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Statistiken zur Aufschlüsselung des Energieverbrauchs nach biologischen Funktionen über Organismen hinweg?

Statistiken zur Aufschlüsselung des Energieverbrauchs nach biologischen Funktionen über Organismen hinweg?


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Gibt es Statistiken darüber, wie viel Energie Organismen für die einzelnen biologischen Funktionen verbrauchen (dh so etwas wie die Zeile "Bakterien geben X% der Energie für die Informationsverarbeitung aus, Y% für die Gewebeerhaltung und Z% für die Fortbewegung. Säugetiere geben ... aus") . Mich interessiert vor allem, wie viel Energie für die Informationsverarbeitung aufgewendet wird.

Ich erinnere mich vage, solche Statistiken irgendwo gesehen zu haben, aber bei Gott kann ich mich nicht erinnern, wo…


Dies ist keine richtige Antwort. Tragen Sie mit mir. Ich bin in Eile; werde die Antwort in ein anständiges Formular bearbeiten, wenn ich Zeit finde.

Aus der Zusammenfassung dieses Papiers:

Von den 80% des an die ATP-Synthese gekoppelten Sauerstoffverbrauchs werden etwa 25-30% für die Proteinsynthese verwendet, 19-28% von der Na+-K+-ATPase, 4-8% durch das Ca2+-ATPase, 2-8% durch die Actinomyosin-ATPase, 7-10% durch Gluconeogenese und 3% durch Ureagenese, wobei auch die mRNA-Synthese und der Substratzyklus signifikante Beiträge leisten.

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Kursbeschreibung

BIOL 11000/11100 ist eine zweisemestrige Prinzipiensequenz der Biologie, die Studenten in die wichtigsten Konzepte der Disziplin einführt, wobei der Schwerpunkt auf der experimentellen und logischen Grundlage der präsentierten Informationen liegt. BIOL 11000/11100 umfasst Vorlesungen und Labore, die mit Atomen beginnen und auf die Vielfalt des Lebens aufbauen. Zu den Themen gehören Chemie, Biochemie von Makromolekülen, Zellstruktur und -funktion, Photosynthese, Atmung, Evolution, die Vielfalt des Lebens sowie DNA-Struktur und -Replikation. Dieses Studium ist als erstes Semester von zwei Semestern gedacht. Diese Kurse sind NICHT unabhängig und sollten nacheinander besucht werden.

BIOL 11100 konzentriert sich auf Genetik, Molekularbiologie, Physiologie und Entwicklung.

BIOL 11200/11300 ist eine zweisemestrige Prinzipiensequenz der Biologie, die Studenten in die wichtigsten Konzepte der Disziplin einführt, wobei der Schwerpunkt auf der experimentellen und logischen Grundlage der präsentierten Informationen liegt. BIOL 11200/11300 beinhaltet Vorträge, die mit Atomen beginnen und auf die Vielfalt des Lebens aufbauen. Zu den Themen gehören Chemie, Biochemie von Makromolekülen, Zellstruktur und -funktion, Photosynthese, Atmung, Evolution, die Vielfalt des Lebens sowie DNA-Struktur und -Replikation. Dieses Studium ist als erstes Semester von zwei Semestern gedacht. Diese Kurse sind NICHT unabhängig und sollten nacheinander besucht werden.

BIOL 11300 konzentriert sich auf Genetik, Molekularbiologie, Physiologie und Entwicklung.

Das Biologie-Ressourcen-Seminar ist ein Ein-Kredit-Kurs für Erstsemester der Biologie. Der Kurs soll helfen, neue Biologiestudenten in die Fakultät für Biologie zu integrieren, ihnen zu helfen, sich an das Universitätsleben anzupassen und ihnen zu helfen, akademische und intellektuelle Überlebensfähigkeiten mit Hilfe von Einführungskursen in Biologie zu entwickeln. Jeder Präsentationsabschnitt dieses Kurses wird von einem akademischen Berater und einem grundständigen Lehrpraktikanten geleitet. Der Kurs findet zweimal wöchentlich in Gruppen von ca. 20 Studenten statt.

Überblick über die Einheit und Vielfalt des Lebens. Wir versuchen, einen Rahmen für die Ordnung der Biologie zu konstruieren, indem wir sowohl die gemeinsamen als auch die spezialisierten Modifikationen von Organismen untersuchen, die es ihnen ermöglichen, sich an ihre Umgebung anzupassen. Wir wenden biologische Prinzipien auch auf soziale, medizinische und ökologische Fragen an. Zu den Themen gehören: Diversität des Lebens, Atmung, Photosynthese, Mitose/Meiose, Mendelsche Genetik und Komplikationen, natürliche Selektion, Hardy-Weinberg-Gleichgewicht, Bevölkerungswachstum (einschließlich Menschen), Interaktionen zwischen Populationen (Konkurrenz, Prädation, Parasitismus), Verhalten und Naturschutz Biologie.

