes. Das Seminar soll die Fähigkeit fördern, unter Anleitung obige Themen sowie Problemstellungen selbstständig zu bearbeiten.


keine

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie.

22




= 15 h = 15 h = 30 h = 60 h = 2 LP

Seminar: Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung


= 15 h = 15 h = 30 h = 1 LP

Summe = 90 h = 3 LP



9. Dauer des Moduls





Verbindliche Anmeldung über QISPOS



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Introduction to Protein Structure, Branden, Tooze; Garland Science, 2nd edition, 1999 Introduction to Proteins: Structure, Function, and Motion, Kessel, Ben-Tal; CRC Press, 2010 Biomolecular Crystallography, Rupp; Taylor & Francis Ltd., 2009 Protein NMR Spectroscopy. Principles and Practice, Cavanagh et al.; Elsevier Ltd, Oxford, 2nd Rev. ed., 2006

13. Sonstiges

23

Titel des Moduls: Wissenschaftliche Vorträge

LP (nach ECTS): 1


Sekr.: TC 2

Email Ansprechpartner: [email protected]

Modulbeschreibung


Überblick über aktuelle Forschungsaktivitäten auf den unterschiedlichen Arbeitsfeldern der Chemie. Kenntnis der internationalen Forschungstätigkeiten und deren Verknüpfung. Erwerb breiter und interdisziplinärer naturwissenschaftlicher Kenntnisse. Qualifizierung für eine selbständige Forschungstätigkeit. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 15% Methodenkompetenz, 15% Systemkompetenz 5% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Präsentation unterschiedlicher wissenschaftlicher Forschungsaktivitäten durch Referenten aus dem nationalen und internationalen Umfeld der chemischen Forschung. Diese liefern einen umfassenden Überblick über die aktuellen, weltweiten Forschungsaktivitäten und ermöglichen den Studierenden den Erwerb breiterer und weiterreichender Kenntnisse und damit auch für ihre eigene zukünftige Spezialisierung auf die Themenfelder ihrer Wahl.



Pflicht(P) / Wahlpflicht(WP) /

Wahl(W)


Wissenschaftliche Vorträge

SEM 1 1 P WiSe/SoSe


Vorlesung: Vermittlung des Stoffes durch eine Vorlesung.


keine

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Chemie. Pflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie.


Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung

1 SWS x 15 Wochen Summe

= 15 h = 15 h = 30 h = 1 LP

24


Das Bestehen des Moduls wird durch regelmäßige Anwesenheit bei der Veranstaltung erreicht. Eine Benotung des Moduls erfolgt nicht.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in bis zu 4 Semestern abgeschlossen werden.


Nicht begrenzt.


keine



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein

13. Sonstiges

25

2. Wahlpflichtmodule

26

Titel des Moduls: Biophysikalische Chemie

LP (nach ECTS): 8

Verantwortliche für das Modul: Prof. Dr. Thomas Friedrich Prof. Dr. Peter Hildebrandt

Sekr.: PC 14

Email: [email protected] [email protected]

Modulbeschreibung


Die Studierenden sollen ein fundiertes Verständnis der Funktion biologischer Makromoleküle, insbesondere von Membranproteinen und von Transport- und Signaltransduktionsprozessen in komplexen Systemen und über biologische Membranen hinweg erwerben. Sie werden an den aktuellen Stand der Forschung auf ausgewählten Gebieten der biophysikalischen Chemie herangeführt und erwerben Kompetenzen zur kritischen Analyse biophysikalischer Fragestellungen, deren experimenteller Bearbeitung und der theoretischen Beschreibung komplexer physikalisch-chemischer Prozesse, sowie die Fähigkeit zur Beurteilung deren Reichweite zur Beschreibung realer Phänomene.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

50% Fachkompetenz, 25% Methodenkompetenz, 15% Systemkompetenz, 10% Sozial-kompetenz

2. Inhalte

Biophysikalische Chemie I: Aufbauprinzipien von Proteinen, Struktur- und Strukturanalytische Methoden; Thermodynamik und Dynamik von Prozessen von Proteinen; Konformationsübergänge, Faltung/Entfaltung; Ligandenbindung, Enzymkinetik, Kooperative Prozesse, Photobiologie, biologische Elektronentransferprozesse Biophysikalische Chemie II: Ionengleichgewichte an Membranen, Transporterscheinungen in kontinuierlichen Systemen, Eigenschaften und Transportvorgänge an biologischen Membranen, Bioenergetik, elektrisch erregbare Membranen, elektrophysiologische Verfahren, passiver und aktiver Transport über Membranen, Grundlagen biologischer Signalleitung, Pathobiophysik



Pflicht(P) / Wahl(W)

Wahlpflicht(WP)


Biophysikalische Chemie I

IV 3 4 P WiSe

Biophysikalische Chemie II

IV 3 4 P SoSe


Integrierte Veranstaltung: Praxisbezogene Vorlesung mit integrierten Seminarvorträgen von Studierenden (zu aktuellen Themen anhand von Originalliteratur) zur Vertiefung der Lehrinhalte

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Biophysikalische Chemie I: Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung sowie Prüfungsvorbereitung

3 SWS x 15 Wochen

Summe

= 45 h = 75 h =120 h = 4 LP

Biophysikalische Chemie II: Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung sowie Prüfungsvorbereitung .

3 SWS x 15 Wochen

Summe

= 45 h = 75 h

=120 h = 4 LP

Summe =240 h = 8 LP


Mündliche Abschlussprüfung über den Gesamtinhalt des Moduls nach Absolvierung aller Inhalte des Moduls. Als Studienleistung ist ein Seminarvortrag in einer der beiden Teilveranstaltungen zu einem ausgewählten Thema zu halten.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in 2 Semestern abgeschlossen werden.


Dringend empfohlen: Modul „Physikalische Chemie - Vom Molekül zum Material“ Empfohlen: Module „Biologische Chemie I“ und „Biologische Chemie II“

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Master-Studiengang Chemie und für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische Chemie“ im Master-Studiengang Biologische Chemie


nicht begrenzt


Anmeldung zu den Prüfungen und Verwaltung der Prüfungsergebnisse erfolgen durch das zentrale Online-Prüfungsverwaltungssystem QISPOS.

28



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Gerold Adam, Peter Läuger, Günter Stark: „Physikalische Chemie und Biophysik“; Springer, 4. Aufl., 2005; Kensal E. van Holde, W. Curtis Johnson, P. Shing Ho: „Principles of Physical Biuochemistry“, 2nd ed., Pearson, 2006

29

Titel des Moduls: Biophysikalische Chemie I

LP (nach ECTS): 4

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Peter Hildebrandt

Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Die Studierenden sollen ein fundiertes Verständnis der Funktion biologischer Makromoleküle, insbesondere von Membranproteinen und von Transport- und Signaltransduktionsprozessen in komplexen Systemen und über biologische Membranen hinweg erwerben. Sie werden an den aktuellen Stand der Forschung auf ausgewählten Gebieten der biophysikalischen Chemie herangeführt und erwerben Kompetenzen zur kritischen Analyse biophysikalischer Fragestellungen, deren experimenteller Bearbeitung und der theoretischen Beschreibung komplexer physikalisch-chemischer Prozesse sowie die Fähigkeit zur Beurteilung deren Reichweite zur Beschreibung realer Phänomene.



2. Inhalte

Aufbauprinzipien von Proteinen, Struktur- und Strukturanalytische Methoden; Thermodynamik und Dynamik von Prozessen von Proteinen; Konformationsübergänge, Faltung/Entfaltung; Ligandenbindung, Enzymkinetik, Kooperative Prozesse, Photobiologie, biologische Elektronentransferprozesse




Wahlpflicht(WP)


Biophysikalische Chemie I

IV 3 4 P WiSe




Dringend empfohlen: Modul „Physikalische Chemie - Vom Molekül zum Material“ Hinweis: Das Modul kann unabhängig vom Modul „Biophysikalische Chemie II“ belegt werden.

30


Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung sowie Prüfungsvorbereitung

3 SWS x 15 Wochen

Summe

= 45 h = 75 h

=120 h = 4 LP.


Mündliche Abschlussprüfung über den Gesamtinhalt des Moduls nach Absolvierung aller Inhalte des Moduls. Als Studienleistung ist ein Seminarvortrag zu einem ausgewählten Thema zu halten.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Masterstudiengang Chemie und für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie


nicht begrenzt





Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja Literatur: Adam, Läuger, Stark: Physikalische Chemie und Biophysik; Springer, 4. Aufl., 2005; Van Holde, Johnson, Ho: Principles of Physical Biochemistry; Prentice Hall, 1998 Weitere Literatur wird angegeben

31

Titel des Moduls: Biophysikalische Chemie II

LP (nach ECTS): 4

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Thomas Friedrich

Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Die Studierenden sollen ein fundiertes Verständnis der Funktion biologischer Makromoleküle, insbesondere von Membranproteinen und von Transport- und Signaltransduktionsprozessen in komplexen Systemen und über biologische Membranen hinweg erwerben. Sie werden an den aktuellen Stand der Forschung auf ausgewählten Gebieten der biophysikalischen Chemie herangeführt und erwerben Kompetenzen zur kritischen Analyse biophysikalischer Fragestellungen, deren experimenteller Bearbeitung und der theoretischen Beschreibung komplexer physikalisch-chemischer Prozesse sowie die Fähigkeit zur Beurteilung deren Reichweite zur Beschreibung realer Phänomene.



2. Inhalte

Ionengleichgewichte an Membranen, Transporterscheinungen in kontinuierlichen Systemen, Eigenschaften und Transportvorgänge an biologischen Membranen, Bioenergetik, elektrisch erregbare Membranen, elektrophysiologische Verfahren, passiver und aktiver Transport über Membranen, Grundlagen biologischer Signalleitung, Pathobiophysik




Wahlpflicht(WP)


Biophysikalische Chemie II

IV 3 4 P SoSe




Dringend empfohlen: Modul „Physikalische Chemie - Vom Molekül zum Material“ Hinweis: Das Modul kann unabhängig vom Modul „Biophysikalische Chemie I“ belegt werden.

32


Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung sowie Prüfungsvorbereitung

3 SWS x 15 Wochen

Summe

= 45 h = 75 h

=120 h = 4 LP.


Mündliche Abschlussprüfung über den Gesamtinhalt des Moduls nach Absolvierung aller Inhalte des Moduls. Als Studienleistung ist ein Seminarvortrag zu einem ausgewählten Thema zu halten.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Masterstudiengang Chemie und für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie


nicht begrenzt





Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Gerold Adam, Peter Läuger, Günter Stark: „Physikalische Chemie und Biophysik“; Springer, 4. Aufl., 2005 Kensal E. van Holde, W. Curtis Johnson, P. Shing Ho „Principles of Physical Biuochemistry“, 2nd ed., Pearson, 2006

33

Titel des Moduls: Optische Spektroskopie und Fluoreszenz biologischer Makromoleküle

LP (nach ECTS): 4


Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Die Studierenden erlagen ein vertieftes Verständnis der Grundlagen der Spektroskopie im sichtbaren Spektralbereich und ihres Einsatzes zur Charakterisierung biologischer Makromoleküle und optischer Sonden, insbesondere für die Fluoreszenzmikroskopie und -nanoskopie. Die Studierenden kennen beispielhafte Anwendungen der verschiedenen Spektroskopieformen an ausgewählten Biomolekülen, können das Funktionsprinzip spektroskopischer Apparaturen beschreiben, die Relevanz der Untersuchungsmethoden für moderne naturwissenschaftliche Fragestellungen bewerten und werden an aktuelle Forschungsthemen herangeführt, die sie beispielhaft an ausgewählter Fachliteratur erarbeiten und in Form von Seminarvorträgen vorstellen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

45% Fachkompetenz, 20% Methodenkompetenz, 25% Systemkompetenz 10% Sozial-kompetenz

2. Inhalte

Grundlagen der optischen Spektroskopie an Makromolekülen, Übergangsintensitäten, Übergangsdipolmomente, Oszillatorstärke, Rayleigh-Streuung, dynamische Lichtstreuung, UV-Vis Spektroskopie, Linear- und Zirkulardichroismus-Spektroskopie, Fluoreszenzspektroskopie, Fluoreszenz-Lebensdauer-Spektroskopie und -Mikroskopie, Fluoreszenz-Resonanz-Energietransfer (FRET), Solvenz- und Umgebungseffekte, Fluoreszenzlöschung (quenching), Fluoreszenz-Anisotropie, Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie; beispielhafte Anwendung der verschiedenen Techniken an ausgewählten Biomolekülen und molekularen Sonden, Instrumente und Detektoren der optischen Spektroskopie




Wahlpflicht(WP)


Optische Spektroskopie und Fluoreszenz biologischer Makromoleküle

IV 2 4 P WS


Integrierte Veranstaltung: Vermittlung des Stoffes durch eine Vorlesung mit integrierten Seminarvorträgen von Studierenden.

34


Dringend empfohlen: Module „Biologische Chemie I“ und „Biologische Chemie II“


Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung Vorbereitung des Seminarvortrags Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen

Summe

= 30 h = 60 h = 15 h = 15 h = 120 h = 4 LP.


Portfolioprüfung, benotet (Gewichtungsanteile in Klammern): Bestandteile der Portfolioprüfung sind ein Seminarvortrag (40%) zu dem eine einseitige Kurzzusammenfassung (Abstract) anzufertigen ist (10 %) und eine mündliche Prüfung über die Inhalte des Moduls (50 %)

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Master-Studiengang Chemie und für den Vertiefungsbereich „Biophysikalische Chemie“ im Master-Studiengang Biologische Chemie


Nicht begrenzt.





Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Kensal E. van Holde, W. Curtis Johnson, P. Shing Ho „Principles of Physical Biuochemistry“, 2nd ed., Pearson, 2006 Joseph R. Lacowicz „Principles of Fluorescence Spectroscpoy“, 3rd ed., Springer, 2010

13. Sonstiges

35

Titel des Moduls: Biotransformationen und Synthetische Biologie

LP (nach ECTS): 6

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Nediljko Budisa

Sekr.: L 1


Modulbeschreibung


Die Teilnehmer(innen) verfügen über ein breites Wissen über Enzyme und ihre Anwendung in Industrie und Forschung mit besonderem Fokus auf die Bereiche Biotechnologie und Biokatalyse. Die Teilnehmer(innen) kennen den aktuellen Stand der Forschung zur Enzymkatalyse, die Grundlagen enzymbasierter moderner Synthesemethoden sowie die biologischen Funktionen von Naturstoffen und können ihre erworbenen Kenntnisse auf neue Aufgabenstellungen anwenden. Die Teilnehmer(innen) sind in der Lage, enzymkatalysierte Synthesewege zu entwerfen und haben Kenntnisse im Bereich der umweltfreundlichen und Ressourcen schonenden Synthese. Darüber hinaus können die Teilnehmer(innen) wissenschaftliche Diskussionen in englischer Sprache zu den Themen Gentechnik, Biotechnologie und Biokatalyse verfolgen und aktiv gestalten. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 15% Methodenkompetenz, 5% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Naturstoffe und Naturstoffproduktion; Enzyme in der Biokatalyse; Coenzyme und prosthetische Gruppen; Immobilisierung von Enzymen; Cofaktorregenerierung; industriell wichtige Aminosäuren; Pflanzenenzymologie (Naturstoffproduktion in Pflanzen/transgene Pflanzen/Ziele der grünen Gentechnik); industriell relevante enzymkatalysierte Redoxreaktionen, enzymkatalysierte Bildung von C–C-Bindungen, künstliche Enzyme; Einfluss von Lösungsmitteln auf biokatalytische Reaktionen; Naturstoffproduktion mit Mikroorganismen; Ganzzellsysteme mit optimierten Stoffwechselwegen für Biotransformationen; „Molecular Farming“; therapeutische Proteine (Impfstoffe, Antikörper, biologisch aktive Peptide, pharmazeutische Proteine); Grundlagen der Synthetischen Biologie; Biosicherheit/moralische, ethische, soziologische und philosophische Aspekte; Zukunftsthemen der Synthetischen Biologie.




