Standardbilder: MDC Laborkittel

Altes Kursprogramm

Hier finden Sie Informationen zu den Inhalten der LabortrifftLehrer Fortbildungen. Einige der Kurse werden unter gleichem Namen oder in abgewandelter Form wiederholt.

Krebsevolution: von Darwin zur Therapieresistenz

 

Krebs ist eine der häufigsten Todesursachen in der westlichen Welt. Trotz enomer Fortschritte und neuster Ansätze ist eine universelle Therapie nicht abzusehen. Ein Grund dafür ist die hohe Heterogenität und kontinuierliche Evolution von Tumoren, die ähnlich dem Zusammenspiel von Bakterien und Antibiotika , schnell in der Lage sind sich an neue Umwelteinflüsse anzupassen. In diesem Kurs werden wir einen Blick auf die Prozesse werfen, die hinter der Evolution von Tumoren stecken. Mittels moderner bioinformatischer Verfahren werden wir sehen, wie sich die Tumorevolution in einem Patienten rekonstruieren lässt und wie in Zukunft die Resistenzentwicklung vorhergesagt oder sogar unterbunden werden kann. 

Zielgruppe: Informatik- und Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Metaorganismus Mensch und wie neue Techniken ein Forschungsgebiet revolutionieren

 

Die menschliche Mikrobiota wird auf 1013-1014 mikrobielle Zellen geschätzt, verschiedene Aspekte des Mikrobioms korrelieren mit menschlichen Krankheiten und trotz einer universalen Besiedlung ist das Mikrobiome jedes Menschen einzigartig. Die jüngsten Fortschritte in der Technologie haben den Beginn einer Revolution im Verständnis des menschlichen Mikrobioms gestartet. Durch Techniken wie die 16S-Sequenzierung und Shot-Gun-Sequenzierung und die Entwicklung ebenso leistungsfähiger Rechenwerkzeuge zur Verarbeitung der Daten wurde es möglich das Genom der uns bewohnenden Mikroorganismen und ihrer Funktionsweisen auf eine Art zu enthüllen, die der Wissenschaft bisher verborgen blieb. Diese Revolution ermöglicht es Krankheiten und Komorbiditäten besser zu verstehen und neue Therapieansätze mit spezifischeren Angriffspunkten zu entwickeln. Trotz dessen gibt es immer noch Limitationen. Wir wissen sehr viel aber nicht alles. Denn wir können nur untersuchen was sich detektieren und in bekannten Datenbanken klassifizieren lässt. In diesem Kurs erfahren Sie etwas über die Entwicklung der neuen Methoden der Sequenzierung und deren Unterschiede. Außerdem wird erklärt wie weit die Forschung bei der Entschlüsselung des Mikrobioms ist. 

Zielgruppe: Informatik- und Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

SARS-Cov-2-Forschung: Zellveränderungen bei Infektion und daraus entstehende unterschiedliche Krankheitsverläufe

 

Das Virus SARS-Cov-2 beschäftigt derzeit die ganze Welt und beeinflusst unseren Alltag. Auch in Berlin läuft die Forschung auf Hochtouren. Der MDC-Wissenschaftler Dr. Emanuel Wyler untersucht die Veränderungen in verschiedenen Zellen und Organoiden bei einer Infektion. Hierbei wird die Frage geklärt: Welche Veränderungen finden in infizierten Zellen statt und wie entstehen daraus schwere oder milde Krankheitsverläufe? Die Veränderungen in einer infizierten Zelle können von Zelltyp zu Zelltyp unterschiedlich sein. Die untersuchten Modelle sind bspw. Lungenstücke, verschiedene Organoide und unterschiedliche Zelllinien. 