Stellt die Embryonalentwicklung vor und untersucht die Funktionsweise physiologischer Systeme von Pflanzen und Tieren. Die zugrunde liegenden zellulären und molekularen Grundlagen für diese Prozesse werden hervorgehoben. Insbesondere wird der Transport von Molekülen und kleinen Ionen durch biologische Membranen untersucht. Dies erfordert ein Verständnis der Membranstruktur, der Diffusion, der elektrischen Potentiale und anderer physikalischer und chemischer Prinzipien. Neben den spezifischen Themen wird ein wichtiges Ziel dieses Kurses darin bestehen, die behandelten Inhalte sowohl mit aktuellen als auch mit historischen Forschungsbemühungen zu verbinden, um die Biologie im Hauptfach auf das weitere Studium im Curriculum des Fachbereichs Biologie vorzubereiten. Auch wenn andere Studenten als Biologie-Hauptfächer willkommen sind, sollten sie sich bewusst sein, dass der strenge Ansatz in diesem Kurs viel Zeit und Mühe erfordert. Eine Reihe von Problemstellungen werden gestellt und die Studenten werden mehrere Aufsätze schreiben und begutachten, um zu erklären, wie sich experimentelle und quantitative Aspekte der Biologie entlang eines historischen Kontinuums verändert haben. In regelmäßigen wöchentlichen Beratungsgesprächen (durch den Professor und die studentischen Hilfskräfte) können Fragen gestellt und einzelne Punkte vertieft diskutiert werden, als es das große Vorlesungsformat zulässt.

Laborübungen, die die Beherrschung der grundlegenden Laborfähigkeiten der Studierenden betonen, die für den Erfolg in den biologischen Wissenschaften erforderlich sind, die für den Beginn des Biologiestudiums (im ersten Jahr) bestimmt sind.

Der Kurs bietet den Studierenden eine Einführung in die Welt der wissenschaftlichen Forschung in einem realen Laborumfeld und die Arbeit an aktiven Forschungsprojekten. Die Studierenden erwerben die grundlegenden Fähigkeiten und Konzepte, die für ein erfolgreiches Studium der Biologie und als wissenschaftlicher Mitarbeiter erforderlich sind.

Dieser Abschnitt wird eine Erweiterung des erfolgreichen HHMI-finanzierten SEA-PHAGES-Programms sein, das sich auf die Entdeckung neuer Bakteriophagen und die Charakterisierung ihres Genoms konzentriert. Die große Mehrheit der entdeckten Bateriophagen-Gene hat keine bekannte Funktion oder Struktur, daher lernen die Schüler in diesem Abschnitt, wie sie Bioinformatik verwenden, um eine Gensequenz ihrer Wahl aus dem lokalen SEA-PHAGES-Programm zu untersuchen.

Die Schüler klonen dann ihr Gen mit den neuesten Klonierungstechniken, exprimieren es mit rekombinanten Expressionsmethoden, reinigen es mit Metallaffinitätschromatographie und führen dann eine strukturelle Charakterisierung ihres Genprodukts mit biophysikalischen Techniken durch.

Das Ziel jedes Projekts wird es sein, Einblicke in die dreidimensionale Faltung jedes dieser mysteriösen neuartigen Phagengene zu gewinnen.

Dieser Kurs beinhaltet Diskussionen über Themen im Zusammenhang mit Zukunft und Karriere in der Biologie sowie aktuelle Forschungsmöglichkeiten in der Biologie. Verschiedene Fakultätsmitglieder präsentieren laufende Forschungsprojekte, die in verschiedenen Bereichen der Biologie in den Biowissenschaften durchgeführt werden. Die Studierenden haben die Möglichkeit, ein Forschungslabor zu besuchen. Es werden auch einige studienbegleitende Projekte durchgeführt, die den Studierenden das wissenschaftliche Denken näher bringen sollen. Nur für Studierende des Biological Sciences Honours Program offen. Die Credits können nur für freie Wahlfächer verwendet werden.

BIOL 20300/20400 ist ein zweisemestriger 8-Kredit-Kurs, der den Studierenden ein grundlegendes Verständnis der Anatomie, Organisation und Funktion des menschlichen Körpers vermitteln soll. Es werden einführende Vorlesungen zu den Grundbegriffen der Biochemie und Zellbiologie angeboten, bevor die Schwerpunkte des Studiums behandelt werden. Diese Themen umfassen in den zwei Semestern die Organisation des menschlichen Körpers Muskel und Knochen das Nervensystem (einschließlich der besonderen Sinne) das Herz-Kreislauf-System Atmung Verdauung Stoffwechsel, Ausscheidung, Flüssigelektrolyt und Säure-Basen-Haushalt das endokrine System Fortpflanzung und Genetik. Die Thematik wird sich auf klinische und gesundheitsbezogene Themen beziehen. Das Labor ist ein praktisches Erlebnis, das die Vorlesungen ergänzt. Viele Labore werden computergestützte Datenerfassungsgeräte verwenden, um Experimente an Muskeln, Herz und Gehirn durchzuführen. Dies ist das erste Semester einer zweisemestrigen Sequenz. BIOL 20300 ist Voraussetzung für BIOL 20400. Dieser Abschnitt des Kurses richtet sich ausschließlich an Studierende der Nursing Learning Community.

BIOL 20300/20400 ist ein zweisemestriger 8-Kredit-Kurs, der den Studierenden ein grundlegendes Verständnis der Anatomie, Organisation und Funktion des menschlichen Körpers vermitteln soll. Es werden einführende Vorlesungen zu den Grundbegriffen der Biochemie und Zellbiologie stattfinden, bevor die Schwerpunkte des Studiums behandelt werden. Diese Themen umfassen in den zwei Semestern die Organisation des menschlichen Körpers Muskel und Knochen das Nervensystem (einschließlich der besonderen Sinne) das Herz-Kreislauf-System Atmung Verdauung Stoffwechsel, Ausscheidung, Flüssigelektrolyt und Säure-Basen-Haushalt das endokrine System Fortpflanzung und Genetik. Die Thematik wird sich auf klinische und gesundheitsbezogene Themen beziehen. Das Labor ist ein praktisches Erlebnis, das die Vorlesungen ergänzt. Viele Labore werden computergestützte Datenerfassungsgeräte verwenden, um Experimente an Muskeln, Herz und Gehirn durchzuführen. Dies ist das erste Semester einer zweisemestrigen Sequenz. BIOL 20300 ist Voraussetzung für BIOL 20400. HINWEIS: Nicht anrechenbar für den Abschluss der Hauptfächer der Fakultät für Biowissenschaften.