) / Wahl(W)


Biotransformationen und Synthetische Biologie

VL 2 2,75 P SoSe

Biotransformationen und Synthetische Biologie

SEM 2 3,25 P SoSe

36


Vorlesung (VL): Vermittlung der obigen Inhalte und deren theoretischer Grundlagen durch Frontalunterricht. Seminar (SEM): Vertiefung des Stoffes unter Einbeziehung aktueller Forschungsthemen zur Förderung der Fähigkeit, unter Anleitung obige Themen selbständig zu bearbeiten. Im Rahmen des Seminars wird jede(r) Teilnehmer(in) eine mündliche vorlesungsergänzende Präsentationen in deutscher Sprache sowie eine mündliche Präsentation zu einem aktuellen Thema aus der Literatur in englischer Sprache von jeweils ca. 20 Minuten Länge ausarbeiten und vorstellen.


Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung: Leistungsnachweis Biologische Chemie II für Chemiker(innen)

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Masterstudiengang Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.


Vorlesung: Präsenzzeit Prüfungsvorbereitung Vor- und Nachbereitung

2 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen 1,5 SWS x 15 Wochen Summe

= 30 h = 30 h = 22,5 h = 82,5 h = 2,75 LP

Seminar: Präsenzzeit Ausarbeitung des Seminarvortrages Vor- und Nachbereitung


= 30 h = 52,5 h = 15 h = 95 h = 3,25 LP




9. Dauer des Moduls





Die verbindliche Anmeldung erfolgt über QISPOS.

37



Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja Die Folien zur Vorlesung stehen auf der ISIS2-Kursseite zum Download zur Verfügung. Die Tafelbilder sind nicht elektronisch verfügbar. Literatur: Arno Schrauwers, Bert Poolman, Synthetische Biologie, 1. Auflage, Springer-Spektrum, Heidelberg, 2013. Eduardo Garcia-Junceda, Multi-Step Enzyme Catalysis, 1. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2008. Geoff Baldwin et al., Synthetic Biology, 1. Auflage, Imperial College Press, London, 2012. Kurt Faber, Biotransformations in Organic Chemistry, 6. Auflage, Springer, Heidelberg, 2011. Manfred T. Reetz, Directed Evolution of Selective Enzymes, 1. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2009. Nediljko Budisa, Engineering the Genetic Code, 1. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2005. Richard B. Silverman, The Organic Chemistry of Enzyme-Catalyzed Reactions, 1. Auflage, Elsevier, 2002. Rolf D. Schmid, Taschenatlas der Biotechnologie und Gentechnik, 2. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2006 Wolfgang Aehle, Enzymes in Industry, 1. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2007.

13. Sonstiges

38

Titel des Moduls: Natur- und Wirkstoffsynthese

LP (nach ECTS): 3

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Martin Oestreich

Sekr.: C 3


Modulbeschreibung


Die Studierenden lernen Methoden und Strategien zur Synthese von Natur- und Wirkstoffen kennen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Die Studierenden lernen Methoden, Strategien und Konzepte zur Synthese von Natur- und Wirkstoffen kennen (u.a. Terpene und Steroide, Lipide, Polyketide, Alkaloide, Kohlenhydrate, Nucleotide, Peptide, Antibiotika, usw.). Die Themenschwerpunkte umfassen u.a. Aspekte der Biosynthese, biomimetische Verfahren, Planung und Durchführung von Totalsynthesen, Wirkstoffforschung, spezielle Aspekte der Heterocyclenchemie.




) / Wahl(W)


Natur- und Wirkstoff-synthese

IV 2 3 P WiSe


Integrierte Veranstaltung: Vermittlung des Stoffes durch Frontalunterricht und Vertiefung des Stoffes durch Anwendung auf Problemstellungen.


keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Vertiefungsfächer „Synthese und Katalyse" oder „Biophysikalische und Biologische Chemie" im Masterstudiengang Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ Masterstudiengang Biologische Chemie.

39


Präsenzzeit Prüfungsvorbereitung Vor- und Nachbereitung

2 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP



9. Dauer des Moduls





Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt über die zentrale Online-Prüfungsverwaltung QISPOS.




13. Sonstiges

Die Modulprüfung wird im Sommersemester als Wiederholungsprüfung angeboten (nur für Studierende, die im Wintersemester durch die Modulprüfung gefallen sind).

40

Titel des Moduls: Stereoselektive Synthesemethoden

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: C 3


Modulbeschreibung


Die Studierenden lernen stereoselektive Synthesemethoden kennen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Die Studierenden lernen Methoden, Strategien und Konzepte der stereoselektiven Synthese kennen. Es werden Aspekte der Regio- und Stereoselektivität in der organischen Synthese und Methoden zur Kontrolle der absoluten Stereochemie besprochen, u.a. enantioselektive Katalysen mit chiralen Übergangsmetall-Katalysatoren, Organokatalyse, diastereoselektive Synthese-verfahren mit chiralen Auxiliaren und chiralen Reagenzien. Reaktionen aus den Bereichen der folgenden Themenschwerpunkte werden diskutiert: Cycloadditionen, nukleophile Additionen - z.B. 1,2- und 1,4-Additionen -, Aldoladditionen, Oxidationen, Reduktionen etc. Es werden Beispiele zur Synthese von chiralen Feinchemikalien oder Natur- und Wirkstoffen behandelt, Reagenzien zur organischen Synthese werden vorgestellt.




) / Wahl(W)


Stereoselektive Synthesemethoden

IV 2 3 SoSe


Integrierte Veranstaltung: Vermittlung des Stoffes durch Frontalunterricht und Vertiefung des Stoffes durch Anwendungen auf Problemstellungen.


Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme zu den Lehrveranstaltungen: Modul „Organische Chemie IV - Synthesemethoden der organischen Chemie“.

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Synthese und Katalyse" im Masterstudiengang Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.

41


Präsenzzeit Prüfungsvorbereitung Vor- und Nachbereitung


= 30 h = 15 h = 45 h = 90 h = 3 LP


Benotung: benotet. Prüfungsform: mündlich.

9. Dauer des Moduls





Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt über die zentrale Online-Prüfungsverwaltung QISPOS.




13. Sonstiges

Die Modulprüfung wird im Wintersemester als Wiederholungsprüfung angeboten (nur für Studierende, die im Sommersemester durch die Modulprüfung gefallen sind).

42

Titel des Moduls: Organische Chemie IV - Synthesemethoden der organischen Chemie

LP (nach ECTS): 6

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Karola Rück-Braun

Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Die Studierenden kennen synthetisch wichtige Methoden und Verfahren, Strategien und Konzepte zur Darstellung von organischen Verbindungen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Es werden synthetisch wichtige Methoden und Strategien bzw. Konzepte zur Synthese von organischen Verbindungen aus den unterschiedlichsten Bereichen der Organischen Chemie und der Biologischen Chemie behandelt. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf mehrstufigen Methoden und Verfahren. In diesem Modul werden u.a. synthetisch wichtige Beispiele aus den folgenden Themengebieten vorgestellt: pericyclische Reaktionen (anspruchsvolle und prominente Beispiele: u.a. Prostaglandinsynthesen usw.), Radikalreaktionen (z.B. sequentielle Mehrfachcyclisierungen, Bergman-Cyclisierung), Photochemie, Übergangsmetall-vermittelte Synthesemethoden (u.a. stöchiometrische Anwendungen von Übergangsmetallkomplexen), Biologische Chemie (u.a. Peptidchemie und Nucleotidchemie).




) / Wahl(W)


Organische Chemie IV VL 2 3 P SoSe

Organische Chemie IV SEM 2 3 P SoSe


Vorlesung: Vermittlung des Stoffes durch Frontalunterricht. Seminar: Vertiefung des Stoffes in Kleingruppen, Anwendung auf Modellprobleme, Vorbereitung und Präsentation eines Seminarvortrags zu einer Themenstellung.


keine

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul im Masterstudiengang Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.

43




= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP



= 30 h = 60 h = 90 h = 3 LP



Benotung: benotet. Prüfungsform: schriftlich

9. Dauer des Moduls









13. Sonstiges

44

Titel des Moduls: Synthesechemie und Katalyse: Strategien, Konzepte und Methoden

LP (nach ECTS): 6

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Karola Rück-Braun

Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Die Studierenden besitzen Kenntnisse der modernen Synthesechemie und Katalyse aus Biologie und Organischer Chemie. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Die Studierenden lernen die wichtigsten Aspekte moderner Synthesechemie aus Biologie undOrganischer Chemie kennen, u.a. das Konzept der Atomökonomie, Nachhaltigkeitsaspekte, Multimetallkatalysatoren, Enzymkatalyse. Die wichtigsten Aspekte der homogenen und heterogenen Katalyse für die Darstellung organischer Verbindungen werden behandelt, u.a. Katalysatorarten, Aspekte der Aktivierung, Aktivität und Selektivität, Immobiliserungsstrategien. Im ersten Teil der Vorlesung werden insbesondere Methoden aus dem Bereich der Grundlagenforschung behandelt , es werden aber auch Beispiele aus der Synthese von Natur- und Wirkstoffen vorgestellt (z.B. C–H-Aktivierung, Funktionalisierung von C–C-Mehrfachbindungen, homogene Katalyse mit metallorganischen Verbindungen und Übergangsmetallverbindungen, Biokatalyse). Im zweiten Teil der Vorlesung werden die wichtigsten Aspekte moderner industrieller organischer Synthesechemie vorgestellt, u.a. bilden katalytische industrielle Verfahren zur Darstellung von Feinchemikalien einen Schwerpunkt.




) / Wahl(W)


Synthesechemie und Katalyse: Strategien, Konzepte und Methoden

VL 2 3 P WiSe

Synthesechemie und Katalyse: Strategien, Konzepte und Methoden

SEM 2 3 P WiSe


Vorlesung: Vermittlung des Stoffes durch Frontalunterricht. Seminar: Vertiefung des Stoffes in Kleingruppen - Anwendung auf Modellprobleme, Übungsaufgaben, Seminarkurzvorträge.

45


keine

6. Verwendbarkeit

Pflichtmodul des Masterstudienganges Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.




= 30 h = 60 h = 30 h = 120 h = 4 LP



= 30 h = 30 h = 60 h = 2 LP




9. Dauer des Moduls









13. Sonstiges

46

Titel des Moduls: Medizinalchemie I

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Die Teilnehmer(innen) können die modernen Methoden zur Wirkstofffindung erklären, ihre Vor- und Nachteile diskutieren und bewerten. Sie kennen die Phasen des Wirkstofforschungsprozesses, kennen Strukturen wichtiger Wirkstoffe, deren Wirkmechanismen sowie Grundbegriffe der Pharmakokinetik. Außerdem bauen die Teilnehmer(innen) ihre Kenntnisse anhand ausgewählter case studies aus der Wirkstoffentwicklung aus (z. B. Synthesestrategien, SAR, biologische Testsysteme). Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 20% Methodenkompetenz, 5% Systemkompetenz 5% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Entwicklung der Medizinalchemie, Leitstruktursuche, Kombinatorische Chemie, Regel des Strukturdesigns von Wirkstoffen, Isosteriekonzept, SAR und Auswahlfilter, Rekombinante Wirkstoffe (Biologics), ADME, Pharmakokinetik und Pharmakodynamik, Computational Chemistry, case studies anhand ausgewählter Wirkstoffe, Antitumorwirkstoffe. Exkursion: Bayer AG Standort Berlin-Wedding




) / Wahl(W)


Medizinalchemie I VL 2 3 P WiSe


Vermittlung der obigen Inhalte und deren theoretischer Grundlagen durch Frontalunterricht.


keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Biophysikalische und Biologische Chemie“ sowie „Synthese und Katalyse“ im Masterstudiengang Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.

47


Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

2 SWS 2 SWS 2 SWS Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP



9. Dauer des Moduls





Verbindliche Anmeldung über QISPOS.



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Camille Georges Wermuth, The Practice of Medicinal Chemistry, 3. Auflage, Academic Press, Oxford, 2008. Gerhard Klebe, Wirkstoffdesign, 2. Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg, 2009. Richard B. Silverman, The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, 2. Auflage, Elsevier, London, 2004.

13. Sonstiges

48

Titel des Moduls: Medizinalchemie II

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Die Teilnehmer(innen) kennen die fundamentalen Begriffe und Konzepte der Forschung im Bereich der Pharmakologie mit Fokus auf drug, metabolism and pharmacokinetics (DMPK). Sie verstehen die Zusammenhänge zwischen den physikalischen/chemischen Eigenschaften der Wirkstoffstrukturen und den daraus resultierenden Profilen bei organismischer Interaktion. Sie können die biochemischen Grundlagen von Wirkstofffreisetzung, Wirkstofftransport, Metabolismus, von Phase I- und Phase II-Reaktionen, den Aufbau- und Arbeitsprinzipien von Transportern und der Exkretion wiedergeben. Außerdem verfügen die Teilnehmer(innen) hinsichtlich der Optimierung von Wirkstoffmolekülstrukturen über Kenntnisse zur leichteren Überwindung von physiologischen Barrieren. Darüber hinaus können die Teilnehmer(innen) die zugrunde liegenden Auswahl- und Optimierungsregeln für Wirkstoffe erklären und auf unbekannte Verbindungen anwenden. Dies gilt gleichermaßen für die Anwendung von analytischen und biochemischen Methoden die mit o. g. Techniken verbunden sind . Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 70% Fachkompetenz, 20% Methodenkompetenz, 5% Systemkompetenz 5% Sozialkompetenz

2. Inhalte

efficacy and exposure (physikochemische Eigenschaften eines Wirkstoffs), Molekülauswahl-regeln, logP-Werte, biochemische Assays zur Charakterisierung des zellulären Transports (PAMPA, CaCo II), der Löslichkeit, der metabolischen Stabilität (MetStab), Wirkstoffinteraktion (DDI), hERG, Wirkstofftransport, Efflux-Pumpen, Freisetzung, Administration, Verteilung, Metabolismus und Eliminierung (LADME), Blut-Hirn-Schranke, Plasmaproteinbindung, Toxizität.




