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Synthetische Biologie 1
Synthetic Biology 1

Modul PH2228

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2228 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 40 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2228 ist Friedrich Simmel.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Die Vorlesung Synthetische Biologie 1 legt die Grundlagen für das Verständnis aktueller Forschung in der synthetischen Biologie,

insbesondere synthetischer Gen-"Schaltungen"

Dazu zählt eine Einführung in die molekularbiologischen Grundlagen sowie quantitative Aspekte. Inhaltspunkte sind:

1. Historical Introduction
2. Biomolecules
3. Bionanoscience
4. Molecular networks
5. Chemical kinetics
6. Dynamical Systems
7. Stochastic Dynamics
8. Synthetic gene circuits
9. Artificial cells

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls haben die Studierenden

  1. ein gutes Verständnis von Genexpression und Genregulationsprozessen.
  2. einen Überblick über aktuelle Forschungsthemen in der Synthetischen Biologie.
  3. ein grundlegendes Wissen, wie man Genexpression und Genregulation quantitativ beschreibt.
  4. ein grundlegendes Verständnis, wie man einfache Genschaltkreise bauen kann (in der Theorie).
  5. ein grundlegendes Verständnis der nichtlinearen Dynamik und dynamischer Systeme in synthetischen biologischen Systemen.

Voraussetzungen

Grundlagen der Biophysik und Biochemie

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Synthetische Biologie 1 Simmel, F. Do, 10:00–12:00, ZNN 2.003

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

keine Angabe

Literatur

keine Angabe

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Beschreiben Sie eine Möglichkeit, genetische logische Gatter zu erstellen.
  • Wie kann man genetische Oszillatoren erzeugen?
  • Beschreiben Sie verschiedene Möglichkeiten der Verknüpfung genetischer Elemente.
  • Beschreiben Sie das Poincare-Bendixson-Theorem.
  • Schreiben Sie Differentialgleichungen für die einfache Genexpression auf.
  • Erklären Sie die Bedeutung von Kooperativität in der Genregulation.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

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