Biochemistry and Cell Biology

Das erste Studienjahr ist geprägt von einem hochschulspezifischen Angebot an fachspezifischer Ausbildung, das auf den Zugangsqualifikationen der Studenten*innen aufbaut und diese erweitert. Die Studenten*innen wählen Einführungsmodule im Umfang von insgesamt 45 CP aus dem CHOICE-Bereich verschiedener Programme aus, von denen 15–45 CP zu ihrem angestrebten Hauptfach gehören.

Um Biochemistry and Cell Biology (BCCB) als Hauptfach zu studieren, müssen die folgenden CHOICE-Module (30 CP) als Pflichtmodule (m) belegt werden:

• CHOICE-Modul: Allgemeine Biochemie (m, 7,5 CP)
• CHOICE-Modul: Allgemeine und anorganische Chemie (m, 7,5 CP)
• CHOICE-Modul: Allgemeine Molekular- und Zellbiologie (m, 7,5 CP)
• CHOICE-Modul: Allgemeine Organische Chemie (m, 7,5 CP)

Die Pflichtmodule des Studiengangs BCCB bestehen aus integrierten Vorlesungs- und Laborkurskomponenten. Das CHOICE-Modul „Allgemeine Biochemie“ vermittelt die Anwendung und Analyse grundlegender Konzepte der Biochemie, während das CHOICE-Modul „Allgemeine Molekular- und Zellbiologie“ die Studenten*innen in die Welt der Zellen einführt, die die kleinsten funktionellen Einheiten des Lebens darstellen. Diese beiden BCCB-spezifischen Module finden ihre wesentlichen Grundlagen und ihre Ergänzung in den CHOICE-Modulen „Allgemeine und anorganische Chemie“ sowie „Allgemeine organische Chemie“, in denen die zugrunde liegenden Prinzipien chemischer Reaktionen und organischer Moleküle vermittelt werden. Somit stehen die makromolekulare Zusammensetzung von Zellen, allgemeine Prinzipien zellulärer und biochemischer Prozesse sowie die molekularbiologischen Codes, die durch das Genom, das Transkriptom und das Proteom bereitgestellt werden, im Mittelpunkt der komplementären Komponenten der obligatorischen BCCB-CHOICE-Module insgesamt. Daneben werden Physiologie und krankheitsauslösende pathologische Veränderungen behandelt. Die Laborübungen umfassen die Dokumentation, Beschreibung und Diskussion von Versuchsdaten, während das Bewusstsein für Sicherheitsvorschriften und die Einhaltung dieser Regeln vermittelt und geübt werden.

Im zweiten Studienjahr belegen die Studenten*innen insgesamt 45 CP aus einer Auswahl vertiefender, fachspezifischer CORE-Module. Aufbauend auf den einführenden CHOICE-Modulen und unter Anwendung der bisher erworbenen Methoden und Fähigkeiten zielen diese Module darauf ab, das kritische Verständnis der Studenten*innen für die wichtigsten Theorien, Prinzipien und Methoden ihres Hauptfachs im Hinblick auf den aktuellen Stand des Wissens und bewährte Praktiken zu erweitern.

Um BCCB als Hauptfach zu studieren, müssen 35 CP aus den folgenden obligatorischen CORE-Modulen erworben werden:

• CORE-Modul: Fortgeschrittene Biochemie I (m, 5 CP)
• CORE-Modul: Fortgeschrittene Biochemie II (m, 5 CP)
• CORE-Modul: Fortgeschrittenes Biochemie-Labor (m, 5 CP)
• CORE-Modul: Fortgeschrittene Zellbiologie I (m, 5 CP)
• CORE-Modul: Fortgeschrittene Zellbiologie II (m, 5 CP)
• CORE-Modul: Fortgeschrittenes Zellbiologie-Praktikum (m, 5 CP)
• CORE-Modul: Mikrobiologie (m, 5 CP)