) / Wahl(W)


Medizinalchemie II VL 1 2 P SoSe

Medizinalchemie II SEM 1 1 P SoSe


Vorlesung: Vermittlung der obigen Inhalte und deren theoretischer Grundlagen durch Frontalunterricht. Seminar: Vermittlung und Vertiefung des Stoffes zur Förderung der Fähigkeit, unter Anleitung obige Themen selbständig zu bearbeiten.

49


Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung: Leistungsnachweis Medizinalchemie II für Chemiker(innen).

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für das Vertiefungsfach „Biophysikalische und Biologische Chemie“ im Masterstudiengang Chemie. Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biologische Chemie / Organische Chemie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.




= 15 h = 15 h = 30 h = 60 h = 2 LP



= 15 h = 15 h = 30 h = 1 LP

Summe = 90 h = 3 LP



9. Dauer des Moduls





Verbindliche Anmeldung über das Prüfungsamt.



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Edward H. Kerns, and Li Di, Drug-like Properties: Concepts, Structure Design and Methods: from ADME to Toxicity Optimization, Academic Press 2008.

13. Sonstiges

50

Titel des Moduls: Praxis der Angewandten und Molekularen Mikrobiologie Practice of Applied and Molecular Microbiology

LP (nach ECTS):6


Sekr.: TIB4/4-1


Modulbeschreibung


aktuelle Methoden der modernen Mikrobiologie kennen und verstehen lernen ,

lernen, das erworbene Wissen gezielt in ausgewählten Experimenten anzuwenden,

dazu befähigt werden, systembiologische Prozesse eigenständig zu konzeptionieren, durchzuführen und auszuwerten.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 30% Wissen & Verstehen; 30% Analytik & Methodik; 20% Anwendung & Praxis; 20% Sozialkompetenz 2. Inhalte Anhand des biotechnologisch relevanten Produktionsorganismus Aspergillus niger werden verschiedene molekulare Methoden erlernt. Unter anderem: Transformation von Hyphenpilzen mit Hilfe auxotropher und dominater Selektionsmarker, Southern Blot Analyse zur Identifikation von genomischen Integrationsereignissen, Fluoreszenzmikroskopie zur intrazellulären Lokalisierung von Proteinen, Untersuchung von in vivo DNA-Transkriptionsfaktorinteraktionen, Optimierung pilzlicher Genexpressionssysteme.



(nach ECTS)


innerhalb des Moduls

Semester

(WiSe / SoSe)

Praxis der Angewandten und Molekularen Mikrobiologie

PR 4 6 P SoSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Im Praktikum werden molekulare Techniken zur Modifizierung des Stoffwechsels von Mikroorganismen erlernt. Die Ergebnisse werden protokolliert und in Vorträgen der Gruppe vorgestellt und diskutiert. Abschließende schriftliche Prüfung. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

Wünschenswert: Vorkenntnisse in der Molekulargenetik sowie Mikrobiologie. Ein generelles Interesse an mikrobiologischen und molekulargenetischen Arbeiten sollte vorhanden sein. 6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Biologische Chemie.

51


Präsenszeit PR Vor- und Nachbereitung Vortragsvorbereitung Protokollerstellung

4 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 3 h 15 Wochen x 2 h 15 Wochen x 3 h Summe

= 60 h = 45 h = 30 h = 45 h = 180 h = 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Portfolio-Prüfung (Benotung gemäß Schema 2 der Fakultät III, siehe Anhang des Modulkatalogs. Die beiden Teilleistungen (Vortrag und Protokoll) gehen zu gleichen Teilen in die Benotung ein. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximal 18 Teilnehmer(innen) 11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung zum Modul erfolgt online. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? ja (über TIB4/4-1)


13. Sonstiges

52

Titel des Moduls: Angewandte und Molekulare Mikrobiologie I Applied and molecular Microbiology

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: TIB4/4-1


Modulbeschreibung



ihre bisher erworbenen molekulargenetischen Kenntnisse um die Themenschwerpunkte Systembiologie, synthetische Biologie und „Omics“ Technologien erweitern,

aktuelle Methoden und Strategien der modernen Mikrobiologie kennen und verstehen lernen,

lernen, das erworbene Wissen auf der Grundlage rechnerbasierter Methoden anzuwenden.



40% Wissen & Verstehen; 20% Analytik & Methodik; 20% Recherche & Bewertung; 10% Anwendung & Praxis; 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

VL: Konzepte der Systembiologie, der synthetischen Biologie und der „Omics“ Technologien (Genomics, Transcriptomics, Proteomics, Metabolomics) in der angewandten Mikrobiologie (von Genomen zu Funktionen zu Produkten, Konzepte des Genetic und Metabolic Engineering)

SE: Anwendung des in der Vorlesung vermittelten Wissens am Computer, Nutzung von Open Source Programmen, Datenbanken und Plattformen zur Transkriptom- und Proteomanalyse: BioConductor, Enrichment Analysis, Promotor-Screening, Netzwerk-Rekonstruktion. Als Modellsysteme werden Aspergillus niger und Saccharomyces cerevisiae genutzt.





Semester

(WiSe / SoSe)

Angewandte und Molekulare Mikrobiologie

VL 2

9

P SoSe

Systembiologie der Mikroorganismen

SE 2 P SoSe

53


Die Vorlesung wird durch digitale Medien unterstützt (Beamer). Im Seminar wird anhand spezifischer Fragestellungen das vermittelte Wissen angewandt und vertieft. Hausaufgaben werden selbständig oder in Teamarbeit bearbeitet. Lösungswege und Ergebnisse werden im Rahmen von Präsenzterminen vorgestellt und diskutiert. Abschließende schriftliche Prüfung.


Wünschenswert: Gute Kenntnisse in der Molekulargenetik. Ein generelles Interesse an systembiologischen Fragestellungen und Konzepten der Bioinformatik sollte vorhanden sein.

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.


Präsenszeit VL Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Präsenszeit SE Vor- und Nachbereitung Hausaufgaben

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h 15 Wochen x 2 h 2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 4 h 15 Wochen x 6 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 30 h = 60 h = 90 h = 270 h = 9 LP


Portfolio-Prüfung (Benotung gemäß Schema 2 der Fakultät III, siehe Anhang des Modulkatalogs. Die beiden Teilleistungen gehen zu gleichen Teilen in die Benotung ein.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.


Maximal 18 Teilnehmer(innen)


Die Anmeldung zum Modul erfolgt online. Die Anmeldefrist zu den Portfolioprüfungen beginnt mit der ersten Veranstaltung des Moduls (VL Angewandte und Molekulare Mikrobiologie) und endet in der Regel am 31. Mai. Die Fristen zur Registrierung zum Praktikum werden in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.



Für Vorlesung und Seminar wird den Teilnehmer(innen) ein Handout auf der ISIS2-Homepage zur Verfügung gestellt.

13. Sonstiges

54

Titel des Moduls: Angewandte und molekulare Mikrobiologie IV Applied and molecular microbiology IV

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: TIB4/4-1


Modulbeschreibung



ihre bisher erworbenen molekulargenetischen Kenntnisse um die Themenschwerpunkte Systembiologie, synthetische Biologie und „Omics“ Technologien erweitern,

aktuelle Methoden und Strategien der modernen Mikrobiologie kennen und verstehen lernen,



70% Wissen & Verstehen; 10% Analytik & Methodik; 10% Anwendung & Praxis; 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Konzepte der Systembiologie, der synthetischen Biologie und der „Omics“ Technologien (Genomics, Transcriptomics, Proteomics, Metabolomics) in der angewandten Mikrobiologie (von Genomen zu Funktionen zu Produkten, Konzepte des Genetic und Metabolic Engineering)


LV-Titel LV-Art SWSLP (nach ECTS)



Semester

(WiSe / SoSe)

Angewandte und molekulare Mikrobiologie

VL 2 3 P SoSe


Die Vorlesung wird durch digitale Medien unterstützt (Beamer).


Bachelor Biotechnologie oder verwandter Fachrichtungen, gute Kenntnisse in Molekulargenetik. Ein generelles Interesse an systembiologischen Fragestellungen und an mikrobiologischen und molekulargenetischen Arbeiten sollte vorhanden sein.

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang

55

Biologische Chemie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenszeit VL Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h 15 Wochen x 2 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP


Schriftliche Prüfung

9. Dauer des Moduls



unbegrenzt


Die Anmeldung zum Modul erfolgt online. Die Anmeldefrist endet in der Regel am 31. Mai.



Für die Vorlesung wird den Teilnehmer(innen) ein Handout auf der ISIS2-Homepage zur Verfügung gestellt.

13. Sonstiges

56

Titel des Moduls: Angewandte Biotechnologie aus Sicht der Mikrobiologie Applied Biotechnology from the View of Microbiology

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: TIB4/4-1


Modulbeschreibung



lernen, die bisher erworbenen Kenntnisse aus der Technischen und Industriellen Mikrobiologie, Genetik, Biochemie und Verfahrenstechnik miteinander zu verknüpfen und in praxisnahe Anwendungen umzusetzen,

ausgewählte mikrobielle Stoffumwandlungen im Labormaßstab durchführen und mit Hilfe von Genetic and Metabolic Engineering Strategien verändern,

Produktionsprozesse aus dem Bereich der industriellen Biotechnologie kennenlernen und versuchen, diese zu optimieren, wobei der Fokus auf den mikrobiellen Zellfabriken liegt.


35% Wissen & Verstehen; 20% Analytik & Methodik; 10% Recherche & Bewertung; 15% Anwendung & Praxis; 20% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Zitronensäureproduktion mittels Aspergillus niger: Einfluss der Medienbedingungen und Morphologie auf die Produktbildung

Lysinproduktion mit Corynebacterium glutamicum: Manipulation des Bakterien-stoffwechsels durch ungerichtete und gerichtete Mutagenese, Stammoptimierung durch Umgehung von Feedbackinhibition (Metabolic Engineering)

Fettsäureproduktion in Hefen: Steigerung von Produktmengen durch Genetic Engineering (z.B. durch Optimierung des Codon Usage)





Semester

(WiSe / SoSe)

Angewandte Biotechnologie aus Sicht der AMM

PR 4 6 WP SoSe


Praktikum, welches durch Vorträge von Studenten ergänzt wird. Zusätzlich sind Protokolle der Versuche anzufertigen. Abschließende schriftliche Prüfung.

57

5. Vorraussetzungen für die Teilnahme

Wünschenswert: Kenntnisse in Technisch Industrielle Mikrobiologie, Genetik, Biochemie und Verfahrenstechnik

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Biologische Chemie.


Präsenszeit PR Vor und Nachbereitung (inklusive Protokoll- und Vortragsvorbereitung)Prüfungsvorbereitung

4 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 6 h Summe

= 60 h = 90 h = 30 h = 180 h = 6 LP


Schriftliche Prüfung

9. Dauer des Moduls



Maximal 18 Teilnehmer


Die Anmeldung zum Modul erfolgt online. Die Anmeldefrist beginnt mit dem ersten Praktikumstag im Wintersemester und endet in der Regel am 30. November.

Die Registrierung erfolgt auf der ISIS bzw. ISIS2 Website. Die Fristen zur Registrierung werden rechtzeitig bekannt gegeben.

12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? ja (über TIB4/4-1)


13. Sonstiges

58

Titel des Moduls: Bioraffinerie Biorefinery

LP (nach ECTS): 3

Verantwortliche für das Modul: Prof. Dr.-Ing. Vera Meyer

Sekr.: TIB 4/4-1


Modulbeschreibung



die allgemeinen Grundlagen der stofflichen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffe kennenlernen,

die verschiedenen Systeme der aktuell realisierbaren und zukünftigen Bioraffinerieprinzipienkennen und verstehen lernen,

Die Komplexität der notwendigen Verfahren für den Rohstoffwandel in der chemischen Industrie erfassen,

die Fähigkeit besitzen, mikrobiologische und physikalisch-chemische Methoden für die Analyse und Planung einzusetzen,

ausgewählte Verfahren für die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe eigenständig auf die entsprechenden Substrate anwenden können.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methodik; 20% Entwicklung & Design; 10 % Anwendung & Praxis 2. Inhalte

Vorlesung Bioraffinerie;

Rohstoffsituation gestern und heute; Bioraffinerie und Biowirtschaft; Stärkebasierte Bioraffinerie; Ganzpflanzenbioraffinerie; Lignozellulose-basierte Bioraffinerie; Grüne Bioraffinerie; 2-Plattform Bioraffinerie; Algen und deren Einsatz in der Bioraffinerie; Verfahren und Methoden in der Bioraffinerie 3. Modulbestandteile


(nach ECTS)




Bioraffinerie

VL 2 3 WP WiSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Frontalvorlesung, sie folgt einem festgelegten und den Teilnehmern vorher bekannt gegebenen thematischen Aufbau, der bei Bedarf unterbrochen wird, um theoretische Grundlagen vorzustellen und zu diskutieren. Die Möglichkeiten und Hemmnisse einer Biowirtschaft sollen gemeinsam erarbeitet werden.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Wünschenswert: grundlegende Kenntnisse der Module Grundlagen der Mikrobiologie und Biochemie, Besuch der Vorlesungen Grundlagen Genetik / Technische und Industrielle Mikrobiologie I

59

6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie. Dieses Modul kann als Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang LMT belegt werden.