BIOL 20400 ist das zweite Semester eines zweisemestrigen Kurses, der zwei 50-minütige Vorlesungen, eine Rezitation zur Vorbereitung auf das Labor und ein zweistündiges Labor umfasst. Dieser Kurs soll den Studierenden ein grundlegendes Verständnis der Anatomie, Organisation und Funktion des menschlichen Körpers vermitteln. Um die Studierenden bei der Beherrschung der Materie zu unterstützen, behandeln die Einführungsvorlesungen in BIO 20300 die grundlegenden Konzepte der Biochemie und Zellbiologie. Die in BIO 20400 behandelten Themen umfassen Atmung Verdauung Stoffwechsel Ausscheidung Flüssigkeit, Elektrolyt und Säure-Basen-Gleichgewicht, das endokrine System Reproduktion und Genetik. Die Thematik wird mit relevanten Fragen von klinischer oder gesundheitlicher Bedeutung verknüpft. Dies ist das zweite Semester einer zweisemestrigen Sequenz. BIOL 20200/20400 sollte NICHT aus der Reihe geholt werden. Jeder Schüler, der dies tun möchte, muss die Erlaubnis des Lehrers einholen. HINWEIS: Nicht anrechenbar für den Abschluss der Hauptfächer der Fakultät für Biowissenschaften.

BIOL 20400 (Nursing Learning Community) ist das zweite Semester eines zweisemestrigen Kurses, der zwei 50-minütige Vorlesungen, eine Rezitation zur Vorbereitung auf das Labor und ein zweistündiges Labor umfasst. Dieser Kurs soll den Studierenden ein grundlegendes Verständnis der Anatomie, Organisation und Funktion des menschlichen Körpers vermitteln. Um die Studierenden bei der Beherrschung des Lehrstoffs zu unterstützen, finden einführende Vorlesungen zu den Grundbegriffen der Biochemie und Zellbiologie statt, bevor die Schwerpunkte des Studiums behandelt werden. Diese Themen umfassen die Organisation des menschlichen Körpers Muskel und Knochen das Nervensystem (einschließlich der speziellen Sinne) das Herz-Kreislauf-System Atmung Verdauung Stoffwechsel Ausscheidung Flüssigkeit, Elektrolyt und Säure-Basen-Haushalt das endokrine System Fortpflanzung und Genetik. Die Thematik wird mit relevanten Fragen von klinischer oder gesundheitlicher Bedeutung verknüpft. Dies ist das zweite Semester einer zweisemestrigen Sequenz. BIOL 20200/20400 sollte NICHT aus der Reihe geholt werden. Jeder Schüler, der dies tun möchte, muss die Erlaubnis des Lehrers einholen. Dieser Abschnitt des Kurses richtet sich ausschließlich an Studierende der Nursing Learning Community.

Vereinheitlichung von Biologieunterricht mit Materialien, die für zukünftige Grundschullehrer geeignet sind. Erfüllt nicht die Anforderungen für das College of Science-Majors. Ein Hauptziel dieses Kurses ist es, den Studierenden zu helfen, die Fähigkeit zu entwickeln, ein wissenschaftliches Problem zu identifizieren, zu verfolgen und zu lösen. Dazu gehören sorgfältige Beobachtungen, die genaue Aufzeichnung, Organisation und Analyse von Daten sowie die Formulierung vernünftiger Schlussfolgerungen in Datenbanken. Die Aktivitäten im Kurs konzentrieren sich auf die Themen Ökosysteme, biologische Energie (d. h. Photosynthese und Zellatmung) sowie Zellstruktur und -funktion. HINWEIS: Nicht anrechenbar für den Abschluss der Hauptfächer der Fakultät für Biowissenschaften.

Fortsetzung von BIOL 20500. (BIOL 20500 ist jedoch keine Voraussetzung für BIOL 20600). Vereinheitlichung von Biologieunterricht mit Materialien, die für zukünftige Grundschullehrer geeignet sind. Zu den Inhaltsbereichen dieses Semesters gehören Meiose, Genetik, Diversität, Evolution und menschliche Körpersysteme. Der Schwerpunkt liegt auf dem Erlernen der Biologie durch kollaborative Problemlösung und Untersuchung. Für einen der durchgeführten Laborversuche ist ein formeller Laborbericht erforderlich. HINWEIS: Erfüllt nicht die Anforderungen für die Hauptfächer des College of Science - Studenten, die keine Hauptfächer der Grundschule sind, sollten sich vor der Einschreibung in diesen Kurs mit dem Lehrer in Verbindung setzen. HINWEIS: Nicht anrechenbar für den Abschluss der Hauptfächer der Fakultät für Biowissenschaften.