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Organoide des menschlichen Gehirns alias "Mini-Gehirne" als Werkzeuge zur Erforschung von Krankheiten des Nervensystems

 

Die Organoide sind 3D-Kulturen aus Stammzellen, welche die zelluläre Komplexität und Funktionalität menschlicher Organe in vitro abbilden. Unter Verwendung von Organoiden werden Forschern tiefere Einblicke in die entscheidenden zellulären Prozesse bei der Gewebe- und Organbildung sowie in pathologischen Prozessen in vitro ermöglicht. Da das menschliche Gehirn einzigartig ist, und selbst Primatenmodelle die Ausbildung neurologischer Erkrankungen des menschlichen Gehirns nicht genau darstellen, ist die Entwicklung der sogenannten Mini-Gehirne ein entscheidender Durchbruch. In diesem Kurs möchten wir Ihnen die Grundlagen der Mini-Gehirne, ihre Anwendung sowie die Limitierungen vorstellen.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Stammzellen: Die Alleskönner?!

 

Die Stammzellforschung steht für spannende molekularbiologische Forschung und neue Therapieansätze in der regenerativen Medizin. Stichworte sind hier embryonale Stammzellen, Gewebestammzellen, induzierte pluripotente Stammzellen und Krebs-Stammzellen. Was sind Stammzellen, wo finden wir sie und wie erforschen wir sie? Was sind dann eigentlich induzierte pluripotente Stammzellen? Und wie gehen wir mit den ethischen Fragestellungen zu pluripotenten Stammzellen auch im internationalen Kontext um? Diese und weitere Fragen werden in der Fortbildung mit Dr. Daniel Besser und den Teilnehmern diskutiert.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Strukturen molekularer Maschinen bestimmen - Krankheiten verstehen

 

Die Analyse des dreidimensionalen Aufbaus von Proteinen ist eine essentielle Disziplin in der Molekularbiologie. Dabei spielt die Röntgenstrukturanalyse eine führende Rolle. In der Fortbildung erklären wir euch, warum die Kristalle, Strahlen und die Hilfe von Bakterien ausschlagegebend für die Bestimmung der Proteinstruktur sind. Weiterhin werden Fragen wie: „Warum müssen Proteine gereinigt werden und wie genau geschieht das?“ und „Was hat ein Angler mit Röntgenstrukturanalyse zu tun?“ beantwortet. Nach einer kurzen Einführung und einem virtuellen Rundgang durch unsere Labore sehen Sie am Beispiel eines Motorproteins, welches gegen das Grippevirus aktiv ist, warum die Struktur solch molekularer Maschinen eng an deren Funktion gekoppelt sind und was wir daraus für das Verständnis von Krankheiten lernen können.

Zielgruppe: Physik-/Chemie- und Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

​​​​​Stammzellen und CRISPR: neue Therapieansätze, um Muskelkrankheiten zu heilen

 

Muskelschwund durch genetisch bedingten Muskelkrankheiten oder als Alterserscheinung ist keine Seltenheit. Der Mechanismus des Muskelabbaus ist heutzutage noch ungeklärt und es gibt keine Therapien. MDC-Forschende arbeiten an der Entwicklung von Gentherapien mit Stammzelltechnologien und CRISPR. Des Weiteren werden Methoden entwickelt, um den Effekt der genetischen Korrektur zuverlässig in vitro und in Transplantationsexperimenten zu testen. In diesem Kurs erfahren Sie was die Genschere CRISPR kann und wie weit wir auf dem Weg zu sicheren Gentherapien gekommen sind.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Bewegung, Ernährung und Gesundheit auf Populationsebene – eine praktische Anleitung

 

Gesunde Ernährung und Sport reduzieren das Risiko chronischer Erkrankungen – Fakt? Die Beziehung zwischen Lebensstil- und genetischen Faktoren mit einem Erkrankungsrisiko ist sehr komplex. Wie werden daher solche Studien durchgeführt, wie Daten erhoben und mit welchen Werkzeugen werden diese ausgewertet? Sie haben die Möglichkeit mit Ihren Schülerinnen und Schülern gesundheitsbezogene Fragen zu erforschen, biologische Daten zu generieren und zu interpretieren. Die Forschenden der Arbeitsgruppe „Molekulare Epidemiologie“ am MDC helfen Ihnen dabei und laden Sie gleichzeitig ein, an dem Bürgerwissenschafts-Projekt „SMOVE“ mit Ihren Schülerinnen und Schülern teilzunehmen.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Serotonin, Sport und die Neubildung von Nervenzellen