Die obligatorischen CORE-Module des BCCB-Programms bauen auf den BCCB-CHOICE-Modulen auf und dienen der Vertiefung der Kenntnisse in den beiden Kernbereichen dieses Programms: Biochemistry and Cell Biology. Für beide Fachgebiete umfassen die CORE-Module jeweils zwei Vorlesungen und einen Laborunterricht. Um der Informationsfülle und der rasanten Entwicklung des Wissensstands sowie den methodischen Fortschritten in diesen sich schnell weiterentwickelnden wissenschaftlichen Bereichen Rechnung zu tragen, sind die Module vom dritten bis zum vierten Semester gestaffelt. Die Module „Fortgeschrittene Biochemie I/II“ behandeln die Energiegewinnung durch lebende Organismen, die Synthese und den Abbau von Biomolekülen sowie die Grundlagen des Stoffwechsels. Darüber hinaus befassen sie sich damit, wie genetische Information in pro- und eukaryotischen Zellen repliziert, gesteuert und exprimiert wird und wie die DNA-Reparatur auf fortgeschrittenem Niveau erfolgt. Die Module „Fortgeschrittene Zellbiologie I/II“ bieten einen vertieften Einblick in die Komplexität zellulärer Systeme, die Regulation zentraler zellulärer Prozesse und deren Einbindung in die Gewebebildung und die Organisation des Organismus, einschließlich regulatorischer Mechanismen, die eine koordinierte Frühentwicklung in bestimmten Modellorganismen ermöglichen. Diese Module behandeln zudem Prinzipien der Genetik und Evolution und erörtern die Folgen von Veränderungen bei Verlust der Homöostase oder unter Stressbedingungen, wodurch biomedizinische Implikationen, die zu Erkrankungen führen, beleuchtet werden.

In den Labormodulen führen die Studenten*innen Experimente durch, um den Zusammenhang zwischen Struktur, biochemischen Eigenschaften und Aktivität von Biomolekülen sowohl in vitro als auch im zellulären Kontext aufzuklären. So werden beispielsweise im Modul „Fortgeschrittenes Biochemielabor“ mit dem grün fluoreszierenden Protein (GFP) markierte Proteine exprimiert und biochemisch charakterisiert, während im Modul „Fortgeschrittenes Zellbiologielabor“ der Proteintransport und die Funktion in verschiedenen Zellkompartimenten anhand von GFP-markierten Proteinen in Kombination mit verschiedenen Targeting-Signalen analysiert werden. Die Methoden reichen von Standardtechniken wie Chromatographie, Gelelektrophorese und Spektralphotometrie bis hin zur Gentechnik an Plasmidvektoren, der genetischen Manipulation von Zellen und fortgeschrittener Laserscanning-Mikroskopie. Die Dokumentation, Analyse und Diskussion der Ergebnisse erfolgt in Form von Laborberichten im Stil wissenschaftlicher Publikationen.

Die Studenten*innen können ihr Studium durch die Belegung der fachspezifischen Pflichtwahl-CORE-Module (10 CP) ergänzen.

• CORE-Modul: Mikrobiologie-Labor (me, 2,5 CP)
• CORE-Modul: Infektion und Immunität (me, 7,5 CP)

Oder sie können diese Module je nach Interesse durch CORE-Module aus einem zweiten Studienfach ersetzen, um ein Nebenfach zu belegen.

Im „Mikrobiologie-Labor“ identifizieren die Studenten*innen Umweltbakterien anhand biochemischer und Sequenzanalysen. Das Vorlesungsmodul „Infektion und Immunität“ (7,5 CP) befasst sich mit mikrobieller Biologie und Pathogenität sowie mit Wirt-Erreger-Interaktionen unter Berücksichtigung des menschlichen Immunsystems als effizientem Abwehrmechanismus.

Im dritten Studienjahr bereiten sich die Studenten*innen auf ihre berufliche Laufbahn nach dem Master vor und treffen entsprechende Entscheidungen. Um die verfügbaren Möglichkeiten zu erkunden, die ihren individuellen Interessen entsprechen, und um Berufserfahrung zu sammeln, absolvieren die Studenten*innen ein obligatorisches Sommerpraktikum.