Die Mikrobiologie ist ein schnell wachsendes Studiengebiet, das derzeit Informationen aus fast allen Wissenschaften von der Zellchemie bis zum globalen Klimawandel bezieht und Informationen zu diesen beiträgt. Mikrobiologen sind gefordert, sich mit Fragestellungen aus Medizin, Lebensmittelwissenschaft, Landwirtschaft und Biotechnologie zu befassen. Eine gründliche Einführung in das Thema ist für Studierende vieler Fachrichtungen wichtig. Obwohl Bio 22100 eine Einführung ist, werden die meisten Studenten es aufgrund der Breite der Wissenschaft, die sogar die grundlegende Mikrobiologie umfasst, als eine Herausforderung empfinden. Wir werden folgende Themen behandeln: Biochemie Mikroskopie Bakterienphysiologie Wachstum und Stoffwechsel Wachstumskontrolle Genetik und ihre modernen Anwendungen Immunologie Pathogenese, einschließlich spezifischer Mikroorganismen von medizinischer Bedeutung Agrar- und Umweltmikrobiologie und Lebensmittelmikrobiologie. Nach erfolgreichem Abschluss von Bio 22100 verfügt ein Student über den Hintergrund in Mikrobiologie, der für ein weiteres Studium der Medizin oder verwandter Gesundheitswissenschaften, der mikrobiellen Ökologie, der antimikrobiellen Pharmakologie und verwandter Disziplinen erforderlich ist. Er oder sie wird auch die mikrobiologische Vielfalt in der Biosphäre verstehen und besser darauf vorbereitet sein, inwieweit die Mikrobiologie unser tägliches Leben prägt. HINWEIS: Nicht anrechenbar für den Abschluss der Hauptfächer der Fakultät für Biowissenschaften.

Zellen sind erstaunliche, multifunktionale Maschinen, die denselben physikalischen Einschränkungen unterliegen wie von Menschen hergestellte Maschinen. Dies ist eine aufregende Zeit, um Biologie zu lernen, denn die Fähigkeit, zelluläre Maschinen zu verstehen und zu manipulieren, kann zu erheblichen Verbesserungen der globalen Lebensqualität führen, einschließlich der Gesundheit, der Nahrungsmittelproduktion und des Energieverbrauchs! Eine Einführung in die Zellbiologie baut auf den Grundlagen der Naturwissenschaften auf und erforscht die Komplexität des Lebens. Der Studiengang gliedert sich in fünf Hauptthemenbereiche:

1. Erste Prinzipien. Wir werden die relevanten physikalischen Prinzipien der Thermodynamik und biologischen Chemie besprechen. Die Makromoleküle, die eine Zelle bilden – Proteine, Membranlipide, Nukleinsäuren und Kohlenhydrate – werden diskutiert.

2. Bioenergetik. Wir werden diskutieren, wie die lebende Zelle Energie in nützliche Währung umwandelt. Zu den Themen gehören Oxidation, Reduktion, Glykolyse, ATP-Synthese und die Nutzung potenzieller Energie durch biologische Membranen, um nützliche Arbeit zu leisten.

3. Informationsfluss in Zellen (das zentrale Dogma). DNA wird in RNA transkribiert. Messenger-RNA wird in Protein übersetzt. Proteine ​​werden häufig posttranslational modifiziert und an bestimmte Stellen in der Zelle gerichtet.

4. Reaktion auf die Umwelt. Wie reagieren Zellen auf ihre Umgebung? Wir werden die verschiedenen Strategien diskutieren, die sich bei Prokaryoten und Eukaryoten entwickelt haben. Zu den Themen gehören Genregulation und zelluläre Signalübertragung.

5. Zelluläre Systeme. Wir werden einige Beispiele diskutieren, die die biologische Komplexität veranschaulichen. Themen können Zellteilung, Zellmotilität und interzelluläre Kommunikation sein.

BIOL 23100 führt Studenten durch 3 übergreifende Themen in die Zellbiologie ein: Erstens, die Form und Organisation von Molekülen, Organellen und Zellen liegen ihrer Funktion zugrunde. Zweitens benötigen die zelluläre Organisation und Funktion Energie, und Zellen sind zum Teil energieübertragende Maschinen. Drittens verändert sich die Zelle ständig – ihre Form, Aktivität und molekulare Zusammensetzung sind dynamisch und vergänglich. Die Zellbiologie baut auf einem Fundament aus Mathematik, Chemie und Physik auf, daher diskutieren wir zunächst die Struktur und Funktion von Makromolekülen und die wichtigsten Prinzipien der Chemie, Kinetik und Thermodynamik.

Wir setzen die Behandlungen der Bioenergetik und Biosynthese fort und verbringen dann die zweite Hälfte des Kurses mit der Signaltransduktion, der interzellulären Kommunikation, der Zellteilung und dem Zellzyklus, dem Zytoskelett und der Zellmotilität. Wir werden Beispiele aus vielen Zelltypen heranziehen, darunter Neuronen, befruchtete Eier, Muskeln und Epithelien, und Fragen der menschlichen Gesundheit und Krankheit, einschließlich Krebs, endokrine Störungen, Infektionskrankheiten und Nervengas.

Die Studierenden werden in die Molekularbiologie der eukaryontischen Zelle eingeführt. Im ersten Abschnitt befassen sich die Studierenden mit Themen der Proteinbiologie und Biochemie wie Proteinstruktur, -funktion, -isolierung, molekulare Evolution sowie der Nachweis und die molekularen Grundlagen menschlicher Krankheiten. Für diese Experimente verwendete Techniken umfassen Elektrophorese, Chromatographie und das Western-Blot-Verfahren. Im zweiten Abschnitt lokalisieren die Studierenden Enzyme in Pflanzen- und Tierzellen, führen Zellfraktionierungsverfahren durch und untersuchen die Eigenschaften spezifischer Zelloberflächenrezeptoren. Experimente zu den Eigenschaften und der Struktur der DNA werden im letzten Abschnitt des Kurses vorgestellt. Diese Übungen betonen die Organisation und Komplexität des Genoms, die Genfunktion und -regulation sowie die Struktur des eukaryotischen Chromosoms. Techniken umfassen Restriktionsnuklease-Kartierung und grundlegende DNA-Klonierungstechniken. Darüber hinaus führen die Studierenden ein eigenständiges Forschungsprojekt eigener Gestaltung durch.