 

Früher dachte man, dass das erwachsene Gehirn in seiner Struktur fertig ist. Heute wissen wir, dass sich zeitlebens neue Nervenzellen bilden. Unsere Forschung zeigt, dass die tägliche Neubildung durch körperliche Aktivität erhöht und in reizreicher Umgebung vermehrt wird. Ein molekularer Schlüssel zur „adulten Neurogenese“ heißt Serotonin – auch bekannt als Glückshormon und Behandlungsziel bei Depressionen.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Organoide des menschlichen Gehirns (alias mini-Gehirn) und die Regulation der Genexpression

 

In Schulbüchern wird gelehrt „von DNA zu RNA zum Protein“, allerdings ist dieses Dogma mittlerweile überholt. Heute wissen wir, dass die meisten RNA`s nicht für Proteine kodieren, sondern entscheidend zur Regulation der Genexpression beitragen.MDC-Forschende untersuchen die Funktion der nicht-kodierenden RNA`s in Neuronen, wobei als Model ein in einer Petrischale gewachsenes menschliches Gehirn, ein sogenanntes Gehirn-Organoid oder Mini-Gehirn, verwendet wird. Durch Experimente, Demonstrationen und Vorträge erleben Sie den neuesten Stand der Wissenschaft und erhalten wertvolle Informationen über aktuelle Trends in der Life Science Forschung.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Zilien: der Dreh- und Angelpunkt der Entwicklung des Nervensystems, des Herz-Kreislauf-Systems und der Entstehung vom Krebs

 

Zilien sind Fortsätze an fast allen menschlichen Zellen, die zur Fortbewegung aber auch der Signalübertragung dienen. Zilien spielen eine zentrale Rolle bei der Zellteilung. Genetische Störungen der Zilien-Funktionen führen zu weitverbreiteten Krankheiten wie Herzkreislauferkrankungen und Krebs. In diesem Kurs erfahren Sie mit welchen Methoden MDC-Forschende Zilien untersuchen um Defekte und Störungen der Zilium-abhängigen Signalwege der Zelle aufzuklären.

Zielgruppe: Biologielehrerinnen und -lehrer der Sek II

Bioinformatik – an der Schnittstelle zwischen Informatik und den Lebenswissenschaften

 

Bioinformatik ist die Erforschung, Entwicklung und Anwendung computergestützter Methoden zur Beantwortung molekularbiologischer und biomedizinischer Fragestellungen.

Schwerpunkt dieser Fortbildung ist die DNA-Sequenzanalyse. Dabei geht es um das schnelle Auffinden von Mustern in Protein- oder DNA-Sequenzen. Sie lernen die Hilfsmittel der Bioinformatiker und Molekularbiologen kennen, die sie beim Umgang mit global verfügbaren Datenbanken anwenden.

Es soll gezeigt werden, welche Algorithmen dahinterstecken und wie im Informatikunterricht das Sequenzalignment praktisch durchführt werden kann.

Zielgruppe: Informatiklehrerinnen und -lehrer der Sek II

CRISPR/Cas und andere Wege Gene an- und auszuschalten

 

Wir stellen Ihnen ein für die Herz-Kreislauf-Forschung wichtiges Tiermodell – den Zebrafisch – vor. Durch gezieltes Aus und Anschalten der Gene des Zebrafisches, haben wir schon einiges über den menschlichen Herz-Kreislauf erfahren, z.B. die Organogenese oder die Funktion einzelner Proteine des Herzens. In diesem Kurs lernen Sie, wie z. B. das Stilllegen der Gene funktioniert und was wir daraus gelernt haben und noch dazu lernen müssen, um die Funktion unseres Herzens im Detail zu verstehen.