Das fünfte Semester eröffnet zudem die Möglichkeit für vielfältige Auslandsstudienaufenthalte. Das sechste Semester schließlich ist der Förderung der Forschungserfahrung der Studenten*innen gewidmet, indem diese in ein Bachelorarbeiten-Projekt eingebunden werden.

Im dritten Studienjahr belegen die Studenten*innen 15 CP aus studiengangspezifischen oder studiengangbezogenen Spezialisierungsmodulen für Fortgeschrittene, um ihr Wissen zu festigen und sich mit aktueller Forschung in ihren Interessengebieten auseinanderzusetzen.

Um BCCB als Hauptfach zu belegen, müssen mindestens 10 der 15 CP aus den folgenden fachspezifischen Spezialisierungsmodulen absolviert werden:

• BCCB-Spezialisierung: Entwurf experimenteller Strategien (me, 5 CP)
• BCCB-Spezialisierung: Biomedizin (me, 5 CP)
• BCCB-Spezialisierung: Aktuelle Themen in den molekularen Lebenswissenschaften (me, 5 CP)

Anstelle der studiengangspezifischen Spezialisierungsmodule können maximal 5 CP aus studiengangsbezogenen Modulen belegt werden:

• CBT-Spezialisierung: Umweltmikrobiologie und Biotechnologie (me, 5 CP)
• CBT-Kernmodul: Industrielle Biotechnologie (me, 5 CP)
• CBT-Kernmodul: Wissenschaftliche Software und Datenbanken (me, 5 CP)
• MCCB-Vertiefungsrichtung: Synthetische Biologie (me, 5 CP)
• MCCB-Spezialisierung: Wirkstoffforschung (me, 2,5 CP)
• MCCB-Kernmodul: Chemische Biologie (me, 5 CP)
• ISCP-Kernmodul: Neurobiologie des Verhaltens (me, 5 CP)
• ISCP-Kernmodul: Methoden der Neurowissenschaften (ich, 5 CP)

Die Studenten*innen können außerdem 15 CP vollständig aus den fachspezifischen Spezialisierungsmodulen ihres Hauptfachs wählen.

Die Spezialisierungsmodule im BCCB-Programm zielen auf die kritische Diskussion und Bewertung aktueller Fortschritte in verschiedenen Forschungsbereichen der molekularen Lebenswissenschaften ab, um die faszinierende Komplexität biologischer Systeme in der Grundlagen- und angewandten Forschung zu entschlüsseln und anzuwenden. Auch wenn sie unterschiedliche Perspektiven einnehmen, befassen sich die BCCB-Spezialisierungsmodule mit den wissenschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts und der Frage, wie Wissenschaftler diese angehen. Die Inhalte der Module befähigen die Studenten*innen, Hypothesen zu formulieren, eine Strategie zur experimentellen Herangehensweise an beliebige Forschungsfragen zu entwickeln, mögliche experimentelle Ergebnisse vorherzusagen und zu erkennen, wie die Experimente kontrolliert werden müssen, um schließlich eine Schlussfolgerung aus den eigenen Daten oder den Ergebnissen anderer zu ziehen. In diesem Zusammenhang werden die rechtlichen Rahmenbedingungen für Aktivitäten im Bereich der Biowissenschaften erörtert und die Grundsätze für die Konzeption und Umsetzung von Forschungsprojekten in den sich rasch entwickelnden Bereichen der Lebenswissenschaften dargelegt. Die Inhalte des Moduls berücksichtigen den gesellschaftlichen Kontext in einer Welt mit zunehmender kultureller und sozioökonomischer Vielfalt, beispielsweise durch die kritische Betrachtung der heutigen Herausforderungen bei der Konzeption von Forschungsprojekten in den Grundlagenwissenschaften und durch die Ausrichtung auf die klinische Umsetzung.