Dieser Kurs behandelt die Grundlagen der klassischen Genetik, Molekularbiologie und Populationsgenetik. Der Abschnitt zur klassischen Genetik umfasst Diskussionen über die Mendelsche Genetik, Kopplung und meiotische Kartierung, Geschlechtsbestimmung, zytoplasmatische Vererbung und Chromosomenaberrationen. Der Abschnitt Molekularbiologie wird mit Diskussionen über DNA-Struktur und -Replikation, chromosomale Organisation, Transkription, Translation, genetischer Code, Mutationen, DNA-Reparatur und transponierbare Elemente fortgesetzt. Darüber hinaus werden grundlegende Regulationsmechanismen der prokaryotischen und eukaryotischen Genexpression sowie aktuelle Entwicklungen (rekombinante DNA-Technologie, krebserregende Gene, Imprinting, Entwicklungsgenetik) vorgestellt.

Die durchgeführten Experimente reichen von Übungen in klassischer Transmissionsgenetik über Molekulargenetik bis hin zu rekombinanten DNA-Techniken.

Evolutionäre Prozesse und ökologische Prinzipien im Zusammenhang mit Individuen, Populationen, Gemeinschaften und Ökosystemen. Zu den Themen gehören genetische Drift, natürliche Selektion, Anpassung, Lebenstafeln, Populationsdynamik, Konkurrenz, Prädation, Biodiversität und ökologische Stabilität mit Schwerpunkt auf natürlichen Systemen.

Evolutionäre Prozesse und ökologische Prinzipien im Zusammenhang mit Individuen, Populationen, Gemeinschaften und Ökosystemen. Zu den Themen gehören genetische Drift, natürliche Selektion, Anpassung, Lebenstafeln, Populationsdynamik, Konkurrenz, Prädation, Biodiversität und ökologische Stabilität mit Schwerpunkt auf natürlichen Systemen.

Biologie 29300 ist ein Ein-Kredit-Kurs für Studenten im zweiten Jahr des Department of Biological Sciences. Dieser Kurs wird den Studierenden helfen, den Rest ihrer Bachelor-Karriere zu maximieren. Der Kurs umfasst Informationen zur Biologie-Karriere und Vorschläge für die berufliche Entwicklung. Die Studierenden lernen die verschiedenen Disziplinen kennen, die die modernen Biowissenschaften ausmachen. Die Studierenden lernen die Möglichkeiten in der grundständigen Forschung kennen und besichtigen zwei Forschungslabore. Es werden vertiefende Vorträge von Biologie-Alumni aus verschiedenen Bereichen angeboten. Zu den Aufgaben gehören ein Studienplan, ein Lebenslauf und eine schriftliche Arbeit, in der der Karriereweg eines Alumni-Sprechers bewertet und die Reaktion der Studenten auf die Präsentation beschrieben wird.

BIOL 29400 - Für Freshman und Sophomores. Betreute Einzelforschung. Das Projekt muss vom Honours Committee, Department of Biological Sciences, genehmigt werden. Studierende des Honours Research-Programms sollten sich für BIOL 49900 anmelden.

Bitte beachten Sie: Ein Biologie-Major kann Forschungskredite unter BIOL 29400 für die Arbeit mit Fakultäten in Biowissenschaften oder einer anderen Abteilung auf dem Campus erwerben. Diese Forschung muss auf einem Antrag auf Anrechnung in Undergraduate Research genehmigt werden, der in der Beratungsstelle für Biologie erhältlich ist.

Alle anderen Hauptfächer können NUR für die Arbeit mit Fakultäten in den biologischen Wissenschaften unter BIOL 29400 angerechnet werden. Diese Forschung muss auf einem Antrag auf Anrechnung in Undergraduate Research genehmigt werden, der in der Beratungsstelle für Biologie erhältlich ist. Wenn der Studierende Forschungskredite bei anderen Fakultäten erwerben möchte, sollte er sich unter dem Studiengang/der Nummer der Heimatabteilung des Fakultätsmitglieds anrechnen lassen.

BIOL 29500 (Studenten im zweiten Jahr) Lektüre, Diskussionen, schriftliche Berichte, Seminarvorträge und Feld- oder Laborarbeiten dienten zur Bereicherung in speziellen Bereichen der Biowissenschaften.

Dieser Kurs konzentriert sich auf Lehr- und Lernstrategien und verbindet theoretische Ansätze des universitären Lehrens und Lernens mit praktischer Lehrerfahrung. Zu den Unterrichtsaktivitäten gehören Diskussionen zu aktuellen Themen im Unterricht, Präsentationsübungen sowie eine Selbsteinschätzung der studentischen Dozenten. Diese Lehrveranstaltung ist Voraussetzung für erstmalige Lehramtspraktikanten in den Biowissenschaften und die erfolgreiche Absolvierung der Lehrveranstaltung für weitere Lehraufträge im Fachbereich.