Das Unsichtbare sichtbar machen – neueste Entwicklungen der Mikroskopie

 

Mit Elektronenmikroskopie können wir schon 1 nm kleine Strukturen sichtbar machen. Ein wenig größere Strukturen lassen
sich in Farbe, multiplex, live und in 3D mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie visualisieren. Sie besichtigen das Elektronenmikroskop,
stellen selbst einen Semidünnschnitt her und lernen die neusten Entwicklungen in der Lichtmikroskopie kennen.
Sie bereiten die Zellen vor, färben Präparate ein und nehmen am Fluoreszenzmikroskop eigene Messungen vor.

Depression, Burnout & Co aus klinischer und Molekularer Sicht

 

Depression, Angst, Sucht betreffen mehr Menschen als man denkt. Wir stellen Ihnen die Wissenschaft hinter den diagnostischen Tests und den Behandlungsmöglichkeiten vor. Wir zeigen Ihnen, was in den Zellen, dem Gehirn und bei dem Patienten/-innen schief läuft wenn Depression zuschlägt und was die Wissenschaft tun kann um zu helfen. In einem historischen und philosophischen Exkurs gehen wir den Definitionen der psychischen Erkrankungen auf den Grund. Anregungen für den Unterricht sind garantiert.

DNA-Reparatur, Zellzyklus und Zelltod- aktuelle Forschung zur Verbesserung von Krebstherapien

 

Chemotherapie und Strahlentherapie, die universellen und am meisten eingesetzten Waffen gegen Krebs, greifen die Erbsubstanz von Krebszellen an und unterdrücken ihre Teilungsfähigkeit. Leider sind diese Therapien mit starken Nebenwirkungen verknüpft und führen häufig nicht zu einem längerfristigen Behandlungserfolg. Forschende am MDC haben Wirkungsmechanismen aufgeklärt, die zu Therapieresistenzen führen können. Jetzt sind sie dabei herauszufinden, wie man die beteiligten Moleküle manipulieren kann damit sie zum Erfolg der Therapien beitragen.

Im Kurs lernen Sie, wie die Reparatur von DNA-Schäden mit den Prozessen der Zellteilung und des programmierten Zelltods verknüpft ist und wie diese Vorgänge die Entstehung bzw. die Therapie von Krebs beeinflussen. Außerdem experimentieren Sie in unseren Forschungslaboren und besichtigen die Wirkstoff-Screening-Unit des Leibniz Instituts für Molekulare Pharmakologie.

Entwicklung des Nervensystems

 

Es muss jede Menge passieren, bevor aus einer befruchteten Eizelle ein Mensch wird. Ein präzise reguliertes, interaktives Proteinnetzwerk steuert die zellulären Prozesse, die zur Ausbildung von komplexen Organsystemen ablaufen müssen. Eine der Forschungsgruppen am MDC hat sich das Ziel gesetzt, jene Faktoren und Prozesse aufzudecken, die zur Entwicklung des peripheren Nervensystems beitragen. Lernen Sie in dieser Arbeitsgruppe die neuesten Konzepte zu Funktion und Aufbau des Nervensystems kennen.

In Kooperation mit der neurowissenschaftlichen Gesellschaft.

Erforschung der Entwicklung des Nervensystems und seiner Erkrankungen mit Hilfe von molekularbiologischen Techniken und der Elektronenmikroskopie

 

Es muss jede Menge passieren, bevor aus einer befruchteten Eizelle ein Mensch wird. Ein präzise reguliertes, interaktives Netzwerk von Transkriptions- und Wachstumsfaktoren steuert während der Embryonalentwicklung die zellulären Prozesse, die zur Ausbildung von komplexen Organsystemen wie z B dem Nervensystem ablaufen müssen. Störungen in diesem Netzwerk können gravierende Konsequenzen für die Lebensfähigkeit und Funktion des sich entwickelnden Organismus haben.

