940105 Introduction to molecular biology (in Eng.)

Art
Vorlesung
Semesterstunden
2
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Sommersemester 2024
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Englisch
Lehrinhalt

Vorlesungsteil Luschnig:

•Bausteine der DNA und RNA, Struktur und Eigenschaften der DNA, genetischer Code

•Aminosäuren, Peptidbindung und grundlegende Eigenschaften von Proteinen

•Vergleich der Genomstruktur in Prokaryoten und Eukaryonten; Virale und extranukleäre Genome und deren Eigenschaften. DNA-Replikation, Gentransfer, DNA Rekombination und Mechanismen der DNA Reparatur.

•Einführung in die Mechanismen der Umsetzung von genetischer Information. Transkription, tRNA Struktur, Ribosomen, genetischer Code, Translation, Degradationsmechanismen

•Regulation der Genexpression in Eu- und Prokaryonten: Regulon/Operonbegriff, Beispiele und Prinzipien der Signalübertragung, dynamische Chromatinstruktur und deren Regulation, DNA und Chromatinproteinmodifikationen, Trankriptionsfaktoren und deren Funktion/Regulation, Promotororganisation, RNA-Prozessierung und Reifung, „Gene Silencing“

•Grundlagen und Bedeutung der Genomik in der Molekularbiologie



Vorlesungsteil Rüker

•Grundlagen der Gentechnik
oAnwendungen der Gentechnik in verschiedenen Gebieten, industrieller Hintergrund

ogenomische DNA, cDNA, synthetische Gene: Herstellung und Analyse (Agarose-Gelelektrophorese, Sequenzierung mittels Sanger dideoxy Methode

oGentransfer in vivo und in vitro: Transformation von Bakterien, Hefen und tierischen Zellen: Elektroporation, chemische Methoden, Lipofektion, Mikroinjektion, gene gun

oDNA-modifizierende Enzyme: Restriktionsenzyme, Ligasen, Polymerasen, alkalische Phosphatase

oKlonierungsvektoren - Aufbau und Eigenschaften; Plasmide und Phagen, künstliche Chromosomen

oIdentifizierung von Rekombinanten

oPolymerase chain reaction (PCR)

oreal-time (quantitative) PCR

oExpressionssysteme: Bakterien, Hefen, tierische Zellen

oSequenzierung von DNA: next generation sequencing

oAnalyse der Genexpression: microarrays

otransgene Tiere und Pflanzen

•Rechtliche Rahmenbedingungen, ethische Aspekte

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Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Kenntnisse der VO Einführung in die Zellbiologie und Genetik werden vorausgesetzt
Lehrziel

Ziel

Grundlegendes Verständnis molekularbiologischer Prinzipien und Prozesse; Kenntnis wichtiger molekularbiologischer und gentechnischer Methoden

Vorlesungsteil Luschnig

Nach erfolgreicher Absolvierung der Lehrveranstaltung sind die Studierenden mit den grundlegenden Mechanismen der Molekularbiologie vertraut. Sie verstehen die Struktur und Organisation von DNA, RNA und Proteinen, sowie Replikation, Transkription und Translation als grundlegende Mechanismen der Umsetzung der genetischen Information. Insbesondere werden in der LVA Kenntnisse der molekularen Mechanismen der Signalübertragung und deren Verarbeitung in Organismen vermittelt. Studierende erlangen mit dieser Vorlesung ein grundlegendes Verständnis von pro- und eukaryotischen molekularbiologischen Regelkreisen und deren Interaktion. Gemeinsam mit den Grundlagen der Gentechnik, die im Vorlesungsteil Rüker vermittelt werden, repräsentiert der Inhalt dieser Vorlesung eine adequate Vorbereitung auf nachfolgende LVAs; wie z.b. den Übungen in Molekularbiologie und Mikrobiologie.



Vorlesungsteil Rüker

Nach erfolgreicher Absolvierung der Lehrveranstaltung sind die Studierenden mit den theoretischen und praktischen Grundlagen der Gentechnik vertraut. Sie haben grundlegende Kenntnisse von den in der Gentechnik angewandten Methoden und den dazu verwendeten Werkzeugen und Hilfsmitteln, und sie verstehen, nach welchen Kriterien und für welche Zwecke diese ausgewählt und eingesetzt werden. Sie können dieses Wissen und Verstehen auf praktische Aufgaben, wie z.B die Klonierung eines Gens, die rekombinante Expression eines Proteins, die Sequenzierung eines DNA Abschnittes oder eines Genoms, oder auf die quantitative Analyse von Nukleinsäuremolekülen anwenden, und sind damit auch gut auf nachfolgende Lehrveranstaltungen, v.a. Molekularbiologie-Übungen und Mikrobiologie-Übungen vorbereitet. In Kombination mit dem im Vorlesungsteil Luschnig erworbenen Wissen können die Studierenden die biologischen und molekularen Aspekte der praktischen Anwendungen verstehen und beurteilen und sind in der Lage, durch vergleichende Bezugnahme neue Anwendungen schnell zu verstehen und zu beurteilen. Auf Grundlage der in der Lehrveranstaltung gebrachten rechtlichen und ethischen Aspekte der Gentechnik sind die Studierenden auch fähig, diese Aspekte zumindest grundlegend zu beurteilen und entsprechend verantwortungsvoll zu handeln.

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Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.