Wir nehmen wieder Schülergruppen im Klassenverband (Kohorten) auf und halten dabei die allgemeinen Hygieneregeln der Universität ein. Lehrkräfte wenden sich gerne an unsere Kurskoordination, Telefon 0551 39 28844.

Systembiologie
Science Camp

Mit biologischen Experimenten und mathematischer Modellierung beantworten die Teilnehmenden die Frage, wie die Expression von Stoffwechsel-Genen und die Präferenz für energetisch günstige Nährstoffe bei Bakterien reguliert sind.

Jahrgangsstufe
11 bis 13
Dauer
5 Tage
Termininformation
Derzeit ist kein Termin verfügbar.
Start
01.01.2021 - 12:30 (CET)
Maximale Teilnehmerzahl
10
Voraussetzungen für die Teilnahme
Mindestalter 16 Jahre. Biologiekenntnisse der Jahrgangsstufe 10 sind erwünscht.

Systembiologie (Synonyme: Systeomic Integrative Biology; Predictive Biology) hat zum Ziel, zelluläre Vorgänge wie Metabolismus, genetische Regulation der Transkription, Transportvorgänge zwischen Zellorganellen, Zellteilung usw. in einer Zelle bzw. in einem Organismus zu einem Gesamtbild zusammenzufügen. Dazu wird biologisches bzw. biochemisches Wissen durch mathematische oder computerbasierte Modelle beschrieben. Mit Hilfe solcher Modelle sollen die Abläufe in der Zelle simuliert werden, um Vorhersagen über Konzentrationsänderungen bestimmter Moleküle wie Proteine oder Metabolite treffen zu können. Je besser die Simulationsergebnisse zu experimentell gewonnenen Daten passen, desto besser sind die biologischen Zusammenhänge, auf denen das Modell basiert, bereits verstanden. Die Systembiologie wird z.B. bei der Untersuchung von Infektionskrankheiten (Pathogen-Wirtsbeziehung) in der Medizin oder bei der Beeinflussung von Stoffwechselwegen (z.B. mehr Biomasse für erneuerbare Energien) in der Industrie genutzt.

Im Camp Systembiologie wird mit systembiologischem Ansatz die Zuckerverarbeitung im Bakterium E. coli untersucht. Zunächst werden im Labor Daten zur Wirkung des Lactose-Angebots auf den Wachstumsverlauf und die Enzymexpression von E.-coli-Kulturen gewonnen. Anschließend wird der Einfluss von Glucose auf die Regulation des Arabinose-Operons bei E. coli untersucht, um Hinweise auf Mechanismen zu finden, die möglicherweise auch bei der Lactose-Verwertung eine Rolle spielen. Mit Hilfe dieser experimentellen Ergebnisse und aufgrund vorhandenen Wissens werden mit der Software Cell Designer Modelle aufgestellt, um verschiedene Vorgänge und Änderungen der äußeren Bedingungen zu simulieren. In einem iterativen Prozess werden die Simulationen wiederum durch gezielte, neu geplante Experimente überprüft. 

Ablauf

  1. Tag: Einführung, Experimente zum Wachstum und zur Expression der beta-Galactosidase von Escherichia coli bei unterschiedlichem Zuckerangebot, Stadtführung, gemeinsames Abendessen
  2. Tag: Experimente zur Wechselwirkung von Arabinose und Glucose bei der Regulation des Arabinose-Operons in E.coli, Einblick ins Biologiestudium mit einem/r Studienbotschafter*in
  3. Tag: Einführung in die Modellierung, Simulation der Lactose-Verwertung mit eigenen Modellen; Hypothesenbildung und Planung eigener Experimente
  4. Tag: Durchführung und Auswertung der selbst geplanten Experimente
  5. Tag: Analyse und Ergebnispräsentation; Besuch in einem mikrobiologischen Forschungslabor

Kursgebühr

80 EUR

Falls wir das Camp aufgrund der Corona-Pandemie nicht durchführen können oder falls der/die Teilnehmende aufgrund von Krankheit, Kontakt oder behördlicher Anordnung nicht anreisen kann, erstatten wir die Kursgebühr.

Fördervermerk

Das Camp wird durch die Joachim Herz Stiftung gefördert.

Hinweis zu Übernachtung und Verpflegung

Die Übernachtung im Hotel im Doppelzimmer und ein gemeinsames Abendessen werden vom XLAB organisiert und sind inklusive.

Mensen und Cafeterien auf dem Nordcampus sind aktuell leider geschlossen.

Damit alle Teilnehmenden gesund bleiben, sorgen wir mit Abstandsregeln und angepassten Hygienekonzepten für einen sicheren und reibungslosen Tagesablauf.