Daher hat sich eine der Forschungsgruppen am MDC das Ziel gesetzt, jene Faktoren und Prozesse aufzudecken, die zur Entwicklung des peripheren Nervensystems beitragen. Dabei sind die Forscher auf ein Protein gestoßen, das nicht nur die Ausbildung der Myelinscheide von Nervenzellen während der Embryonalentwicklung steuert, sondern auch für die neuronale Regeneration im adulten Organismus zuständig ist. Lernen Sie am Beispiel dieser Entdeckung die neuesten Konzepte zu Funktion und Aufbau des Nervensystems kennen.

Erforschung der Gesundheit auf Populationsebene - eine praktische Anleitung

 

Gesunde Ernährung und Sport reduzieren das Risiko chronischer Erkrankungen - Fakt? Die Beziehung zwischen Lebenstil- und genetischen Faktoren mit dem Erkrankungsrisiko ist sehr komplex. Wie werden solche Studien durchgeführt, Daten erhoben und mit welchem Werkzeugen werden sie ausgewertet? Wie können Sie mit Ihren Schülern gesundheitsbezogene Fragen erforschen, biologische Daten generieren und interpretieren? Die Forscher der Arbeitsgruppe "Molekulare Epidemologie" am MDC zeigen es!

Fluoreszenzfarbstoffe in der biologischen Forschung

 

Die Verwendung von fluoreszierenden Molekülen ist in der biologischen Forschung inzwischen ein Standard bei vielen Anwendungen. Solche biologische Anwendungen sind erst durch modernste Entwicklungen in Chemie und Physik möglich gemacht worden - Gesetze der Optik mussten umgangen, Proteinstrukturen umgebaut und chemischen Reaktionen optimiert werden um Fluoreszenz optimal in der biologischen Forschung einsetzen zu können.

Mathe trifft Bio - mathematische Modellierung biologischer Systeme

 

Moderne Biologie ist quantitativ geworden. Immer öfter wird mathematische Modellierung eingesetzt um komplexe biologische
Zusammenhänge besser zu verstehen. Wir stellen Ihnen mathematische Methoden vor, die in der biomedizinischen
Forschung eingesetzt werden. Diese Methoden wenden Sie gleich im Kurs an, um mit Hilfe frei zugänglicher Software zelluläre
Vorgänge zu simulieren. So können Sie eigenhändig erfahren, wie nah die Forscher bisher der Computersimulation
des Lebens gekommen sind.

New players in the Genome

 

The central dogma of molecular biology teaches "DNA to RNA to Protein", however this hierarchical view has long been overhauled. Up to 90% of human DNA is estimated to be transcribed into so called non-coding RNAs, that are not translated into proteins. Many of them act as potent modifiers of gene expression. miRNAs are a class of such short non-coding RNAs. They regulate expression of more than a half of eukaryotic genes, thus, affecting multiple biological processes, including cell proliferation, differentiation, apoptosis and senescence. Not surprisingly, miRNAs are involved in many human pathologies, including cancer and neurological disorders and hold great potential as drug targets, disease markers, as well as therapeutic agents. We'll show you how we study their functions.

Lebenswissenschaften auf Spanisch

 

Genregulation, Stammzellen, Massenspektrometrie, Entwicklung des Herzens - das alles sind hochaktuelle Themen und Methoden, zu denen die besten Köpfe der Welt forschen, auch am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin-Buch (MDC). Wir laden Sie ein, wo unsere Wissenschaftler Ihnen die neusten Entwicklungen in den Lebenswissenschaften vorstellen und Sie mit spannenden Inhalten für Ihren Unterricht ausstatten. Die Fortbildung findet auf Spanisch (mit Muttersprachlern) statt.

Bericht im MDC Insights am 17.04.2014: "Was Würmer gerne essen"

Stammzellforschung heute - neue Erkenntnisse, neue Konzepte

 

Stammzelle, Stammzelltherapie, Stammzellforschung – um diese Themen wird eine kontroverse Debatte in breiten Teilen der Gesellschaft geführt. Aber was macht eine Stammzelle aus? Welche Faktoren entscheiden, ob aus ihr eine Leber oder eine Bauchspeicheldrüse wird? Und können wir Diabetes mit re-programmierten Leberzellen heilen?

