Modul M1205 und M1305 Photorezeptoren bei Pflanzen und Mikroorganismen
Anmerkung: wenn das Modul als F3-Modul M1305 Photorezeptoren absolviert wird, ist keine Klausur zu schreiben.
Teile
M1205A: Photorezeptoren bei Pflanzen und Mikroorganismen (Vorlesung), 1 SWS, 1 CP, Tilman Lamparter
M1205B: Photorezeptoren (Praktikum), 6 SWS, 7 CP, Tilman Lamparter und Mitarbeiter
Organisation
WS, 3. Block
M1205A: Mo-Fr 10:15-11:15 HS Botanik 1, Gbd. 10.40, Prof. Dr. Tilman Lamparter
M1205B: Mo-Fr 12:00-17:00, abors Botanik 1, Gbd. 10.40, Prof. Dr. Tilman Lamparter und Mitarbeiter
Anmeldung: Modulwahl + Studienportal
Prüfungsnummer: 209+210 (als F2) oder 604 (als F3)
Es gibt 6 Praktikumsplätze, Lehrsprache ist Deutsch
Lehrform
M1205A: Vorlesung 60%, betreute eigenständige Literatur- und Datenbankrecherche 40 %
M1205B: Praktikum 70%, Betreute Protokollierung 15 %, Betreutes Seminar mit Versuchspräsentation 15 %
Leistungsnachweis
Klausur zu M1204A. Übungsblätter und Leistungen aus dem Praktikum gehen in Form von Bonuspunkten mit bis zu 20 % in das Klausurergebnis mit ein. Im Fall von M1303 muss keine Klausur geschrieben werden.
Anrechenbarkeit
Masterfächer: Botanik, Mikrobiologie, Molekularbiologie
Andere Studiengänge: Biologie Lehramt (LA7), Bachelor und Master Chemische Biologie
Inhalte
M1205A: Photorezeptoren bei Pflanzen und Mikroorganismen (Vorlesung)
Die meisten Organismen sind in der Lage, sich an die verschiedenen Lichtverhältnisse ihrer Umgebung anzupassen. Das Licht dabei wird durch spezialisierte Moleküle, Photorezeptoren, wahrgenommen, die in ein Signaltransduktions-Netzwerk eingebunden sind. Das Lernziel der Vorlesung besteht darin, einen Überblick über die verschiedenen Photorezeptoren und ihre Wirkungsweise zu erhalten. Zunächst geht es um allgemeine Prinzipien, die für alle Photorezeptoren gelten. Dann werden die drei Gruppen pflanzlicher Photorezeptoren vorgestellt. Es werden folgende Fragen angesprochen: Wie kam es zur Entdeckung dieser Rezeptoren? Welche Entwicklungsvorgänge werden gesteuert? Wie führt die Absorption eines Photons zur Aktivierung oder Inaktivierung des Photorezeptors auf molekularer Ebene? Was ist zur Signaltransduktion in der Zelle und im Organismus bekannt? Welche Methoden wurden angewandt und welche Methoden können weitere Einblicke liefern? Im letzten Teil werden Photorezeptoren aus Bakterien und Pilzen vorgestellt. Man soll erkennen, welche Vielfalt verschiedener Moleküle sich in der Evolution herausgebildet hat, und wie sich andererseits in den unterschiedlichsten Gruppen Gemeinsamkeiten erhalten haben. .
- Sonnenlicht: Energielieferant und Orientierungshilfe
- Aktions- und Absorptions-Spektroskopie
- Photolyasen, Cryptochrome, Phototropine, Phytochrome u.a.
- Signaltransduktion der Photorezeptoren in Pflanzen
- Bedeutung pflanzlicher Photorezeptoren in der Land- und Gartenwirtschaft
- Klassische und molekulare Methoden
- Evolution, Homologie-Vergleiche
- Chromophore: eine kleine Gruppe farbiger Biomoleküle
M1205B: Photorezeptoren bei Pflanzen und Mikroorganismen (Praktikum)
In dem Praktikum werden Versuche durchgeführt, die sich an die laufende Forschung der Arbeitsgruppe anschließen. Als Modellorganismen kommen die Bakterien Rhizobium leguminosarum und Agrobacterium tumefaciens, das Moos Ceratodon purpureus und die Modellpflanze Arabidopsis thaliana zum Einsatz. Durch die praktische Tätigkeit sollen Techniken erlernt werden, die auch in anderen Bereichen Anwendung finden, sowie Techniken, die spezifisch in der Photobiologie eingesetzt werden. Verschiedene Photorezeptoren werden als rekombinante Proteine exprimiert und mit molekularbiologischen und Protein-biochemischen Methoden untersucht. Die Auswirkung von Licht auf Differenzierung und Entwicklung der verschiedenen Organismen wird untersucht. Dabei werden sowohl molekulare Methoden (RT-PCR, Mutantenanalyse) als auch physiologische Methoden eingesetzt.
- site directed mutagenesis von Expressions-Vektoren zur Modifikation einzelner Aminosäuren
- rekombinante Expression und Reinigung verschiedener Photorezeptoren, UV/vis Spektroskopie
- Lichtphysiologie von Bakterien und Pflanzen unter Verwendung von Mutanten
- RT-PCR zur Lichtregulation einzelner Gene