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Bioinformatik (B.Sc.)

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Biologie/Chemie/Biochemie

Im Mittelpunkt des Studienbereichs Biologie/Chemie/Biochemie stehen molekularbiologische und biochemische Grundlagen der Bioinformatik, an die sich eine Vertiefung in den Bereichen Genetik, Neurobiologie und medizinische Physiologie anschließt. Neben den theoretischen Grundlagen erlernen die Studierenden auch experimentelle Fertigkeiten und Techniken. Dieser Studienbereich hat einen Umfang von 47 Leistungspunkten und gliedert sich in acht Module.

Das Modul gliedert sich in zwei Vorlesungsteile: In der Vorlesung zum Thema Botanik und Biodiversität erhalten die Studienanfänger/innen einen Überblick über die Pflanzenzelle und Pflanzenmorphologie sowie pflanzliche Entwicklungsvorgänge, physiologische Prozesse und Diversität im Pflanzenreich.

Die Vorlesung Zoologie und Evolution behandelt die Diversität und Systematik der wichtigsten Tiergruppen sowie deren Merkmale und phylogenetischen Beziehungen.

Dieses Modul behandelt sowohl die Grundlagen der allgemeinen und anorganischen als auch die der organischen Chemie. Die Studienanfänger/innen lernen grundlegende Gesetzmäßigkeiten wie die chemische Terminologie und Formelsprache sowie biologisch und medizinrelevante Fragestellungen der Chemie kennen.

Im Praktikum, welches als Blockveranstaltung in der vorlesungsfreien Zeit stattfindet, werden unter Aufsicht von Tutor/innen einfache chemische Experimente durchgeführt und chemische Labortechniken und -regeln vermittelt.

Im ersten Modul werden chemische und zellbiologische Grundlagen behandelt. Die Studienanfänger/innen lernen die Entstehung und molekulare Struktur der wichtigsten zellulären Makromoleküle und Stoffklassen sowie deren biologischen Kontext kennen.

Im zweiten Modul stehen das Zusammenwirken anatomischer, zellbiologischer und biochemischer Prinzipien der Genexpression sowie deren Regulation im Vordergrund.

Im Modul Molekularbiologie und Biochemie III wird das in den beiden vorigen Modulen erlangte Grundlagenwissen in den Zusammenhang komplexer biologischer Systeme gestellt. Dazu gehören unter anderem die Regulation von Zellzyklus und Zelltod, die rezeptorvermittelte Signaltransduktion, die Eigenschaften metastasierender Tumorzellen sowie die Grundlagen der DNA-Medizin und Gentherapie.

Genetik und Genomforschung sind wichtige Tätigkeitsfelder der Bioinformatik. In diesem Modul lernen die Studierenden die Grundlagen der Genomorganisation und -evolution sowie wichtige Modellorganismen und Tiermodelle kennen. Weitere behandelte Themenbereiche umfassen monogene und multifaktorielle Krankheiten und die Identifikation von krankheitsassoziierten Genen und genetischen Risikofaktoren.

In diesem Modul lernen die Studierenden die Grundlagen der Funktion und Regulation vegetativer Organsysteme kennen. Dazu gehören die Funktionsprinzipien biologischer Regelsysteme sowie Untersuchungsmethoden und Prinzipien der neurovegetativen Regulation von Herz, Kreislauf, Atmung, Wärmehaushalt und Niere.

Im Rahmen der Praktikumstermine führen die Studierenden in Gruppen verschiedene Messungen und Experimente zu den in der Vorlesung und im Seminar behandelten Themengebieten durch.

Im Rahmen dieses Moduls werden die Bildung und Ausbreitung neuronaler Erregung, die Funktion von Sinnesorganen und motorischen Systemen sowie die Funktionsweise und Modellierung einfacher neuronaler Netze behandelt. Die Studierenden lernen die Grundlagen der Psychophysik und der Verhaltenssteuerung kennen und werden mit Mechanismen des Lernens und der Gedächtnisbildung vertraut gemacht.

Die begleitenden Praktikumstermine beinhalten die experimentelle Bearbeitung verschiedener neurobiologischer Lernziele, bei denen die Studierenden die Durchführung und Ergebnisse der eigenen Experimente protokollieren und statistisch auswerten.