Präsenzzeit VL Bioraffinerie Vor- und Nachbereitung VL Bioraffinerie Vorbereitung der Prüfungsleistung

2 SWS x 15 Wochen

15 Wochen x 2 h 3 x 10 h Summe insgesamt:

= 30 h = 30 h = 30h = 90 d.h. 3 LP


9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Unbegrenzt

11. Anmeldeformalitäten Die Vorlesung findet als Blockveranstaltung in der 11. Kalenderwoche eines Jahres statt. Die Anmeldung zum Modul erfolgt online. Die Anmeldefrist endet in der Regel am letzten Tag der Blockveranstaltung. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Die VL Unterlagen werden den Studierenden nach der VL in digitaler Form zur Verfügung gestellt. Literatur:

Kamm, B., Gruber, P. R., Kamm, M. Biorefineries - Industrial Processes and Products Status Quo and Future; ISBN-13: 978-3-527-32953-3, Wiley

Demirbas A. Biorefineries: For Biomass Upgrading Facilities; ISBN-13: 978-1848827202, Springer 13. Sonstiges

60

Titel des Moduls: PR Angewandte Mikrobiologie und Genetik Lab course Applied Microbiology and Genetics

LP(nach ECTS): 6

Verantwortliche für das Modul: Prof. Dr.- Ing. Vera Meyer

Sekr.: TIB 4/4-1


Modulbeschreibung


Die Studierenden sollen

die Fähigkeit besitzen, mikrobiologische und genetische Methoden für die Analyse und Planung einzusetzen,

ausgewählte mikrobielle Stoffumwandlungen im Labormaßstab eigenständig durchführen können.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 40% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methodik; 20% Entwicklung & Design; 20% Anwendung & Praxis 2. Inhalte Neben klassischen genetischen Experimenten zur Neukombination des Erbguts (Konjugation bei Bakterien, Kreuzungsanalysen von Hefen und Pilzen) werden gentechnische Grund-versuche mit Mikroorganismen (Sicherheitsstufe 1) durchgeführt: Hierzu gehören z.B. die Klonierung eines DNA- Fragments in Bakterien (Techniken: Restriktionsanalyse, Gel-Elektrophorese, Ligation, Transformation, Plasmid-Isolation etc.) und die Produktion und der Nachweis einer rekombinanten Hefe (knock out eines Gens). Darüber hinaus werden ausgewählte mikrobielle Stoffproduktionen und -umwandlungen bearbeitet (z.B. Zitronen-säureproduktion, Biotransformation, Aktive Trockenhefe, Leaching etc.). 3. Modulbestandteile


(nach ECTS)

Pflicht(P) / Wahl(W)/ Wahlpflicht(WP) innerhalb dieses

Moduls


Angewandte Mikrobiologie und Genetik

PR 4 6 WP SoSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Die Experimente werden von den Studierenden in Kleingruppen (in der Regel zu zwei Per-sonen) durchgeführt. Auswertung, Protokollierung und Evaluierung der Experimente sind Voraussetzung für das erfolgreiche Bestehen des Kurses. Neben der direkten Betreuung durch wiss. Mitarbeiter werden Tutoren eingesetzt, die die Studierenden mit anleiten und betreuen, die Experimente vor- und nachbereiten, sowie Korrekturaufgaben wahrnehmen. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

Wünschenswert: Begleitender Besuch des Moduls „Grundlagen der Mikrobiologie und mikrobiellen Genetik“ 6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie

61


Präsenzzeit PR Angewandte Mikrobiologie und Genetik Vor- und Nachbereitung PR Angewandte Mikrobiologie und Genetik Vorbereitung der Prüfungsleistung

4 SWS x 15 Wochen 4 SWS x 15 Wochen Summe insgesamt

= 60 h = 60 h = 60 h =180 h = 6 LP


9. Dauer des Moduls



Maximal 18 Teilnehmer


Die Anmeldung zum Modul erfolgt online bzw. über das Prüfungsamt. Die Anmeldung zur Prüfung muss bis spätestens eine Woche vor dem gesetzten Prüfungstermin vorliegen.

Die Registrierung für die Platzzuweisung zum im Sommersemester stattfindenden Praktikum erfolgt bereits im Wintersemester auf der ISIS2 Website. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? ja (über TIB4/4-1)

Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: “Genetik”, Jochen Graw, Springer Verlag 2010 “iGenetics”, A molecular approach, Peter J. Russell, Pearson Education 2014 “Molecular Biology of the Gene“, Watson, Baker, Bell, Gann, Levine, Losick, Pearson Education & CSH Laboratory Press 2014 13. Sonstiges

62

Titel des Moduls: Regulation der Genexpression

LP (nach ECTS): 3

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Jens Kurreck

Sekr.: TIB 4/3-2


Modulbeschreibung



Kenntnisse über die Regulationsmechanismen der Genexpression in eukaryotischen und prokaryotischen Zellen besitzen,

Signaltransduktionskaskaden und wesentliche Regulationskreise und -mechanismen, die den zellulären Metabolismus, die Zellproliferation und -teilung beeinflussen, kennen,

befähigt sein, molekulare Regulationsmechanismen der Zelle sowie Möglichkeiten zu deren gezielter Beeinflussung besser zu verstehen.


80% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methodik

2. Inhalte

Vertiefung und Erweiterung von Kenntnissen zu zellulären und molekularen Regulationsmechanismen mit Schwerpunkt in der Regulation der Genexpression, Zelluläre Signaltransduktion, Regulation der Genexpression, Epigenetische Regulation, Indikator- und regulierbare Genexpressionssysteme, Second Messenger, RNA-Interferenz, Translation, Transkription, Zellzyklusregulation, hormonale Regulation, Apoptose, G-Protein gekoppelte Rezeptoren, Tyrosinkinaserezeptoren





Semester

(WiSe / SoSe)

Regulation der Genexpression (Dr. Henry Fechner)

VL 2 3 P SoSe


Vorlesung. Beteiligung von Studierenden ist erwünscht.


keine

63

6. Verwendbarkeit



Präsenzzeit VL: Vor- und Nachbereitung VL Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h

Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP


Schriftliche Prüfung (benotet)

9. Dauer des Moduls



unbegrenzt


QISPOS


Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja (über ISIS)

Literatur:

Kraus et al. Biochemistry of Signal Transduction and Regulation, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 4th Edition, Weinheim

13. Sonstiges

64

Titel des Moduls: Gentherapie und Genexpression

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: TIB 4/3-2


Modulbeschreibung



Kenntnisse über die Regulationsmechanismen der Genexpression in eukaryotischen und prokaryotischen Zellen besitzen sowie über die verschiedenen Felder der Gentherapie und Genexpression unter besonderer Berücksichtigung der RNA-Interferenz (RNAi),


die neuesten Entwicklungen bei der Anwendung der RNAi und beim Einsatz viraler Vektorsysteme für Anwendungen in der molekularen Medizin und Gentherapie verstehen,

die Fähigkeit besitzen, molekulare Regulationsmechanismen der Zelle sowie Möglichkeiten zu deren gezielten Beeinflussung besser zu verstehen und in den aktuellsten Feldern der modernen Biotechnologie tätig zu werden.


40% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methodik; 20% Anwendung & Praxis; 20% Soziale Kompetenz

2. Inhalte

Zelluläre Signaltransduktion, Regulation der Genexpression, Epigenetische Regulation, Indikator- und regulierbare Genexpressionssysteme, Second Messenger, RNA-Interferenz, Translation, Transkription, Zellzyklusregulation, hormonale Regulation, Apoptose, G-Protein gekoppelte Rezeptoren, Tyrosinkinaserezeptoren, Arbeit mit viralen Vektoren (AAV-Vektoren, Adenovirusvektoren), RNAi, shRNAs, microRNAs, Indikatorgenexpressionssystemen und Zellkulturen


LV-Titel LV-Art SWS

LP (nach ECTS)



Semester

(WiSe / SoSe)


VL 2

9

P SoSe

RNA Interferenz und Gentherapie (Dr. Henry Fechner)

PR 4 P SoSe

65


Vorlesung unter interaktiver Beteiligung der Studierenden. Praktische Durchführung von Experimenten und Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Protokoll. Kurzvorträge projektrelevanter Themen. Online Material über ISIS.


keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Biologische Chemie


Präsenzzeit VL Vor- und Nachbereitung Präsenszeit PR Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2h 4 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 8h Summe

= 30 h = 30 h = 60 h = 120 h = 30 h = 270 h = 9 LP

8. Prüfung und Benotung des ModulsBenotung: benotet. Prüfungsform: Portfolioprüfung Das Praktikum gilt als erfolgreich abgeschlossen, wenn ein Seminarvortrag gehalten, ein Praktikumspaper und ein ordnungsgemäßes Protokoll zum Praktikum vorgelegt wurde. Die Praktikumsnote geht zu 30 % in die Modulnote ein. Die Kenntnisse über die Inhalte der Vorlesung werden durch schriftliche Prüfung nachgewiesen, deren Note zu 70 % in die Modulnote einfließt. Die Bewertung erfolgt nach dem Fakultäts-Bewertungsschema 2. Das gesamte Modul gilt als bestanden, wenn sowohl das Praktikum als auch die schriftliche Prüfung mit mindestens ausreichend bewertet wurden. Gewichtung: Praktikum (Vortrag, Protokoll) 30% Schriftliche Prüfung 70%

9. Dauer des Moduls





QISPOS; Anmeldung zum Praktikum über ISIS2

66



Literatur: Kraus et al. Biochemistry of Signal Transduction and Regulation, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 4th Edition, Weinheim

13. Sonstiges

67

Titel des Moduls: Molekulare Medizin

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: TIB 4/3-2


Modulbeschreibung



Kenntnisse über die verschiedenen Felder der Molekularen Medizin (Entstehung von Krankheiten auf zellulärer Ebene) besitzen,

die neuesten Entwicklungen der molekular orientierten Diagnose und Therapie verstehen.


80% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methodik

2. Inhalte

Genomics, Proteomics, Genetische Diagnostik, Pharmakogenetik, Stammzellen, Ethik der Molekularen Medizin, Antisense- und Ribozym-Strategien, RNA-Interferenz, miRNAs, Aptamere, Gentherapie, Rekombinante Proteine, Monoklonale Antikörper, Molekulare Virologie, Molekulare Onkologie, Schmerzforschung





Semester

(WiSe / SoSe)

Molekulare Medizin

VL 2 3 P WiSe


Vorlesung. Beteiligung von Studierenden ist erwünscht.


keine

6. Verwendbarkeit



Präsenzzeit VL: Vor- und Nachbereitung VL Prüfungsvorbereitung


= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP

68


Schriftliche Prüfung (benotet)

9. Dauer des Moduls



unbegrenzt


QISPOS



Literatur:

Kulozik et al.: Molekulare Medizin – Grundlagen, Pathomechanismen, Klinik. Walter de Gruyter

Ganten, Ruckpaul: Grundlagen der Molekularen Medizin. Springer-Verlag

13. Sonstiges

69

Titel des Moduls: RNA Technologien

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: TIB 4/3-2


Modulbeschreibung



Kenntnisse über die verschiedenen Felder der Molekularen Medizin (Entstehung von Krankheiten auf zellulärer Ebene) und der RNA Technologien besitzen,

die neuesten Entwicklungen der molekular orientierten Diagnose und Therapie verstehen.

befähigt sein, die neuesten Entwicklungen der RNA Technologien und angrenzende Themen zu verstehen,

den Umgang mit sehr empfindlicher RNA beherrschen.


40% Wissen & Verstehen; 20% Analyse & Methode; 20% Anwendung & Praxis; 20% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Genomics, Proteomics, Genetische Diagnostik, Pharmakogenetik, Stammzellen, Ethik der Molekularen Medizin, Antisense- und Ribozym-Strategien, RNA Interferenz, miRNAs, Aptamere, Gentherapie, Rekombinante Proteine, Monoklonale Antikörper, Molekulare Virologie, Molekulare Onkologie, Schmerzforschung


LV-Titel LV-Art

SWSLP

(nach ECTS)



Semester

(WiSe / SoSe)

Molekulare Medizin VL 2 9

P WiSe

RNA Technologien PR 4 P WiSe


Vorlesung unter interaktiver Beteiligung der Studierenden.

Praktische Durchführung von Experimenten und Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Protokoll.

Kurzvorträge projektrelevanter Themen. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang

70

Biologische Chemie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit VL: Vor- und Nachbereitung VL Präsenszeit PR Vor- und Nachbereitung PR Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2h 4 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 8h

Summe

= 30 h = 30 h = 60 h = 120 h = 30 h = 270 h = 9 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Benotung: benotet. Prüfungsform: Portfolioprüfung Das Praktikum gilt als erfolgreich abgeschlossen, wenn ein Seminarvortrag gehalten und ein ordnungsgemäßes Protokoll zum Praktikum vorgelegt wird. Die Praktikumsnote geht zu 30% in die Modulnote ein. Die Kenntnisse über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums werden durch eine schriftliche Prüfung nachgewiesen, deren Note zu 70% in die Modulnote einfließt. Die Bewertung erfolgt nach dem Fakultäts-Bewertungsschema 2. Das gesamte Modul gilt als bestanden, wenn sowohl das Protokoll als auch die schriftliche Prüfung mit mindestens ausreichend bewertet sind Gewichtung: Praktikum (Vortrag, Protokoll) 30% schriftliche Prüfung 70%

9. Dauer des Moduls








Literatur:



Kurreck, Stein: Molecular Medicine – an Introduction. Wiley.

13. Sonstiges

71

Titel des Moduls: Nucleinsäuretechnologien in der Molekularen Medizin

LP (nach ECTS):9


Sekr.: TIB 4/3-2


Modulbeschreibung



Kenntnisse über die verschiedenen Felder der Molekularen Medizin (Entstehung von Krankheiten auf zellulärer Ebene) besitzen,

die neuesten Entwicklungen der molekular orientierten Diagnose und Therapie sowie der RNA Technologien und angrenzende Themen verstehen,

praktische Tätigkeiten beherrschen, um in den aktuellsten Feldern der modernen Biotechnologie tätig zu werden,

fähig sein zum sterilen Arbeiten in der eukaryotischen Zellkultur.



2. Inhalte

Genomics, Proteomics, Genetische Diagnostik, Pharmakogenetik, Stammzellen, Ethik der Molekularen Medizin, Antisense- und Ribozym-Strategien, RNA Interferenz, miRNAs, Aptamere, Gentherapie, Rekombinante Proteine, Monoklonale Antikörper, Molekulare Virologie, Molekulare Onkologie, Schmerzforschung


LV-Titel LV-Art

SWSLP

(nach ECTS)




Molekulare Medizin

VL 2

9 P WiSe

Nucleinsäureanwendungen PR 4 P WiSe


Vorlesung unter interaktiver Beteiligung der Studierenden. Praktische Durchführung von Experimenten und Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Protokoll. Kurzvorträge projektrelevanter Themen.


keine

72

6. Verwendbarkeit



Präsenzzeit VL: Vor- und Nachbereitung VL Präsenszeit PR Vor- und Nachbereitung PR Prüfungsvorbereitung


= 30 h = 30 h = 60 h = 120 h = 30 h = 270 h = 9 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Benotung: benotet. Prüfungsform: Portfolioprüfung Das Praktikum gilt als erfolgreich abgeschlossen, wenn ein Seminarvortrag gehalten und ein ordnungsgemäßes Protokoll zum Praktikum vorgelegt wird. Die Praktikumsnote geht zu 30% in die Modulnote ein. Die Kenntnisse über die Inhalte der Vorlesung und des Praktikums werden durch eine schriftliche Prüfung nachgewiesen, deren Note zu 70% in die Modulnote einfließt. Die Bewertung erfolgt nach dem Fakultäts-Bewertungsschema 2. Das gesamte Modul gilt als bestanden, wenn sowohl das Protokoll als auch die schriftliche Prüfung mit mindestens ausreichend bewertet sind. Gewichtung: Praktikum (Vortrag, Protokoll) 30% schriftliche Prüfung 70%

9. Dauer des Moduls








Literatur:



Kurreck, Stein: Molecular Medicine – an Introduction. Wiley

13. Sonstiges

73

Titel des Moduls: RNA Interferenz als molekulares Werkzeug

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: TIB 4/3-2


Modulbeschreibung



Kenntnisse über die Regulationsmechanismen der Genexpression in eukaryotischen und prokaryotischen Zellen und über die Anwendung der RNA-Interferenz (RNAi) als molekulares Werkzeug besitzen,


befähigt sein, molekulare Regulationsmechanismen der Zelle sowie Möglichkeiten zu deren gezielten Beeinflussung besser zu verstehen sowie die neuesten Entwicklungen der RNAi -Technologien und angrenzende Themen,

steriles Arbeiten mit eukaryotischen Zellkulturen beherrschen.



