M3203 Strahlenbiologie und molekulare Toxikologie

Modul Strahlenbiologie und molekulare Toxikologie (Dr. Blattner, Dr. Weiss) SS


Organisation
maximal 8 Teilnehmer!
Das Modul besteht aus dem Teil Strahlenbiologie und dem Teil Molekulare Toxikologie. Beide Teile setzen sich aus einem theoretischen und einem praktischen Teil zusammen.

English summary
This modul consists of two parts. The first part deals with radiation biology and the second one with molecular toxicology. Both parts consist of a theoretical and a practical element
In the first part of the course, we learn the basics of radiation biology. Starting from the general facts what ionising radiation is, we learn how DNA lesions are recognised, how the information about the lesion is transduced in the cell and how the cell responds when the DNA is damaged.
The aim of the second part "molecular toxicology" is, that the students get an overview of the mechanisms and consequences after genotoxin and nanoparticle exposure. In the lecture cellular responses like cell cycle arrest, apoptosis, DNA damage response and repair will be addressed. In the practical methods like fluorescence microscopy, comet assay, FACS and high throughput microscopy will be applied to study toxic effects of genotoxins and nanoparticles.




a) Theoretischer Teil "Strahlenbiologie und Molekulare Toxikologie"

Lernziele:
Teil 1 (Strahlenbiologie)
Überblick über die Reaktion von Zellen auf ionisierende Strahlung. Nach der Vorlesung sind die Grundlagen ionisierenden Strahlung, der Erkennung von Doppelstrangbrüchen, der intrazellulären Weiterleitung der Information über das Vorliegen eines DNA-Schadens und der zellulären Reaktion darauf bekannt.
Teil 2 (molekulare Toxikologie):
Überblick über zelluläre Mechanismen und Konsequenzen nach Gentoxin- und Nanopartikelexposition, insbesondere Wirkung auf Zellzyklus und Apoptose.

Lerninhalte:
Teil 1:
- Erklärung von Grundbegriffen ionisierender Strahlung
- ATM-Kinase als zentrales Molekül der zellulären Antwort auf ionisierende Strahlung
- Erkennung von Doppelstrangbrüchen
- Zelluläre Informationsübertragung
- Regulation des p53 Tumorsuppressorproteins
- Das p53 Protein als zentraler Schalter für Proliferationskontrolle und Zelltod in Gegenwart von DNA Schäden

Teil 2:
- Definition von Gentoxin und Nanopartikel
- Apoptose
- Zellzyklus
- DNA-Schäden und Reparatur





b) Praktischer Teil "Strahlenbiologie und Molekulare Toxikologie"

Lernziel:

Teil 1: Erlangung der Kompetenz Doppelstrangbrüche nachzuweisen und die zelluläre Rektion darauf zu bestimmen. Erlangung der Kompetenz Mutationen in Enzymen der DNA-Schadensantwort zu identifizieren

Teil 2: Erlernen angewandter Nachweismethoden für die toxische Wirkung von Gentoxinen und Nanopartikeln.


Kursprogramm:

Selbständige Durchführung von Experimenten, Analyse und Diskussion der Ergebnisse

Methoden:

Teil 1:
Immunofluoreszenz, Western Blotting, Ko-Immunpräzipitation, Ubiquitinierungs-Assay, Kolonie-Assay, MTT-Assay, DNA-Fragmentierungsanalyse

Teil 2: Fluoreszenz-Mikroskopie, Comet-assay, FACS-Analysen und Hochdurchsatzmikroskopie.

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