Der Kurs dreht sich um Genomik, die Wissenschaft und Technologie, die bei der Bestimmung der Sequenz des gesamten DNA-Komplements in einem Organismus beteiligt sind. Fast jeder hat vom Humangenomprojekt gehört, aber weniger wissen um den spektakulären technischen Fortschritt auf diesem Gebiet und die Tatsache, dass über 1.000 verschiedene Organismen ihr Genom sequenziert haben. Bis vor kurzem waren die meisten von ihnen Mikroorganismen, aber der technologische und rechnerische Fortschritt hat es immer einfacher und billiger gemacht, die Genome höherer Organismen zu sequenzieren. Dieser Bereich kann Ihr zukünftiges Leben stärker beeinflussen als fast jeder andere Bereich der Biowissenschaften - vor allem, weil er alle Studienbereiche berührt.

Der Kurs konzentriert sich auf die Auswirkungen, die Genomik in ausgewählten Bereichen haben wird. Es beginnt mit einem grundlegenden Verständnis der Wissenschaft und Technologie, die zu unseren derzeitigen Fähigkeiten in der Sequenzierung geführt haben, und der Tatsache, dass die Technologie weiterhin größere Kapazitäten und günstigere Preise bietet. Sie werden bald feststellen, dass alle Bereiche des College of Science in Wissenschaft und Technik gut vertreten sind. Anschließend werden wir sehen, wie die Genomik viele Themen beeinflusst, die unser tägliches Leben beeinflussen, und möglicherweise Antworten auf einige kritische Fragen geben (oder zumindest bessere Fragen stellen):

  • Was ist die Grundlage der personalisierten Medizin?
  • Was sagt uns die Genomik über die Genealogie der Menschheit?
  • Welche Auswirkungen wird die Genomik auf unsere zukünftige Nahrungsmittelversorgung und unsere Fähigkeit haben, eine Bevölkerung von 9 Milliarden Menschen zu ernähren?
  • Was ist das menschliche Mikrobiom und was bedeutet das für mich? Was ist das Darmmikrobiom, das Mundmikrobiom usw.?
  • Welche Auswirkungen wird die Genomik auf die Entwicklung alternativer Energiequellen, insbesondere Biokraftstoffe, haben?

In jedem Bereich werden wir die wissenschaftlichen Herausforderungen, aber auch die ethischen und gesellschaftlichen Implikationen diskutieren. In den meisten Fällen gibt es keine richtige Antwort, sondern eine Reihe von Entscheidungen, die von ethischen Überlegungen geleitet werden können.

Dieser Kurs soll den Studierenden eine Einführung in die Physiologie mit einem Schwerpunkt auf zellulären Mechanismen bieten, die den anatomischen und physiologischen Anpassungen zugrunde liegen, die von Tieren zum Überleben in ihrem Lebensraum verwendet werden. Die behandelten Themen reichen von der Zellatmung bis hin zu den physikalischen Grenzen der Leistungsfähigkeit von Tieren, während wir den Körper dekonstruieren und dann rekonstruieren, um zu untersuchen, wie Tiere in extremen Umgebungen leben können. Ziel dieses Kurses ist es, dass die Schüler eine Grundlage in grundlegenden physiologischen Prinzipien erlangen, etwas über die integrative Natur der Systeme von Tieren lernen und verstehen, wie und warum Tiere Strategien entwickelt haben, um ihnen zu helfen, in ihrer einzigartigen Umgebung zu überleben!

Dieser Kurs befasst sich mit dem Prozess, bei dem die Gene in der befruchteten Eizelle das Zellverhalten im Embryo kontrollieren und so die Natur des Tieres oder der Pflanze bestimmen. Der Schwerpunkt liegt auf der frühen Entwicklung und der Festlegung von Bauplänen und Organsystemen in verschiedenen Modellsystemen (Drosophila, Nematode, Arabidopsis, Zebrafisch, Maus, Küken und Frosch).

Dieses Labor bietet den Studierenden die Erfahrung, mit verschiedenen Modellsystemen zu arbeiten, um Entwicklungsprozesse zu beobachten, wichtige regulatorische Genexpression zu untersuchen und Genfunktionen zu manipulieren, die in verschiedenen biochemischen, molekularen und genetischen Ansätzen verwendet werden.

Das Ziel von BIOL 393 ist es, Studenten dabei zu unterstützen, sich auf das Leben nach Purdue vorzubereiten. Die Studierenden lernen etwas über Vorstellungsgespräche, Networking, professionelle Etikette, Jobsuche, Suche nach Hochschulabsolventen und Berufsschulen, Lebensläufe, persönliche Aussagen, industrielle Praktiken und die Formulierung eines Karriereentwicklungsplans. Sie haben die Möglichkeit, mit erstaunlichen Alumni aus dem ganzen Land zu interagieren, die ihren Bachelor of Science auf außergewöhnliche Weise genutzt haben. Unser Ziel ist es, dass Sie auf Ihrem bereits soliden Biologie-Hintergrund ein ausgefeiltes Bild erstellen können!

Der Kurs konzentriert sich auf das umfassende Verständnis von Makromolekülen durch eine Einführung in: die Arten von Makromolekülen die biophysikalischen und biochemischen Eigenschaften von Makromolekülen wie die biophysikalischen und biochemischen Eigenschaften bestimmt werden wie diese physikalisch-chemischen Eigenschaften in verschiedenen Biotechniken genutzt werden. Darüber hinaus wird eine kurze Einführung in Methoden zur Bestimmung der Strukturen von Makromolekülen und supramolekularen Aggregaten gegeben. Als nächstes werden die gewonnenen Erkenntnisse genutzt, um die physikalisch-chemischen Grundlagen von Struktur-Funktions-Beziehungen in Makromolekülen zu verstehen. Durch die Vermittlung von Grundkenntnissen über Makromoleküle bereitet der Kurs die Studierenden auf weiterführende und spezialisierte Kurse vor.