2. Inhalte

Einführung in die RNAi-Technologien sowie deren praktische Anwendung, Zelluläre Signaltransduktion, Regulation der Genexpression, Indikator- und regulierbare Genexpressionssysteme, Epigenetische Regulation , Second Messenger, RNA Interferenz, Translation, Transkription, Zellzyklusregulation, hormonale Regulation, Apoptose, G-Protein gekoppelte Rezeptoren, Tyrosinkinaserezeptoren, Arbeit mit Nucleinsäuretechnologien (RNAi) sowie virale (AAV-Vektoren) und nicht-virale (Plasmide) Vektorsysteme bei eukaryotischen Zellkulturen


LV-Titel LV-Art SWS

LP (nach ECTS)



Semester

(WiSe / SoSe)


VL 2

9

P SoSe

RNA-Interferenz (Dr. Henry Fechner)

PR 4 P SoSe

74


Vorlesung unter interaktiver Beteiligung der Studierenden.

Praktische Durchführung von Experimenten und Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Protokoll. Kurzvorträge projektrelevanter Themen.


keine

6. Verwendbarkeit



Präsenzzeit VL Vor- und Nachbereitung Präsenszeit PR Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung


= 30 h = 30 h = 60 h = 120 h = 30 h = 270 h = 9 LP

8. Prüfung und Benotung des ModulsBenotung: benotet. Prüfungsform: Portfolioprüfung Das Praktikum gilt als erfolgreich abgeschlossen, wenn ein Seminarvortrag gehalten, ein Praktikumspaper und ein ordnungsgemäßes Protokoll zum Praktikum vorgelegt wurde. Die Praktikumsnote geht zu 30 % in die Modulnote ein. Die Kenntnisse über die Inhalte der Vorlesung werden durch schriftliche Prüfung nachgewiesen, deren Note zu 70 % in die Modulnote einfließt. Die Bewertung erfolgt nach dem Fakultäts-Bewertungsschema 2. Das gesamte Modul gilt als bestanden, wenn sowohl das Praktikum als auch die schriftliche Prüfung mit mindesten ausreichend bewertet wurden. Gewichtung: Praktikum (Vortrag, Protokoll) 30% schriftliche Prüfung 70%

9. Dauer des Moduls






75



Literatur:

Kraus et al.: Biochemistry of Signal Transduction and Regulation, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 4th Edition, Weinheim

13. Sonstiges

76

Titel des Moduls: Bioverfahrenstechnik I (0335 L 748)

LP (nach ECTS): 6

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Peter Neubauer

Sekr.: ACK 24


Modulbeschreibung


die Bedeutung von Bioprozessen und ihre prinzipiellen Ausführungen in der biotechnologischen Industrie kennen,

die physikalischen Vorgänge in Bioreaktoren auf der Grundlage von Energie-, Stoff- und Impulstransport und entsprechende Bilanzen sowie Reaktortypen und ihre Betriebsparameter kennen,

den Umgang mit einfachen Ansätzen zur Beschreibung von biologischer Stoffwandlung beherrschen,

den Aufbau und die Wirkungsweise von Bioreaktoren kennen,

Kenntnisse zu den Grundverfahren der Bioprozesstechnologie haben. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 40% Wissen & Verstehen, 20% Analyse & Methodik, 20% Entwicklung & Design, 20% Anwendung & Praxis 2. Inhalte

Vorlesungen, die durch Seminare und Übungen begleitet werden. Außerdem wird von den Studierenden eine Hausarbeit erstellt (Experimentelles Design).

Einführung in industrielle Bioprozesse, Nährmedien, Experimentelles Design, Bioreaktordesign und Instrumentation, Kinetische Modelle, Massentransport in Bioreaktoren, biotechnologische Verfahren (Batch, Fed-batch, Kontinuierliche Kultur), Sterilisation, Modellierung von Bioprozessen, DoE Modellierung mit Modde, Simulationsübungen mit Matlab. 3. Modulbestandteile




Bioverfahrenstechnik I 0335 L 748

VL 6 6 P WiSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Klassische Vorlesung, unterstützt durch multimediale Präsentationen (Video), Modellierungsübungen, Seminare, Übungen zu Berechnungen, eine eigenständige Hausarbeit wird erstellt 5. Voraussetzungen für die Teilnahme Keine

77

6. Verwendbarkeit Bachelor Biotechnologie. Bachelor Brauwesen. Vertiefung im Master der Wirtschaftsingenieurwissenschaften (10 Studenten), Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenz VL (BVTI): Vor- und Nachbereitung VL Erstellung der Hausarbeit Prüfungsvorbereitung

4 SWS x 15 h 15 Wochen x 2 h 1 Woche 2 Wochen Summe

= 60 h = 30 h = 30 h = 60 h = 180 h= 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Portfolioprüfung. Es werden die Hausarbeit benotet (20%) und am Ende des Kurses findet eine schriftliche Klausur statt (80%). 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Vorlesung: Unbegrenzt


Initiale Anmeldung auf ISIS bzw. ISIS2. Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt online.


Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja (über ISIS) Literatur: S.-O. Enfors: Fermentation Process Engineering. Theoretical basis and methods of simulation and control of fermentation processes with emphasis on microbial fed-batch and continuous cultures (99 pages). Kostenloser Download unter www.enfors.eu 13. Sonstiges

78

Titel des Moduls: Bioverfahrenstechnik I Praktikum (0335 L 166)

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: ACK 24


Modulbeschreibung


den Umgang mit, und die Handhabung von Bioreaktoren erlernen,

die Methoden moderner Bioprozessentwicklung praktisch kennenlernen und trainieren,

den Umgang mit einfachen Ansätzen zur Beschreibung von biologischer Stoffwandlung beherrschen und der Datenauswertung von Prozesswerten beherrschen,

und Kenntnisse zu den Grundverfahren der Bioprozesstechnologie und des Scale-up im praktischen Training erhalten.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 20% Wissen & Verstehen, 10% Analyse & Methodik, 10% Entwicklung & Design, 60% Anwendung & Praxis 2. Inhalte

Methoden der Bioprozessentwicklung, Zellwachstum im Bioreaktor, Bilanzierung, Modellierung einfacher Prozesse, Kla-Wert/Sauerstoffübergang, Verweilzeit





Bioverfahrenstechnik I 0335 L 166

PR 6 6 P WiSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Praktikum in Gruppen zu 8 Studierenden, einführende Seminare, Berechnungsübungen, Übung von Computersimulationen und Modellbildung 5. Voraussetzungen für die Teilnahme Besuch der VL Bioverfahrenstechnik I 6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Biologische Chemie

79

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenz PR Vorbereitung des Praktikums Protokollerstellung PR Präsenz Vorbereitungsseminare PR Prüfungsvorbereitung

4 x 15 h 3 Versuche x 5 h 3 Versuche x 10 h 3 x 5 h 1 Woche Summe

= 60 h = 15 h = 60 h = 15 h = 30 h = 180 h = 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Portfolioprüfung (benotet), Teilnoten jeweils für drei Protokolle, die zusammen mit 50% bewertet werden und den Endtest (50%) 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Entsprechend der Kapazität ca. 80 Studenten




Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja (über ISIS) Literatur: S.-O. Enfors: Fermentation Process Engineering. Theoretical basis and methods of simulation and control of fermentation processes with emphasis on microbial fed-batch and continuous cultures (99 pages). Kostenloser Download unter www.enfors.eu 13. Sonstiges

Anwesenheit in den Seminaren und den Praktikumsversuchen in Voraussetzung für den Abschluss des Moduls

80

Titel des Moduls: Bioverfahrenstechnik II

LP (nach ECTS): 3


Sekr.: ACK 24


Modulbeschreibung


die Bedeutung von Bioprozessen und ihre prinzipiellen Ausführungen in der biotechnologischen Industrie kennen,

die physikalischen Vorgänge in Bioreaktoren auf der Grundlage von Energie-, Stoff- und Impulstransport und entsprechende Bilanzen sowie Reaktortypen und ihre Betriebsparameter kennen,

den Umgang mit einfachen Ansätzen zur Beschreibung von biologischer Stoffwandlung beherrschen,

die Werkzeuge zur Beschreibung von komplexen biologischen Reaktionsnetzwerken im Metabolismus der Zelle beherrschen und diese zielgerichtet für die Analyse und Planung von Problemlösungen anwenden können,

vertiefte Kenntnisse zum Scale-up haben. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 40% Wissen & Verstehen, 20% Analyse & Methodik, 20% Entwicklung & Design, 20% Anwendung & Praxis 2. Inhalte

Die Vorlesung wird durch Übungen begleitet. Die Ergebnisse von Übungsaufgaben werden benotet.

Fließdynamik und Vermischung in Bioreaktoren, Maßstabsvergrößerung (scale up), downstream processing, Moderne Verfahren der Bioprozessentwicklung, Modellierungsübungen mit Matlab, Praxisbeispiele von Bioprozessen 3. Modulbestandteile




Bioverfahrenstechnik II VL

VL 2 2 P SoSe

Übungen zur Bioverfahrenstechnik II

UE 1 1 P SoSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Klassische Vorlesung unterstützt durch multimediale Präsentationen (Video), Modellierungsübungen, Seminare, Übungen zu Berechnungen, Studium aktueller Literatur, Lösung von Aufgaben

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5. Voraussetzungen für die Teilnahme Besuch und Abschluss der Vorlesung Bioverfahrenstechnik I. 6. Verwendbarkeit Bachelor Biotechnologie, Wahlpflichtmodul für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenz VL Vor- und Nachbereitung VL Prüfungs- und Testvorbereitung

15 x 2 h 15 Wochen x 2 h 1 Woche Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 100 h = 3 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Portfolioprüfung. Schriftlicher Test am Ende (2/3) sowie Bewertung der Simulations- und Rechnungsaufgaben (1/3) 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Vorlesung: Unbegrenzt





Literatur: S.-O. Enfors: Fermentation Process Engineering. Theoretical basis and methods of simulation and control of fermentation processes with emphasis on microbial fed-batch and continuous cultures (99 pages). Kostenloser Download unter www.enfors.eu 13. Sonstiges

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Titel des Moduls: Bioprocess development from high throughput screening to production

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: ACK 24


Modulbeschreibung



Fundiertes Grundwissen über Screening, Kultivierungs- und Aufarbeitungsmethoden von biotechnologisch hergestellten Molekülen aufweisen,

● Theoretische Prinzipien einzelner Grundoperationen kennen und deren Limitierungen einschätzen können,

Kenntnisse zu den Methoden zur Produktentwicklung in biotechnologischen Prozessen aufweisen,

● Strategien zur Entwicklung von Bioprozessen (rekombinante Proteine) kennen und anhand Ihres Wissens einen Produktionsprozess für ein vorgegebenes Beispielprotein entwickeln können,

● Über aktuelle Entwicklungen in der Forschung anhand vorliegender Publikationen referieren können.


20% Wissen & Verstehen, 15% Analytik & Methodik, 15% Entwicklung & Design, 10% Recherche & Bewertung, 20% Anwendung & Praxis, 20% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Vorlesungen und Seminare zu den Themen:

Automatisierte Entwicklung von Bioprozessen im µl- bis ml- Maßstab

Screening und Kultivierungverfahren im Mikromaßstab von µl- bis ml-scale (Mikrotiterplatten, Deep well Platen, Mikrobioreaktoren)

Aufreinigung von Proteinen im Hochdurchsatz und im large-scale.

Entwicklung von Aufreinigungsstrategien (capture, intermediate purification, polishing)

Physiologische Grundlagen für industriellen Wachstums-und Produktionsprozesse

Projektierung biotechnologischer Prozesse: Produktionsprozess neuer Produkte

Ausarbeiteten eines Thema aus den relevanten Forschungsgebieten

Exkursion: Besichtigung von Unternehmen der biotechnologischen Industrie

83





Semester

(WiSe / SoSe)

Bioprocess development from high throughput screening to production

VL/ SE 6 9 P WiSe


Vorlesungen und Seminare sowie Vorbereitung anhand einschlägiger Fachliteratur.

Projektierungsübung in Arbeitsgruppen von ca. 10 Studierenden. Die Arbeitsgruppen sollen einen biotechnologischen Produktionsprozess erarbeiten. Vortragsveranstaltung zur Präsentation der Ergebnisse.

Exkursionen zur Besichtigung von Unternehmen der biotechnologischen Industrie


Keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge Biotechnologie.



Präsenszeit VL/Se Vor- und Nachbereitung Projektarbeit

Summe

80 h 100 h 90 h 270 h = 9 LP


Mündliche Prüfung (benotet)

9. Dauer des Moduls





Siehe entsprechende Hinweise auf der Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik (www.bioprocess.tu-berlin.de). Anmeldung über ISIS.

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Material wird über ISIS oder direkt über die Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik in elektronischer Form bereitgestellt. Gruppenspezifische Teile werden im Kurs direkt zur Verfügung gestellt.

13. Sonstiges

85

Titel des Moduls: Single-use Systeme in der Biotechnologie (0335 L761)

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: ACK24


Modulbeschreibung



Kenntnisse zu Single-Use Systemen im Bereich der Bioprozessentwicklung, der Kultivierung im Bioprozess sowie im Bereich der Produktaufarbeitung besitzen.



2. Inhalte

Single-use Systeme in der Bioprozessentwicklung

Materialien, Kulturgefäße, Sensoren, Reaktoren, Fertigmedien in Produktion und Prozessdiagnostik

Single-use Systeme in der Produktaufarbeitung (Kessel, Chromatographiesäulen)

Qualitätssicherung, Sterilisation, Kosten, Vor- und Nachteile, Ausblick





Semester

(WiSe / SoSe)

Disposable Systeme in der Biotechnologie IV 4 6 P SoSe


Vorlesung und Seminare, Einbindung praktischer Versuche entsprechend laufender Forschungsprojekte.


keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge Biotechnologie und für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie. Vertiefung im Master der Wirtschaftsingenieurwissenschaften (10 Studenten).

86


Präsenzzeit VL Präsenzzeit SE/ PR Vor- und Nachbereitung (persönliche Ausarbeitung) Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen* 5 h Summe

= 30 h = 30 h = 75 h = 45 h = 180 h = 6 LP


Portfolioprüfung (benotet). Schriftlicher Test (50%) und schriftliche Hausarbeit (50%).

9. Dauer des Moduls





Siehe entsprechende Hinweise auf ISIS2.



Material wird über ISIS2 oder direkt über die Homepage des Lehrstuhls für Bio-verfahrenstechnik in elektronischer Form bereit gestellt.