Aktuelle Forschungsbereiche am MDC haben als Ziel, genau diese Fragen zu beantworten. An konkreten Beispielen aus dieser Forschung werden die Grundlagen der Stammzellbiologie und die neusten Trends der regenerativen Medizin systematisch erläutert.

Stammzellen und Krebs - die neusten Erkenntnisse aus der Forschung

 

Tumore bestehen aus einer Vielzahl unterschiedlicher Zellen. Seit neuestem gehen die Wissenschaftler davon aus, dass
ähnlich wie alle Gewebe und Organe durch Stammzellen erhalten und erneuert werden, auch Tumore ihr Bestehen den
Tumorstammzellen “verdanken“. Wir vermitteln Ihnen die Grundlagen der Stammzellbiologie, die aktuellsten Erkenntnisse
der Tumorbiologie, und wie die beiden Gebiete zusammenspielen. Durch eigene Versuche lernen Sie die Methoden
kennen, mit welchen wir Tumorstammzellen im Labor analysieren.

Systembiologie – Genetik und Epigenetik zur Erforschung der Neurogenese

 

Die meisten unserer Zellen sind genetisch identisch. Damit sie unterschiedliche Funktionen ausführen können, müssen
die Gene individuell gesteuert werden. Zur Genregulation gehört unter anderem Epigenetik.Lernen Sie bei uns wie moderne
experimentelle Ansätze der Genomik, Proteomik u a eingesetzt werden um ein systematisches Verständnis der
Neurogenese im Modellorganismus Drosophila melanogaster zu gewinnen.

Von der DNA zum Protein: Das differenzierte Bild der Genotyp/Phänotyp Relation

 

Am Beispiel einer genetisch bedingten Herzmuskelerkrankung und anhand von konkreten, aktuellen Ergebnissen aus der Forschung am MDC, wird der Zusammenhang zwischen DNA-Sequenz und Proteinfunktion systematisch erläutert. Im Fokus stehen dabei Begriffe wie genetische Mutationen, Proteinstruktur und Proteinfunktion.

Von der Grundlagenforschung zur Arzneimittelentwicklung

 

Am Beispiel einer tatsächlichen Entdeckung aus der Forschung am MDC und anhand eines aktuellen Arzneimittelentwicklungsvorgangs, wird der Weg von neuen Erkenntnissen der Zellforschung bis zur deren kommerziellen Verwertung anschaulich gemacht. Im Fokus dieses Kurses stehen Begriffe wie Kompartmentalisierung, Protein-Protein Interaktionen, Zellkultur und Modellsysteme.

Von Menschen und Würmern: was wir von C. elegans über Neurodegeneration lernen können.

 

Wir nutzen den transparenten Fadenwurm C. elegans als Modellsystem, um die Entstehung und das Fortschreiten von neurodegenerativen Krankheiten zu verstehen. Am Stereofluoreszenzmikroskop werden Sie lebende fluoreszenz-markierte Würmer verfolgen, die humane Proteine synthetisieren, die die Huntington, Alzheimer und Parkinson Krankheit auslösen. Den Abbau der neuronalen Aktivität werden Sie dann in Chemotaxis Experimenten bestimmen und am konfokalen Lichtmikroskop können Sie die Proteinaggregate in allen Details auf zellulärer und sub-zellulärer Ebene weiter analysieren.

Zebrafisch – ein Modell für die Herz-Kreislauf-Forschung

 

Wir stellen Ihnen ein für die Herz-Kreislauf-Forschung wichtiges Tiermodell – den Zebrafisch – vor. Durch gezieltes Ausund
Anschalten der Gene des Zebrafisches, haben wir schon einiges über den menschlichen Herz-Kreislauf erfahren, z.
B. die Organogenese oder die Funktion einzelner Proteine des Herzens. In diesem Kurs lernen Sie, wie z. B. das Stilllegen
der Gene funktioniert und was wir daraus gelernt haben und noch dazu lernen müssen, um die Funktion unseres Herzens
im Detail zu verstehen.