Hypothesenorientierte Forschung ist das zentrale Element des Moduls „Entwurf experimenteller Strategien“, in dem die Studenten*innen ihre methodischen Kenntnisse durch Literaturanalyse erweitern und die Vorteile sowie Grenzen modernster Techniken bewerten, was sie schließlich in die Lage versetzt, ihre eigene Forschungsstrategie zur Beantwortung einer bestimmten wissenschaftlichen Fragestellung zu entwerfen. Das Modul „Biomedizin“ analysiert, wie biologische Prozesse bei Krankheiten aus dem Gleichgewicht geraten können, welche molekularen Regulatoren bei der Entwicklung therapeutischer Ansätze und neuer Behandlungsmöglichkeiten ins Visier genommen werden und wie diagnostische Werkzeuge entwickelt werden können. Im Modul „Aktuelle Themen“ analysieren die Studenten*innen aktuelle wissenschaftliche Artikel im Seminarformat: Dabei stellen sie die Argumentation und das Versuchsdesign der Autoren vor und diskutieren die Versuchsergebnisse im Rahmen von Klassendiskussionen.

Als zentraler Bestandteil des Konzepts der Constructor University zur Förderung der Beschäftigungsfähigkeit müssen die Studenten*innen ein obligatorisches zweimonatiges Praktikum im Umfang von 15 CP absolvieren, das in der Regel im Sommer zwischen dem zweiten und dritten Studienjahr stattfindet. Dies gibt den Studenten*innen die Möglichkeit, praktische Erfahrungen aus erster Hand in einem beruflichen Umfeld zu sammeln, ihr Wissen und Verständnis in einem beruflichen Kontext anzuwenden, über die Relevanz ihres Studienfachs für Beruf und Gesellschaft nachzudenken, ihre eigene Rolle in Beruf und Gesellschaft zu reflektieren und eine berufliche Orientierung zu finden. Als Alternative zum Vollzeitpraktikum können Studenten*innen, die daran interessiert sind, ein eigenes Unternehmen zu gründen, sich für eine Start-up-Option bewerben, um sich auf die Entwicklung ihres Geschäftsplans zu konzentrieren.

Der CONSTRUCTOR-Track ist ein weiteres wichtiges Merkmal des Bildungsmodells der Constructor University. Der CONSTRUCTOR-Track verläuft quer zu den fachlichen Modulen CHOICE, CORE und CAREER über alle Studienjahre hinweg und ist ein fester Bestandteil aller bachelor-Studienprogramme. Er bietet ein intellektuelles Instrumentarium für lebenslanges Lernen und fördert den Einsatz vielfältiger Methoden zur Herangehensweise an interdisziplinäre Probleme. Der Constructor-Studiengang umfasst die Module „Methoden“, „Neue Kompetenzen“ sowie „Deutsche Sprache und Geisteswissenschaften“.
 

"Methods"-Module

Methoden wie Mathematik, Statistik, Programmierung, Datenverarbeitung, Präsentationsfähigkeiten, wissenschaftliches Schreiben sowie wissenschaftliche und experimentelle Kompetenzen werden allen Studenten*innen im Rahmen des Bereichs „Methoden“ in ihrem Lehrplan angeboten. Die Module, die speziell jedem Studiengang zugeordnet sind, sollen die Studenten*innen mit übertragbaren akademischen Kompetenzen ausstatten. Sie vermitteln und trainieren spezifische Methoden, die für den gewählten Studiengang jeder Studenten*in unverzichtbar sind. Die Studenten*innen müssen 20 CP im Bereich „Methods“ absolvieren. Alle "Methods"-Module umfassen jeweils 5 CP.