13. Sonstiges

87

Titel des Moduls: Einführung in die Bioelektronik

LP (nach ECTS): 6

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Peter Neubauer PD Dr. Mario Birkholz

Sekr.: ACK24

Email: [email protected] [email protected]

Modulbeschreibung



Grundwissen auf dem Gebiet der Mikroelektronik, u.a. für Sensoren und lab-on-chip-Systeme vermittelt bekommen und

in die Lage versetzt werden, Mikroelektronik für Fragestellungen und Experimente in der Biotechnologie nutzen zu können.



2. Inhalte

Wasser vs. Halbleiter als Matrices in Biologie und Mikroelektronik, Informations-verarbeitung als gemeinsamer Nenner, Hableiter, Bandmodell, Dotierung, Ladungsträgertypen und -dichten, passive Bauelemente, Membranpotential, Drift vs. Diffusion, Drift-Diffusions-Gleichungen.

Halbleitertechnologie, Silizium-Wafer, Defekte, Oxidation, SiO2, Ionenimplantation (a-Si) & Annealing, pn-Diode, Diodengleichung, npn-Transistor, MOSFET, Kennlinien, CMOS, Messung und Stimulation von Aktionspotentialen mit Dioden und MOSFETs.

Mikrochip-Architekturen und Präparationstechnologie: dünne Schichten, Prozesse zur Abscheidung, Lithographie, Nass- und Ionenätzen.

Logik-Bauelemente: Inverter, NAND- und andere Gates, Addierer, Subtrahierer, Multiplizierer, neuronale Netze auf CMOS-Chips, Speicherbauelemente, Vergleich von Struktur, Informationsdichte und Fehleranfälligkeit mit RNA und DNA.

Entropie und Information, Computer, DNA computing, integrierte Schaltungen: Beispiel eines Temperatursensors. Skalierung & Moore’sches Gesetz vs. Evolutionund genetische Uhr.

Elektrochemische Potentiale in Zellen und Fermi-Energien EF in Halbleitern, Halbleiter-Elektrolyt-Grenzfläche, raum-zeitliche Variationsmuster von EF als gemeinsame „Sprache“, Informationsaustausch.

Effekt biogener Umgebungen auf technische Oberflächen: Biokorrosion, Biofilme, Biostabilität, Biokompatibilität, Packaging, Immobilisierung von Biomolekülen auf technischen und Halbleiteroberflächen.

Elektrochemische Biosensoren, FET-Sensoren, SAW-Sensoren, Affinitätsassays, BioMEMS, Mikrofluidik, Entwurf von Biochip-Plattformen, lab-on-chip-Systeme.

88





Semester

(WiSe / SoSe)

Einführung in die Bioelektronik

IV 3 6 WP SoSe


Vorlesung, online-Übungen und Seminar.


keine

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge Biotechnologie und für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie. Vertiefung im Master der Wirtschaftsingenieurwissenschaften (10 Studenten)


Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung Übungen Prüfungsvorbereitung


= 45 h = 45 h = 45 h = 45 h = 180 h = 6 LP


Mündliche Prüfung (benotet).

9. Dauer des Moduls



Maximal 15 Teilnehmer(innen).

11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung für das Modul erfolgt zu Beginn des Semesters während der ersten Vorlesungswoche oder online. Siehe auch entsprechende Hinweise auf der Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik (www.bioprocess.tu-berlin.de).

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Vorlesungspräsentationen werden über ISIS bereitgestellt.

Literatur: I. Willner & E. Katz: Bioelectronics - From Theory to Applications, Wiley, 2005, V. Zhirnov & R. Cavin: Microsystems for Bioelectronics: Nanomorphic Cell, Elsevier, 2011, R. Pethig & S. Smith: Introductory bioelectronics, Wiley, 2013.

13. Sonstiges

90

Titel des Moduls: Industrielle anaerobe Bioprozesse – Bioenergie, Biogas, Biosolvents

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: ACK24

Email: [email protected]@tu-berlin.de

Modulbeschreibung



Biochemische Grundlagen beherrschen, Kenntnisse über die Physiologie erlangen sowie die Besonderheiten der Anwendung in bioverfahrenstechnischer Hinsicht verstehen,

Entwicklungen aus dem Bereich Monitoring und Prozesskontrolle kennen,

ein Verständnis für aktuelle industrielle Prozesse sowie einen Überblick über derzeitige Forschungsfelder zur Etablierung neuer bzw. bisher unwirtschaftlicher anaerober Prozesse im Bereich der Bioenergie (grüne Biotechnologie) und der weißen Biotechnologie besitzen,

das in der Vorlesung gewonnene theoretische Grundwissen anwenden können.



2. Inhalte

Biogasprozesse, Biosolvents (Bioraffinerien): Biochemie, wichtige Aspekte der Physiologie, Kultivierungsverfahren, Upstream, Downstream, Substrate, Steuerung und Kontrolle, ökonomische Betrachtungen im Kontext mit konkurrierenden Verfahren, Life Cycle Assessments.

weitere ausgewählte exemplarische anaerobe Prozesse der weißen Biotechnologie: Besonderheiten der Prozessführung, Downstream Processing und aktuelle Forschungthemen.

Besonderheiten der (Hochdurchsatz-basierten) Prozessentwicklung und der Analytik anaerober biotechnologisch-basierter Verfahren.

Vorstellung real existierender Anlagen und Prozesse im Seminar.





Semester

(WiSe / SoSe)

Industrielle anaerobe Bioprozesse VL/ SE 4 6 P SoSe

91


Vorlesung und Seminar. Beide Veranstaltungen werden im Vortragsstil durchgeführt und benutzen digitale Hilfsmittel (Beamer).


keine

6. Verwendbarkeit



Präsenzzeit VL Vor- und Nachbereitung Präsenzzeit SE Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

2 SWS* 15 Wochen 15 Wochen* 2 h 2 SWS* 15 Wochen 15 Wochen* 3 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 45 h = 45 h = 180 h = 6 LP



9. Dauer des Moduls



unbegrenzt


Siehe entsprechende Hinweise auf der Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik (www.bioprocess.tu-berlin.de).



Material wird über ISIS oder direkt über die Homepage des Lehrstuhls für Bio-verfahrenstechnik in elektronischer Form bereit gestellt.

13. Sonstiges

92

Titel des Moduls: Process Analytical Technologies: Sensoren, Monitoring, Prozesskontrolle

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: ACK24

Email: [email protected]@tu-berlin.de

Modulbeschreibung



Kenntnisse in der in situ aber auch ex situ Datenmessung und Auswertung besitzen,

aktuelle Probleme in der Biotechnologie, bei denen der Einsatz moderner Sensorkonzepte derzeit erprobt wird bzw. die eine Weiterentwicklung der derzeitigen Techniken verlangen, diskutieren können,

Beispiele kennen, bei denen durch eine geeignete Messwertaufnahme eine Verfahrensoptimierung durchgeführt wurde bzw. die den aktuellen Entwicklungsstand wiedergeben,

den Einsatz von Sensorik im GMP Umfeld bewerten können und aktuelle Richtlinien in der Pharma- und Nahrungsmittelproduktion kennen,

an exemplarischen Beispielen durch Anwendung von Software die Verknüpfung von Datenauswertung und (Modell-basierter) Prozesskontrolle anwenden.

Die Veranstaltung vermittelt:


2. Inhalte

Sensoren zur Ermittlung üblicher Prozessparameter, der Zellphysiologie oder der on line und at line Messverfahren (optische, elektrische, elektronische Verfahren).

Probennahmeautomatisierung, Miniatursensorik, Multipositionssensorik, Sensorik für Single-use Systeme (high-throughput screening), Besonderheiten im GMP-Umfeld.

Steuerungs- und Kontrollsysteme, Sensorik für spezielle biotechnologische Anwendungen, Erstellung und Reduktion von Prozessmodellen, Modellierung und Modell-basierte Prozesskontrolle.

Im Seminar: Vorstellung aktueller Forschungsvorhaben und von Praxisbeispielen aus industriellen Prozessen.





Semester

(WiSe / SoSe)

Process Analytical Technologies

VL/ SE 4 6 P WiSe

93


Vorlesung und Seminar. Fallweise werden im Rahmen der Vorlesung und des Seminars Vertreter aus der Industrie oder von Forschungsinstituten als Referenten eingeladen. Beide Veranstaltungen werden im Vortragsstil durchgeführt und benutzen digitale Hilfsmittel (Beamer).


keine

6. Verwendbarkeit



Präsenszeit VL Vor- und Nachbereitung Präsenszeit SE Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h 2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 3 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 45 h = 45 h = 180 h = 6 LP



9. Dauer des Moduls



unbegrenzt


Siehe entsprechende Hinweise auf der Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik (http://www.bioprocess.tu-berlin.de).


Material wird über ISIS oder direkt über die Homepage des Lehrstuhls für Bio-verfahrenstechnik in elektronischer Form bereit gestellt.

13. Sonstiges

94

Titel des Moduls: Praktikum Zellkultur

LP (nach ECTS): 3

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Roland Lauster

Sekr.: TIB 4/4-2


Modulbeschreibung


grundlegende Kenntnisse der eukaryotischen Zelle besitzen, welche unerlässliche Voraussetzung für den künftigen Biotechnologen darstellen,

die Grundlagen der Zellbiologie und der Zellkultivierung kennen,

Informationen in wissenschaftliche und praktische Zusammenhänge einordnen können,

befähigt sein, eine zellbiologische Fragestellung selbstständig anzugehen und durchzuführen,

die Grundlagen des Arbeitens an einer sterilen Werkbank, die Kultivierung in Platten und Flaschen, das Zählen und die Analyse von Zellen in der Durchflusszytometrie, das Einfrieren und Auftauen, sowie den Medienwechsel und die Mikroskopie unterschiedlicher Zelltypen beherrschen.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 40% Wissen & Verstehen, 20% Analyse & Methodik, 20% Recherche & Bewertung, 20% Anwendung & Praxis 2. Inhalte Zellen als Grundbausteine der Lebewesen, Bestandteile eukaryotischer Zellen, Membranen, Zellkern, Endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat, Zytoskelett, Mitochondrien, Extrazelluläre Matrix, Zellkultivierung (2D/3D), Adhärente/Suspensions-Zellen, Zelllinien vs. Primäre Zellen, Cokultivierung, Proliferation/Differenzierung



(nach ECTS)




Zellkultur

PR 3 3 P SoSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Das Praktikum wird in Gruppen von ca. 20 Studenten im Block veranstaltet. Die Betreuung erfolgt durch zwei Tutoren/innen und der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Dipl. Ing. Shirin Fatehi-Varkani. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

Keine

95

6. Verwendbarkeit

Bachelor Biotechnologie, Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung Vorlesung Prüfungsvorbereitung

15 Wochen x 2 h 15 Wochen x 2 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 90 h = 3 LP


schriftliche Prüfung 9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in zwei Semestern abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl

Für die Vorlesung gibt es keine Begrenzung. Das Praktikum ist für die Studenten der Biotechnologie vorgesehen (75 Plätze). 11. Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung zur Prüfung erfolgt über Qispos. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja

13. Sonstiges

96

Titel des Moduls: Modern Mass Spectrometry for Proteins

LP (nach ECTS): 6

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Juri Rappsilber

Sekr.: TIB 4/4-3


Modulbeschreibung



Kenntnisse über moderne Anwendungen der Massenspektrometrie besitzen,

Analysemethoden von Biomolekülen aus komplexen Matrizen kennen.


25% Wissen & Verstehen, 25% Analytik & Methodik, 15% Recherche & Bewertung, 20% Anwendung & Praxis, 15% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Moderne Kopplungstechniken wie Elektronensprayionisation-Massenspektrometrie (ESI-MS) und ESI Quellen

Einsatz der MS, Proteomics, Datenauswertung

Vor- und Nachteile, Möglichkeiten und Grenzen

Anwendungen zur 3D-Strukturaufklärung von Proteinen und zur Charakterisierung komplexer Strukturen wie zum Beispiel Chromatin





Semester

(WiSe / SoSe)

Modern Mass Spectrometry for Proteins

VL 2

6

P SoSe

Modern Mass Spectrometry for Proteins

SE 2 P SoSe


Vorlesung und Seminar, SE unter Eigenbeteiligung der Studierenden


Besuch der Vorlesungen Advanced Bioanalytics aus dem Masterstudiengang Biotechnologie und dem Masterstudiengang Biologische Chemie.

97

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Biotechnologie und für den Vertiefungsbereich „Biotechnologie“ im Masterstudiengang Biologische Chemie.


Präsenzzeit VL Vor- und Nachbereitung VL Präsenzzeit SE Vor- und Nachbereitung SE Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h 2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h

Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 30 h = 60 h = 180 h = 6 LP


Portfolio Prüfung (bewertet nach Bewertungsschema 2)

Zusammensetzung: Präsentation (80%) und schriftl. Bericht (20%)

9. Dauer des Moduls





Eintragen in die zu Vorlesungsbeginn aushängenden Listen bzw. in der ersten LV (Sekr. TIB 4/4-3).

Die Anmeldung der Portfolio Prüfung erfolgt über die online Plattform QISPOS, in Ausnahmefällen im Prüfungsamt. Die Anmeldung muss bis einen Werktag vor Erbringen der ersten Teil-Leistung erfolgen.

12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein Skripte in elektronischer Form vorhanden? ja (ISIS2 Kurs)

13. Sonstiges

Veranstaltung auf Englisch.

98

Titel des Moduls: Advanced Bioanalytics

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: TIB 4/4-3


Modulbeschreibung



Kenntnisse über moderne Analysemethoden, die in den “life science”- Wissen-schaften eingesetzt werden, besitzen

theoretisch geeignete Trennungs- und Analysemethoden von Biomolekülen auswählen können, um Verbindungen aus komplexen Matrices zu charakterisieren.



2. Inhalte

Strukturanalyse von wichtigen Biomolekülen (z.B. Aminosäuren, Peptide, Proteine, Glycoside, Lipide, Steroide und Sekundärmetabolite) durch Anwendung von Elektrosprayionisation-Massenspektrometrie (ESI-MS), matrixunterstützte Laser Desorption/Ionisation-Massenspektrometrie (MALDI-MS) und Kernresonanzspektroskopie (NMR)

Einführung in die 2D-NMR, COSY, HETCOR, NOESY

Analyse von enzymatisch und chemisch modifizierten Peptiden und Proteinen mittels HPLC-ESI-MS, MALDI-ToF-MS und micro-HPLC-MSn

Chirale Analyse: chirale GC und chirale HPLC, Derivatisierungs- und chirale Shift Reagenzien in der NMR, chirooptische Methoden

Fluoreszenzmikroskopie

Next generation sequencing

Aromaaktive Verbindungen: Differenzierung von natürlichen und synthetischen Aromastoffen mittels MS, NMR und chiraler GC; biosynthetische Bildungswege von aromaaktiven Verbindungen in Pflanzen und Mikroorganismen

Analyse von Spurenverbindungen in komplexen Mischungen mit Isotopen-verdünnungsanalyse und GC-MS





Semester

(WiSe / SoSe)

Advanced Bioanalytics VL 2 6

P SoSe

Advanced Bioanalytics SE 2 P SoSe

99


Neben der Vorlesung wird ein Seminar unter Eigenbeteiligung der Studierenden angeboten. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

Wünschenswert: Kenntnisse in Biochemie und Bioanalytik

6. Verwendbarkeit



Präsenzzeit VL Vor- und Nachbereitung VL Präsenzzeit SE Vor- und Nachbereitung SE Prüfungsvorbereitung

2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 2 h 2 SWS x 15 Wochen 15 Wochen x 4 h Summe

= 30 h = 30 h = 30 h = 60 h = 30 h = 180 h = 6 LP


Der Abschluss des Moduls wird in Form einer schriftlichen Prüfung (benotet) erbracht. Die Prüfung wird am Ende der Lehrveranstaltung durchgeführt.