Ein problemorientiertes Lehrschema wird angewendet, um die Eigenschaften von Makromolekülen wie chemische Zusammensetzung, Konzentration, Löslichkeit, Masse, Größe, Dichte, Ladung, Farbe, Absorption, Fluoreszenz, Energie, Stabilität, Faltung, Konformation, Kraft, Primärsequenz zu behandeln , Sekundärstruktur, Tertiärstruktur, makromolekulare Wechselwirkung und Komplexbildung. Der Schwerpunkt wird darauf liegen, wie makromolekulare Eigenschaften Struktur-Funktions-Beziehungen beeinflussen, sowie biophysikalische Methoden zur Bestimmung dieser Eigenschaften. Fallstudien und historische Meilensteine ​​werden verwendet, um diese Punkte zu veranschaulichen.

39500 (Junioren). Lektüre, Diskussionen, schriftliche Berichte, Seminarvorträge und Feld- oder Laborarbeiten dienten zur Bereicherung in speziellen Bereichen der Biowissenschaften.

Dies ist ein Kurs im Wechseljahr. Nächstes Angebot Frühjahr 2020, Frühjahr 2022.

Ende des 20. Jahrhunderts wurde die Biologie durch die Entwicklung von Hochdurchsatzmethoden zur DNA-Sequenzierung und Proteinstrukturanalyse zu einer Big-Data-Wissenschaft. DNA-Sequenzen, Proteinsequenzen, Genome, Transkriptome und Proteome sind in der Biologie allgegenwärtig geworden und haben alle Bereiche des biologischen Wissens durchdrungen. Dieser Kurs bietet eine Einführung in die Verwendung biologischer Datenressourcen und bioinformatischer Werkzeuge, insbesondere in Bezug auf Sequenz und Struktur, sowie Konzepte und Ansätze, die zur Nutzung und zum Verständnis biologischer Big Data erforderlich sind.

Die Biophysik ist ein spannendes interdisziplinäres Gebiet, in dem grundlegende biologische Prozesse und Strukturen mit physikalisch basierten Techniken und Prinzipien untersucht, beschrieben oder vorhergesagt werden. Die daraus resultierenden Informationen können verwendet werden, um zu beschreiben, wie Medikamente mit Proteinen interagieren, wie Antikörper Viren neutralisieren, wie wir Licht sehen und wie Krankheiten die anatomische Struktur des Menschen verändern. Dieser Einführungskurs vermittelt Biologiestudenten den notwendigen physikalischen Hintergrund, der es ihnen ermöglicht, die wichtigsten biophysikalischen Techniken zu verstehen, die derzeit verwendet werden, um das Leben zu verstehen und Krankheiten zu bekämpfen, einschließlich Röntgenkristallographie (z. B. Arzneimitteldesign), Elektronenmikroskopie (z. B. Virusanatomie) , Kernspinresonanz (zB MRIs) und Fluoreszenzspektroskopie (Biosensoren und Einzelmolekülbildgebung). Wir werden auch physikalische Beschreibungen verschiedener biologischer Phänomene bereitstellen, von der molekularen über die zelluläre bis hin zur Organebene.

Dieser Kurs richtet sich an Junioren oder Senioren und ist in sich abgeschlossen (keine fortgeschrittenen Physikkurse sind erforderlich). Ziel ist es, den Komfort zukünftiger Biologen, Biochemiker und Gesundheitsfachleute zu erhöhen, indem leistungsfähige physikalische Methoden zur Erforschung des Lebens eingesetzt werden. Interessierte Studierende aus nicht-biologischen Studiengängen sind willkommen.

Der Kurs konzentriert sich auf die strukturellen Grundlagen der Funktion von Makromolekülen in einer Zelle, indem er eine Einführung in die biophysikalischen und biochemischen Eigenschaften von Makromolekülen, die physikalisch-chemischen Grundlagen von Struktur-Funktions-Beziehungen und die Bestimmung von Strukturen von Makromolekülen und makromolekularen Aggregaten bietet. Der Einfluss der Strukturbiologie auf die Verbesserung unseres mechanistischen Wissens über ein breites Spektrum zellulärer Prozesse wird durch Fallstudien am Beispiel einzelner Proteine ​​bis hin zu großen makromolekularen Komplexen wie Viren hervorgehoben. In praktischen Laborsitzungen wird der Umgang mit Bioinformatik und Strukturdaten trainiert.

Dieser Kurs wird für das zweite oder zweite Jahr empfohlen und bietet Informationen und Beratung zu Bewerbungsprozessen, Eignungstests, dem Verfassen von persönlichen Stellungnahmen, Vorstellungsgesprächen in der Berufsschule und Empfehlungsschreiben. Die Studierenden des Studiengangs werden auch einen alternativen Karriereplan formulieren. Der Kurs ist offen für alle Studierenden der Vorstufe.

Um eine Berufspraxis bei qualifizierten Arbeitgebern in der Industrie, in der Regierung oder in kleinen Unternehmen zu erhalten. Genehmigung der Abteilung erforderlich. Typischerweise werden Herbst, Frühling und Sommer angeboten.