Um BCCB als Hauptfach zu studieren, müssen die folgenden obligatorischen Methoden- und Kompetenzmodule (15 CP) belegt werden:

• "Methods"-Modul: Mathematische Konzepte für die Naturwissenschaften (m, 5 CP)
• "Methods"-Modul: Physik für die Naturwissenschaften (m, 5 CP)
• "Methods"-Modul: Pflanzenstoffwechsel und Naturstoffe (m, 5 CP)

Für die verbleibenden 5 CP können BCCB-Studenten*innen zwischen den beiden "Methods"-Modulen wählen

• "Methods"-Modul: Einführung in die Bioinformatik (me, 5 CP)
• "Methods"-Modul: Analytische Methoden (me, 5 CP)

BCCB-Studenten*innen können eines der folgenden Module als zusätzliches Methodenmodul wählen, das 5 CP im Bereich „New Skills“ ersetzt:

• Programmieren in Python (me, 5 CP)
• Einführung in die Bioinformatik (me, 5 CP) oder Analytische Methoden (me, 5 CP)*
• Statistik und Datenanalyse (me, 5 CP)

*Je nachdem, welches dieser Module von BCCB-Studenten*innen im dritten Semester gewählt wurde.
 

"New Skills"-Module

Dieser Teil des Lehrplans stellt ein intellektuelles und konzeptionelles Instrumentarium dar, das die Fähigkeit zu einer bestimmten Reihe intellektueller Dispositionen fördert, darunter Neugier, Vorstellungskraft, kritisches Denken und Transferfähigkeit. Er fördert eine Reihe individueller und gesellschaftlicher Fähigkeiten, wie Selbstreflexion, Argumentation und Kommunikation. Schließlich führt er die Studenten*innen in die normativen Aspekte von Forschung und Untersuchung ein, einschließlich der Normen, die die Quellenangabe, die Weitergabe und die Zurückhaltung von Materialien und Forschungsergebnissen regeln, sowie weiterer Normen, die die Verantwortung von Fachleuten und die berufliche Sichtweise betreffen.

Alle Studenten*innen müssen im zweiten und dritten Studienjahr 20 CP an „New Skills“-Modulen belegen. Von den für die „New Skills“-Module erforderlichen 20 CP können BCCB-Studenten*innen 5 CP durch ein zusätzliches Methoden-/Kompetenzmodul ersetzen.

Die Studenten*innen wählen „New Skills“-Module aus dem folgenden Angebot aus:

• „New Skills“-Modul: Logik* (me, 2,5 CP)
• „New Skills“-Modul: Kausalität und Korrelation* (me, 2,5 CP)
• „New Skills“-Modul: Argumentation, Datenvisualisierung und Kommunikation* (me, 5 CP)
• „New Skills“-Modul Modelle, Matrizen und Theorien komplexer Systeme (me, 5 CP)
• „New Skills“-Modul: Lösung komplexer Probleme (me, 5 CP)
• „New Skills“-Modul: Handlungsfähigkeit, Führung und Verantwortlichkeit (ich, 5 CP)
• „New Skills“-Modul: Community impact project (ich, 5 CP)

Module in Deutsch und Geisteswissenschaften

Die Studenten*innen müssen Module im Bereich Deutsch oder Geisteswissenschaften im Umfang von 5 CP belegen. Deutschkenntnisse fördern das interkulturelle Bewusstsein der Studenten*innen und verbessern ihre Beschäftigungsfähigkeit im Gastland. Sie sind zudem von Vorteil bei der Sicherung von Pflichtpraktika (zwischen dem 2. und 3. Studienjahr) in deutschen Unternehmen und akademischen Einrichtungen. Die Constructor University unterstützt ihre Studenten*innen im ersten Jahr des CONSTRUCTOR Tracks beim Erwerb sowohl grundlegender als auch fortgeschrittener Deutschkenntnisse. Nicht-Muttersprachler werden dazu ermutigt, zwei Deutschmodule (jeweils 2,5 CP) zu belegen, sind jedoch nicht dazu verpflichtet. Muttersprachler und andere Studenten*innen, die dieses Angebot nicht in Anspruch nehmen, belegen in jedem der ersten beiden Semester alternative Module im Bereich Geisteswissenschaften.

Der Lehrplan des Studiengangs ist im schematischen Studienplan dargestellt:

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