9. Dauer des Moduls



unbegrenzt


Eintragen in die zu Vorlesungsbeginn aushängenden Listen bzw. in der ersten LV (Sekr. GG 6).



13. Sonstiges

100

Titel des Moduls: Advanced Bioanalytics Praktikum - MS

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: TIB 4/4-3


Modulbeschreibung



Kenntnisse über moderne Analysemethoden, die in den “life science”- Wissen-schaften eingesetzt werden, anwenden,

praktisch geeignete Trennungs- und Analysemethoden von Biomolekülen auswählen und anwenden können, um Verbindungen aus komplexen Matrices zu charakterisieren.



2. Inhalte

Analyse von enzymatisch und chemisch modifizierten Peptiden und Proteinen mittels HPLC-ESI-MS, MALDI-ToF-MS und micro- und nano-HPLC-MSn





Semester

(WiSe / SoSe)

Advanced Bioanalytics Praktikum - MS

PR 4 6 P SoSe


Blockpraktikum unter Eigenbeteiligung der Studierenden.


Wünschenswert: Teilnahme am Modul „Advanced Bioanalytics“ (VL+SE)

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für den Masterstudiengang Biologische Chemie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Präsenzzeit PR (Blockpraktikum) Vor- und Nachbereitung PR Prüfungsvorbereitung


Summe

= 60 h = 60 h = 60 h = 180 h = 6 LP

101



9. Dauer des Moduls








13. Sonstiges

102

Titel des Moduls: Advanced Bioanalytics Praktikum - NMR

LP (nach ECTS): 6


Sekr.: TIB 4/4-3


Modulbeschreibung



Kenntnisse über moderne Analysemethoden, die in den “life science”- Wissen-schaften eingesetzt werden, anwenden können,

praktisch geeignete Trennungs- und Analysemethoden von Biomolekülen auswählen und anwenden können, um Verbindungen aus komplexen Matrices zu charakterisieren.



2. Inhalte

Laborpraktische Strukturanalyse von wichtigen Biomolekülen (z.B. Aminosäuren, Peptide, Proteine, Glycoside, Lipide, Steroide und Sekundärmetabolite), insbesondere durch moderne Kernresonanzspektroskopie (NMR).

Einführung in die 2D-NMR, COSY, HETCOR, NOESY

Selbstständige experimentelle chirale Analyse: chirale GC- und chirale HPLC-Phasen, Derivatisierungs- und chirale Shift Reagenzien in der NMR

HPLC-NMR Kopplung – Naturstoffanalyse





Semester

(WiSe / SoSe)

Advanced Bioanalytics Praktikum - NMR

PR 4 6 P SoSe


Blockpraktikum unter Eigenbeteiligung der Studierenden.


Wünschenswert: Teilnahme am Modul „Advanced Bioanalytics“ (VL+SE)

6. Verwendbarkeit


103


Präsenzzeit PR (Blockpraktikum) Vor- und Nachbereitung PR Prüfungsvorbereitung


Summe

= 60 h = 60 h = 60 h = 180 h = 6 LP



9. Dauer des Moduls








13. Sonstiges

104

3. Projektpraktika

105

Titel des Moduls: Projektpraktikum Biologische Chemie

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Die Teilnehemer(innen) können klassische und moderne Methoden der experimentellen Biochemie/Molekularbiologie sicher anwenden. Der Schwerpunkt liegt auf der Biosynthese und (bio)chemischen Modifizierung von peptidischen Wirkstoffen (Antibiotika) und Proteinen sowie den dazugehörigen molekularbiologischen Arbeiten auf DNA-Ebene. Außerdem lernen die Teilnehmer(innen) die wichtigsten modernen Charakteriserungsmethoden in den Bereichen Biochemie und Molekularbiologie kennen und können diese sicher anwenden. Die erhaltenen Messdaten können die Teilnehmer(innen) selbstständig auswerten. Des Weiteren lernen die Teilnehmer(innen) die Literartur- und Datenrecherche in den relevanten Datenbanken (NCBI, Web of Knowledge, PDB, SwissProt, EcoGene, EcoCyc etc.) kennen und können selbstständig Recherchen durchführen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt in einem biologisch-chemischen Labor: Zur Durchführung des Praktikums werden schwerpunktmäßig die Themenfelder a) Mikrobiologie/ Bioanalytik (Fermentation, Isolierung und Strukturaufklärung von Naturstoffen) b) Molekularbiologie/ Biochemie/ Zellbiologie unter Einbeziehung chemischer Arbeitsweisen und Methoden und auf Basis von Erkenntnissen der Synthetischen Biologie/ Biologischen Chemie/Wirkstoffdesign und der Medizinalchemie, angeboten. Zum Einsatz kommen die entsprechenden modernen Methoden. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars.




) / Wahl(W)


Projektpraktikum Biologische Chemie

PR 10 9 P WiSe oder SoSe


Praktikum: Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt - insbesondere praktisches Arbeiten im Labor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation.

106


Dringend empfohlen: Modul "Biologische Chemie II“, Modul "Biologische Chemie III"

6. Verwendbarkeit



Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung, Literaturarbeit, Protokollierung und Anfertigung einer Zusammenfassung der Praktikumsergebnisse, Vorbereitung eines zusammenfassenden Seminarvortrags

10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.


Portfolioprüfung, unbenotet Prüfungsbestandteile sind die Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, Anfertigung eines schriftlichen Protokolls über die durchgeführten Untersuchungen und ein zusammenfassender Seminarvortrag.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann im 1 Semester abeschlossen werden.


Die Ausbildungskapazität des Moduls ist begrenzt durch die Zahl der Arbeitsplätze, die im Fachgebiet Biologische Chemie zur Verfügung stehen.


Die Registrierung erfolgt beim Projektleiter (Sekretariat), die Anmeldung zur Modulprüfung über QISPOS.



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Projektspezifische Literatur wird z. T. zur Verfügung gestellt bzw. ist Teil der Literaturrecherche.

13. Sonstiges

107

Titel des Moduls: Projektpraktikum Organische Chemie und Synthetische Biologie

LP (nach ECTS): 9

Verantwortlicher für das Modul: Prf. Dr. Nediljko Budisa

Sekr.: L 1


Modulbeschreibung


Die Teilnehmer(innen) lernen die experimentellen Grundlagen der Synthetischen Biologie kennen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der (bio)chemischen Synthese von Peptiden und Proteinen sowie deren (bio)chemische Modifizierung. Die Teilnehemer(innen) können darüber hinaus grundlegende bzw. fortgeschrittene Methoden in der organischen Synthesechemie und/oder der Biochemie sowie Molekularbiologie sicher anwenden. Darüber hinaus lernen die Teilnehmer(innen) konkrete Fragestellungen sowohl aus der chemischen als auch biochemischen Perspektive zu analysieren. Die im Rahmen ihres Projektes erhaltenen Messdaten können die Teilnehmer(innen) selbstständig auswerten. Außerdem lernen die Teilnehmer(innen) die Literatur- und Datenrecherche in den für ihr Projekt relevanten Datenbanken (NCBI, Web of Knowledge, PDB, SwissProt etc.) kennen bzw. vertiefen ihre Kenntnisse in bereits bekannten Datenbanken (SciFinder o. ä.) und können selbstständig Recherchen durchführen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozial-kompetenz

2. Inhalte

Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt in einem biologisch-chemischen Labor bzw. teilweise in einem organisch-chemischen Syntheselabor: Zur Durchführung des Praktikums werden schwerpunktmäßig die Themenfelder a) (Bio)Synthese und Charakterisierung von nichtkanonischen Aminosäuren sowie deren Einbau in Modellpeptide und/oder Modellproteine und Analytik der Biopolymere, b) Isolierung und Charakterisierung von Proteinen und deren (bio)chemische Modifizierung mittels nichtskanonischer Aminosäuren bzw. durch posttranslationale Modifizierungen in vivo und in vitro sowie c) Evolution von Mikro-organismen und deren Charakterisierung. Zum Einsatz kommen die entsprechenden modernen Methoden. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars.




) / Wahl(W)


Projektpraktikum Organische Chemie und Synthetische Biologie


108


Praktikum: Wissenschaftliches Arbeiten in einem aktuellen Forschungsprojekt – insbesonderepraktisches Arbeiten in einem biologisch-chemischen/molekularbiologischen Labor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation.


Dringend empfohlen: Modul "Biologische Chemie II", Modul "Biologische Chemie III".

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie.



10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.



9. Dauer des Moduls



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist begrenzt durch die Zahl der Arbeitsplätze, die im Fachgebiet Biokatalyse zur Verfügung stehen.


Die Registrierung erfolgt beim Projektleiter (Sekretariat), die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt im Prüfungsamt.




109

Titel des Moduls: Projektpraktikum Synthese organischer Feinchemikalien

LP (nach ECTS): 9

Verantwortlicher: Prof. Dr. Karola Rück-Braun

Sekr.: TC 2


Modulbeschreibung


Kennenlernen der Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens auf einem aktuellen Forschungsgebiet der Synthese organischer Feinchemikalien für biologische Anwendungen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt im Syntheselabor. Es wird vermittelt, wie mit Hilfe moderner Synthesemethoden die Darstellung anspruchsvoller organischer und metallorganischer Verbindungen erreicht werden kann (Mehrstufensynthesen). Das Methodenspektrum umfasst typische Methoden der organischen und bioorganischen Chemie und schließt biotechnologische Arbeitsweisen ein. Die Versuche werden ausgewertet, die Produkte werden analysiert und spektroskopisch charakterisiert und die gesamten Untersuchungen protokolliert. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars.




Wahlpflicht(WP)


Projektpraktikum Synthese organischer Feinchemikalien

PR 10 9 P WiSe / SoSe


Praktikum: Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt - insbesondere praktisches Arbeiten im Labor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation.


Wünschenswert: Modul „Organische Chemie IV – Synthesemethoden der Organischen Chemie“

110



10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.



9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist durch die Zahl der Arbeitsplätze, die zur Verfügung stehen, begrenzt.


Persönliche Anmeldung in der Sprechstunde des Dozenten.


Skripte in Papierform vorhanden: nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden nein Literatur: Projektspezifische Literatur wird z.T. zur Verfügung gestellt bzw. ist Bestandteil der Literaturrecherche.

13. Sonstiges

111

Titel des Moduls: Projektpraktikum Metallorganische Chemie und Katalyse

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: C 3


Modulbeschreibung


Die Studierenden kennen die grundlegenden Methoden des wissenschaftlichen Arbeitens auf einem aktuellen Forschungsgebiet der Metallorganischen Chemie und Katalyse. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

2. Inhalte

Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt im Syntheselabor; Erlernen moderner metallorganischer Syntheseverfahren bzw. Katalyseverfahren sowie moderner Analysetechniken. Zu Beginn des Praktikums werden die Studierenden eine Literaturrecherche zum Umfeld des Forschungsprojekts durchführen. Die organischen oder metallorganischen Verbindungen werden u.a. über Mehrstufensynthesen dargestellt. Das Methodenspektrum umfasst u.a. das Arbeiten unter Schutzgas mit metallorganischen Verbindungen. Die Versuche werden ausgewertet, die Produkte werden spektroskopisch charakterisiert und die gesamten Unter-suchungen protokolliert. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars.




) / Wahl(W)


Projektpraktikum Metallorganische Chemie und Katalyse



Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt - insbesondere praktisches Arbeiten im Syntheselabor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation. Das Forschungsprojekt kann auch in einem Syntheselabor im Ausland oder z.T. in der chemischen Industrie absolviert werden.


Dringend empfohlen: Modul „Organische Chemie IV - Synthesemethoden der organischen Chemie“

112

6. Verwendbarkeit




10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.



9. Dauer des Moduls



Das Modul ist auf 10 Teilnehmer begrenzt.


Persönliche Anmeldung in der Sprechstunde des Dozenten.




13. Sonstiges

Die Ausbildungskapazität des Moduls ist durch die Zahl der Arbeitsplätze, die zur Verfügung stehen, begrenzt.

113

Titel des Moduls: Projektpraktikum Medizinische Biotechnologie

LP (nach ECTS): 9

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Roland Lauster

Sekr.: TIB 4/4-2


Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele Die Teilnehmer(innen) können klassische und neue Methoden der Zellkultivierung sicher anwenden. Dies bezieht sich in erster Linie auf primäre humane Zellen, welche in organähnliche 3D-Strukturen gebracht werden. Die Analyse geschieht über Fluoreszenzmikroskopie, Immunohistochemie oder auf molekularer Ebene durch Messung der Genexpression. Die Betreuung geschieht über eine/n Mitarbeiter/in des Fachgebiets, der/die an einem der Modellorgane forscht. Dies sind: Leber, Haut, Haarfollikel, Niere, Knochenmark, Knorpel. Neben der praktischen Arbeit im Labor gehört zu dem Projektpraktikum das Einarbeiten in die entsprechende Fachliteratur und die Recherche in zentralen Datenbanken.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 50% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 30% Systemkompetenz, 10% Sozialkompetenz 2. Inhalte Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsschwerpunkt in einem zellbiologischen Labor: Zur Durchführung des Praktikums werden schwerpunktmäßig die Themenfelder:

a) Isolierung humane Zellen aus klinischen Proben

b) Steriles Arbeiten in der Kultivierung der Zellen

c) Zellbiologische und molekularbiologische Analytik

Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine Thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars.



(nach ECTS)




Projektpraktikum Biotechnologie

PR 10 9 P WiSe oder

SoSe 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Praktikum: Wissenschaftliches Arbeiten in einem aktuellen Forschungsprojekt – insbesondere praktisches Arbeiten in einem biologisch-chemischen/ molekularbiologischen Labor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

Dringend empfohlen: Bereits absolvierter bzw. begleitender Besuch der Vorlesung Medizinische Biotechnologie, Humanphysiologie, erfolgreich abgeschlossenes Praktikum Zellbiologie.

