Kursinformation

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.

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