Lehrende: Prof. Dr. rer. nat. Kay Hamacher; Prof. Dr. rer. nat. Katja Schmitz
Veranstaltungsart: Übung
Orga-Einheit: FB10 Biologie
Anzeige im Stundenplan: 10-02-0005-ue
Fach:
Anrechenbar für:
Unterrichtssprache: Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Lehrinhalte: Statistische Mechanik von biomolekularen Systemen (Protein Faltung/Stabilität, RNA Sekundär- und Tertiärstrukturen, molekulare Bindungsprozesse, math. Evolutionsmodelle) Molecular Visualization & (Homology) Modelling Simulation durch (Multiskalen-)Molekulardynamik Liganden Docking; Netzwerke biomolekularer Interaktionen
Literatur: Schlick, Molecular Modeling and Simulation, Springer, 2002; Brandon, Tooze, Principles of Protein Structure, Garland Publishing, 1998
Voraussetzungen: Biologischen Grundlagen in Mikrobiologie, Genetik, Biochemie; molekulare Grundlagen der Biophysik
Offizielle Kursbeschreibung: Kenntnisse: Die Studierenden erlernen mathematische Methoden der Simulation und des in-silico Design, sowie deren zugrunde liegende Chemie und Physik. Weiterhin werden systembiologische Aspekte etwa bei Protein-Protein-Wechselwirkungen den Studierenden vermittelt. Sie erwerben außerdem das notwendige mathematische Rüstzeug, für die quantitative Bewertung experimenteller Ergebnisse. Die Studierenden kennen wesentliche Verfahren zur Herstellung modifizierter biologischer Makromoleküle. Fertigkeiten: Die Studierenden werden angeleitet, eigenständig Standard-Tools der Molekulardynamik, des Dockings und der 3D-Struktur-Modelierung einzusetzen und deren grundlegende Algorithmen in diversen Implementierung zu identifizieren. Die Studenten sind in der Lage, Schnittstellen zwischen den einzelnen theoretischen Methodiken zu bewerten und produktiv zu nutzen. Die Studenten werden in die Lage versetzt (semi-)quantitative Voraussagen über das Ergebnis der eingesetzten Techniken zu machen und dadurch Schlussfolgerungen für die anschliessende Synthese der Substanzen zu treffen. Die Studierenden erlernen Techniken zur Synthese und Reinigung neu-modelierter biologischer Makromoleküle und zur Vermessung ihrer biologischen Aktivitäten. Kompetenzen: Die Studierenden sind so in der Lage den Einsatz moderner Techniken – wie er etwa in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben wird – zu bewerten und nachzuvollziehen, sowie eigenständige diese Techniken zu kombinieren, um biologisch/chemisch-technische Fragestellung zu bearbeiten. Die Studierenden erwerben die Kompetenz, gezielt nach effektiven Angriffspunkten etwa in der biologischen Signalverarbeitung und Genumsetzung zu fahnden, Templates und Teststrukturen von funktionalen Molekülen daraus abzuleiten und dann technisch umzusetzen/zu synthetisieren. Um diese Forschungsorientierung zu unterstreichen kann ein Teil des Praktikums auch mit einer eigenständigen Projektarbeit durchgeführt werden.