114

6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung, Literaturarbeit, Protokollierung und Anfertigung einer Zusammenfassung der Praktikumsergebnisse, Vorbereitung eines zusammenfassenden Seminarvortrags

10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP. 8. Prüfung und Benotung des Moduls Portfolioprüfung, unbenotet

Prüfungsbestandteile sind die Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, Anfertigung eines schriftlichen Protokolls über die durchgeführten Untersuchungen und ein zusammenfassender Seminarvortrag. 9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Die Ausbildungskapazität des Moduls ist durch die Zahl der Arbeitsplätze, die zur Verfügung stehen, begrenzt. 11. Anmeldeformalitäten

Die Registrierung erfolgt beim Projektleiter (Sekretariat), die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt im Prüfungsamt. 12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden? nein


Projektspezifische Literatur wird z. T. zur Verfügung gestellt bzw. ist Teil der Literaturrecherche. 13. Sonstiges

115

Titel des Moduls: Projektpraktikum Spektroskopie an Biomolekülen

LP (nach ECTS): 9

Verantwortlicher für das Modul: Prof. Dr. Peter Hildebrandt

Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Erwerb eines vertieften Verständnisses der theoretischen Grundlangen und der praktischen experimentellen Arbeit im Bereich der Physikalischen und Biophysikalischen Chemie, konkrete Auseinandersetzung mit aktuellen Fragestellungen aus dem Gebiet der Spektroskopie komplexer (biologischer) Systeme sowie der molekularen Biophysik von Proteinen und Protein-Membran-Wechselwirkungen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 30% Fachkompetenz, 30% Methodenkompetenz, 20% Systemkompetenz 20% Sozial-kompetenz

2. Inhalte

Moderne experimentelle und theoretische Methoden zur Untersuchung von Struktur-Dynamik-Funktions-Beziehungen in Redoxproteinen und Photorezeptoren, insbesondere stationäre und zeitaufgelöste schwingungsspektroskopischeTechniken, UV-Vis-Absorptions- und Fluoreszenz- und ESR-Spektroskopie; elektrochemische Techniken sowie theoretische Methoden; Untersuchung von Elektronentransfer- und photoinduzierten Prozessen und die Analyse molekularer Struktureigenschaften.




) / Wahl(W)


Projektpraktikum Spektroskopie an Biomolekülen

PR 10 9 P SoSe oder WiSe


Praktische Anwendung des Vorlesungs- und Seminarstoffes aus den Lehrveranstaltungen der Biophysikalischen Chemie durch selbständiges Experimentieren mit komplexen biologischen Systemen und deren Charakterisierung durch die Anwendung moderner biophysikalisch-chemischer oder spektroskopischer Methoden, sowie das Erarbeiten wissenschaftlicher Grundlagen durch selbständiges Literaturstudium.


Biophysikalische Chemie I und II

6. Verwendbarkeit


116



10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.



9. Dauer des Moduls



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist begrenzt durch die Zahl der Arbeitsplätze, die im Fachgebiet Biophysikalische Chemie/Physikalische Chemie zur Verfügung stehen.


Die Registrierung erfolgt beim Modulverantwortlichen, die Anmeldung und Verwaltung der Prüfungsergebnisse zur Modulprüfung erfolgen durch das zentrale online-Prüfungs-verwaltungssystem QISPOS.



Skripte in elektronischer Form vorhanden? nein Literatur: Die grundlegende Literatur zum aktuellen Forschungsprojekt wird zur Verfügung gestellt. Weiterführende Literatur wird nach Bedarf über die Betreuer beschafft, ggf. werden Literatur-Recherchen durchgeführt.

13. Sonstiges

117

Titel des Moduls: Projektpraktikum Bioenergetik I

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Die Studierenden erwerben ein vertieftes Verständnis der theoretischen Grundlagen und der praktischen experimentellen Arbeit im Bereich der Biophysikalischen Chemie, sie setzen sich mit aktuellen Fragestellungen aus dem Gebiet der Biophysikalischen Chemie komplexer (biologischer) Makromoleküle auseinander und beschreiben und bewerten ihr eigenständiges experimentelles Vorgehen sowie die erzielten Resultate innerhalb eines fachübergreifenden Kontexts. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:


2. Inhalte

Moderne experimentelle Methoden zur Untersuchung von Struktur-Funktions-Beziehungen an biologischen Makromolekülen mittels optischer spektroskopischer Techniken, Analyse biophysikalischer und spektroskopischer Daten und Interpretation unter Berücksichtigung aktueller Literatur. Die Versuche des Projektpraktikums werden protokolliert und ausgewertet, hierüber ist eine schriftliche Ausarbeitung anzufertigen, die die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminarvortrags bildet.




) / Wahl(W)


Projektpraktikum Bioenergetik I





Dringend empfohlen: Bereits absolvierter bzw. begleitender Besuch der Module „Biologische Chemie II“, Biologische Chemie III“ und „Optische Spektroskopie und Fluoreszenz biologischer Makromoleküle“

118

6. Verwendbarkeit




10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.



9. Dauer des Moduls



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist begrenzt durch die Zahl der Arbeitsplätze, die im Fachgebiet Bioenergetik zur Verfügung stehen.


Die Registrierung erfolgt beim Modulverantwortlichen, die Anmeldung und Verwaltung der Prüfungsergebnisse zur Modulprüfung erfolgen durch das zentrale Online-Prüfungsverwaltungssystem QISPOS.




13. Sonstiges

119

Titel des Moduls: Projektpraktikum Bioenergetik II

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Die Studierenden erwerben ein vertieftes Verständnis der theoretischen Grundlagen und der praktischen experimentellen Arbeit im Bereich der Biophysikalischen Chemie, sie setzen sich mit aktuellen Fragestellungen aus dem Gebiet der Biophysikalischen Chemie komplexer (biologischer) Makromoleküle auseinander und beschreiben und bewerten ihr eigenständiges experimentelles Vorgehen sowie die erzielten Resultate innerhalb eines fachübergreifenden Kontexts. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:


2. Inhalte

Moderne experimentelle Methoden zur Untersuchung von Struktur-Funktions-Beziehungen an biologischen Makromolekülen mittels optischer spektroskopischer Techniken, Analyse biophysikalischer und spektroskopischer Daten und Interpretation unter Berücksichtigung aktueller Literatur. Die Versuche des Projektpraktikums werden protokolliert und ausgewertet, hierüber ist eine schriftliche Ausarbeitung anzufertigen, die die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminarvortrags bildet.




) / Wahl(W)


Projektpraktikum Bioenergetik II





Dringend empfohlen: Bereits absolvierter bzw. begleitender Besuch der Module „Biologische Chemie II“, Biologische Chemie III“ und „Optische Spektroskopie und Fluoreszenz biologischer Makromoleküle“

120

6. Verwendbarkeit




10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.



9. Dauer des Moduls



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist begrenzt durch die Zahl der Arbeitsplätze, die im Fachgebiet Bioenergetik zur Verfügung stehen.


Die Registrierung erfolgt beim Modulverantwortlichen, die Anmeldung und Verwaltung der Prüfungsergebnisse zur Modulprüfung erfolgen durch das zentrale online Prüfungsverwaltungssystem QISPOS.




13. Sonstiges

121

Titel des Moduls: Projektpraktikum Bioverfahrenstechnik

LP (nach ECTS): 9


Sekr.: ACK24


Modulbeschreibung



mindestens drei Methoden projektintegriert unter Anleitung einer Wissenschaftlerin oder eines Wissenschaftlers praktizieren können.



2. Inhalte

Durchführung einer wissenschaftlichen Projektarbeit am FG Bioverfahrenstechnik, die in enger Anlehnung an eine Projektarbeit an einem anderen Fachgebiet, das am Master Biologische Chemie beteiligt ist, durchgeführt wird. Insbesondere sollen in diesem Praktikum Methoden der produktorientierten Bioprozessentwicklung vertieft werden.





Semester

(WiSe / SoSe)

Projektpraktikum Bioverfahrenstechnik PR 10 9 P WiSe oder

SoSe


Praktikum unter Anleitung eines Wissenschaftlers.


Grundkenntnisse in Bioverfahrenstechnik, nachgewiesen z.B. durch Besuch des Moduls Bioverfahrenstechnik I

6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengang Biologische Chemie

7. Arbeitsaufwand und LeistungspunktePräsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung, Literaturarbeit, Protokollierung und Anfertigung einer

10 SWS x 15 Wochen

= 150 h = 120 h

122

Zusammenfassung der Praktikumsergebnisse, Vorbereitung eines zusammenfassenden Seminarvortrags

Summe

=270 h = 9 LP.

8. Prüfung und Benotung des ModulsPortfolioprüfung, unbenotet

Prüfungsbestandteile sind die Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, Anfertigung eines schriftlichen Protokolls über die durchgeführten Untersuchungen und ein zusammenfassender Seminarvortrag.

9. Dauer des Moduls





Anmeldung direkt per e-Mail bei Prof. Peter Neubauer ([email protected])



Material wird in Abhängigkeit vom Projektthema durch den direkten Betreuer bereit gestellt.

13. Sonstiges

123

Titel des Moduls: Projektpraktikum Molekulare Mikrobiologie I

LP(nach ECTS): 9


Sekr.: TIB 4/4-1


Modulbeschreibung 1. Qualifikationsziele

Die Teilnehmer(innen) sollen

aktuelle Methoden und Strategien der Mikrobiologie, Genetik und Molekularbiologie kennen und verstehen lernen, um diese sicher bei der Mitarbeit an aktuellen Forschungsprojekten einsetzen zu können,

ihre bisher erworbenen molekulargenetischen Kenntnisse um die Themenschwerpunkte Systembiologie, synthetische Biologie, konfokale und Fluoreszensmikroskopie, Datenbankanalyse, Bioreaktorkultivierung und „Omics“ Technologien erweitern.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz 50% Methodenkompetenz 30% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz 10% 2. Inhalte Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt in einem mikrobiologisch-molekularbiologischen Labor. Zur Durchführung des Praktikums werden schwerpunktmäßig die Themenfelder a) Optimierung der Stoffproduktion von pilzlichen Produktionssystemen b) Darstellung bioaktiver Substanzen mit Hilfe von pilzlichen Produktionssystemen c) Entwicklung neuer antifungaler Wirkstoffe und Strategien angeboten. Zum Einsatz kommen die entsprechenden modernen Labormethoden. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars. 3. Modulbestandteile


(nach ECTS)



Semester (WS / SS)

Projektpraktikum Angewandte und molekulare Mikrobiologie I

PR 10 9 P WS / SS


Praktikum: Wissenschaftliches Arbeiten in einem aktuellen Forschungsprojekt – insbesondere praktisches Arbeiten in einem mikrobiologisch/molekularbiologischen Labor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme

Dringend empfohlen: Bestandene Teilnahme am Modul Grundlagen der Mikrobiologie und mikrobiellen Genetik. 6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

124


10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.


Portfolioprüfung, unbenotet Prüfungsbestandteile sind die Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, Anfertigung eines schriftlichen Protokolls über die durchgeführten Untersuchungen und ein zusammen-fassender Seminarvortrag. 9. Dauer des Moduls



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist durch die Zahl der Arbeitsplätze, die zur Verfügung stehen, begrenzt. 11. Anmeldeformalitäten


12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden: ja nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein Literatur: Projektspezifische Literatur wird z. T. zur Verfügung gestellt bzw. ist Teil der Literaturrecherche. 13. Sonstiges

125

Titel des Moduls: Projektpraktikum Molekulare Mikrobiologie II

LP(nach ECTS): 9


Sekr.: TIB 4/4-1


Modulbeschreibung 1. Qualifikationsziele

Die Teilnehmer(innen) sollen

aktuelle Methoden und Strategien der Mikrobiologie, Genetik und Molekularbiologie kennen und verstehen lernen, um diese sicher bei der Mitarbeit an aktuellen Forschungsprojekten einsetzen zu können,

ihre bisher erworbenen molekulargenetischen Kenntnisse um die Themenschwerpunkte Systembiologie, synthetische Biologie, konfokale und Fluoreszensmikroskopie, Datenbankanalyse, Bioreaktorkultivierung und „Omics“ Technologien erweitern.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz 50% Methodenkompetenz 30% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz 10%

2. Inhalte Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt in einem mikrobiologisch-molekularbiologischen Labor: Zur Durchführung des Praktikums werden schwerpunktmäßig die Themenfelder a) Optimierung der Stoffproduktion von pilzlichen Produktionssystemen b) Darstellung bioaktiver Substanzen mit Hilfe von pilzlichen Produktionssystemen c) Entwicklung neuer antifungaler Wirkstoffe und Strategien angeboten. Zum Einsatz kommen die entsprechenden modernen Labormethoden. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars.

2. Inhalte Wissenschaftliches Arbeiten auf einem aktuellen Forschungsprojekt in einem mikrobiologisch-molekularbiologischen Labor. Zur Durchführung des Praktikums werden schwerpunktmäßig die Themenfelder a) Optimierung der Stoffproduktion von pilzlichen Produktionssystemen b) Darstellung bioaktiver Substanzen mit Hilfe von pilzlichen Produktionssystemen c) Entwicklung neuer antifungaler Wirkstoffe und Strategien angeboten. Zum Einsatz kommen die entsprechenden modernen Labormethoden. Das Protokoll zum Forschungsprojekt bildet die Basis für eine thematische Präsentation im Rahmen eines Seminars. 3. Modulbestandteile


(nach ECTS)



Semester (WS / SS)

Projektpraktikum Angewandte und molekulare Mikrobiologie II

PR 10 9 P WS / SS

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Praktikum: Wissenschaftliches Arbeiten in einem aktuellen Forschungsprojekt – insbesondere praktisches Arbeiten in einem mikrobiologisch/molekularbiologischen Labor. Zu Beginn des Praktikums wird eine Literaturrecherche zum Umfeld des Projekts durchgeführt; Anfertigung eines Protokolls zum Forschungsprojekt und einer thematischen Präsentation.

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5. Voraussetzungen für die Teilnahme Dringend empfohlen: Bestandene Teilnahme am Modul Grundlagen der Mikrobiologie und mikrobiellen Genetik. 6. Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul im Masterstudiengang Biologische Chemie 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Präsenz-Zeit Vor- und Nachbereitung, Literaturarbeit, Protokollierung und Anfertigung einer Zusammenfassung der Praktikumsergebnisse, Vorbereitung eines zusammenfassenden Seminarvortrags

10 SWS x 15 Wochen

Summe

= 150 h = 120 h

=270 h = 9 LP.


Portfolioprüfung, unbenotet Prüfungsbestandteile sind die Vorbereitung und Durchführung von Experimenten, Anfertigung eines schriftlichen Protokolls über die durchgeführten Untersuchungen und ein zusammen-fassender Seminarvortrag. 9. Dauer des Moduls



Die Ausbildungskapazität des Moduls ist durch die Zahl der Arbeitsplätze, die zur Verfügung stehen, begrenzt. 11. Anmeldeformalitäten


12. Literaturhinweise, Skripte Skripte in Papierform vorhanden: ja nein

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein Literatur: Projektspezifische Literatur wird z. T. zur Verfügung gestellt bzw. ist Teil der Literaturrecherche. 13. Sonstiges

Masterstudiengang Biologische Chemie...biodegradation (leaching, waste water management) 3....

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