Eine Einführung in moderne molekularbiologische Techniken und deren Anwendung, um aktuelle Themen der eukaryotischen Genexpression zu behandeln. Der Schwerpunkt liegt auf experimentellen Verfahren und Modellsystemen, wie der ortsgerichteten Mutagenese isolierter Gene und deren anschließender Einführung in Säugerzellen. Zu den Themen gehören die molekularen Kontrollmechanismen im Zusammenhang mit der RNA-Transkription und -Prozessierung, Protein-DNA-Interaktionen, Genregulation in der Entwicklung und Wachstumskontrolle.

Ziel dieses Kurses ist es, den Studierenden ein einführendes Verständnis von Viren und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit zu vermitteln. Der Kurs wird in zwei Abschnitte unterteilt. Im ersten Abschnitt werden wir die zellulären und organismischen Ereignisse diskutieren, die nach einer Virusinfektion auftreten, einschließlich Viruseintritt, Replikation, Modulation der Zellbiologie durch virale Proteine, die Immunantwort des Wirts auf eine Infektion, Umgehung der Immunantwort durch Viren und die daraus resultierenden virusbedingte Krankheit. Der Schwerpunkt dieses ersten Abschnitts liegt auf den allgemeinen Strategien, die Viren zur Etablierung und Aufrechterhaltung einer Infektion in einer Population verwenden. Im zweiten Abschnitt werden wir unser derzeitiges Verständnis ausgewählter wichtiger menschlicher Viren, einschließlich Polio-, Dengue-, Influenza-, SV40- und HIV-Viren, relativ detailliert erörtern. Das Ziel dieses Abschnitts besteht darin, zu verstehen, wie die einzigartigen Aspekte der Biologie jedes Virus das Ergebnis einer Infektion mit diesen Krankheitserregern beeinflussen. Neben virusassoziierten Krankheiten werden wir mögliche Wege diskutieren, wie Viren ihren Wirten symbiotische Vorteile bieten und damit den Verlauf der menschlichen Evolution prägen können. Während des gesamten Kurses werden wir gesellschaftliche und politische Aspekte der Virologie und von Viren abgeleiteten Technologien hervorheben, einschließlich der Impfstoffentwicklung, der Verwendung von Viren als Gentherapievektoren und der Bedrohung durch viralen Bioterror oder Biofehler.

Der Kurs behandelt spezifische Themen zur Struktur und Funktion eukaryontischer Zellen. Die erste Hälfte des Kurses beinhaltet eine Analyse der Funktion membrangebundener Organellen (insbesondere des endoplasmatischen Retikulums, des Golgi-Apparats und der Lysosomen). Das Protein-Targeting auf diese Organellen wird im Detail untersucht. Die zweite Hälfte umfasst muskel- und aktinbasierte nicht-muskuläre Motilität, Zilien und andere Mikrotubuli-basierte Bewegungen und endet mit der Regulierung des Zellzyklus und der Wachstumssteuerung. Der Kurs betont die experimentelle Grundlage für unser Verständnis der Organellenfunktion und regulatorischen Ereignissen.

Dies ist ein alternierender Kurs, der als nächstes im Herbst 2021, Herbst 2023, Herbst 2025 angeboten wird.

Dieser Kurs bietet einen integrierten Ansatz zur Untersuchung der Interaktion von Geweben, um Fortpflanzungsprozesse zu regulieren. Jeder Abschnitt beginnt mit der Beschreibung grundlegender Gemeinsamkeiten eines Fortpflanzungsereignisses bei einer Vielzahl von Arten. Darauf folgt eine Betonung der Unterschiede in den Einzelheiten dieses Ereignisses zwischen den Arten. Zu den behandelten Themen gehören unter anderem die Ovarial- und Hodenfunktion, die Pubertät und die Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse, die Befruchtung, die Etablierung der Plazenta, die mütterliche Unterstützung bei Schwangerschaft, Geburt und Stillzeit.

Dieser Kurs behandelt Schlüsselaspekte der molekularen, zellulären und Entwicklungsneurobiologie. Themen sind: Zellbiologie von Neuronen und Gliazellen, elektrophysiologische Eigenschaften von Neuronen, elektrische und chemische Signalübertragung zwischen Neuronen, synaptische Integration und Plastizität, Entwicklung und Regeneration des Nervensystems, Erkrankungen des Nervensystems. Dabei werden aktuelle Forschungsergebnisse und Techniken berücksichtigt. Grundkenntnisse in Zellbiologie und Proteinstruktur und -funktion werden dringend empfohlen.

Den ersten Teil des Kurses bilden grundlegende Konzepte für mikrobielle Struktur/Funktion, Ernährung, Regulation und Wachstum. Der nächste Abschnitt beinhaltet Diskussionen über die mikrobielle Diversität, die sich auf Mechanismen zur Energieerzeugung und Synthese essentieller Zellkomponenten konzentriert. Die Bedeutung dieser Mechanismen für den Umweltkreislauf von Schlüsselelementen wird berücksichtigt. Der letzte Abschnitt befasst sich mit der Interaktion von Bakterien mit ihrer Umgebung und umfasst die Rolle von Plasmiden und Viren, Interaktionen mit Pflanzen und Pathogenität.

Die Studierenden lernen, Mikroorganismen sicher und ohne Kontamination zu manipulieren, Bakterien aus Labor- oder Umweltproben zu züchten und ihr Wachstum zu messen und Arten anhand der physiologischen Eigenschaften ihrer Zellen zu unterscheiden. Sie lernen auch, Experimente zu entwerfen und experimentelle Ergebnisse zu interpretieren. Experimente untersuchen Themen wie Medien- und Beschichtungstechniken, Bakterienwachstumsmessungen, mikrobielle Diagnostik, Enzymkinetik und Zellphysiologie. Das Studium schließt mit einem kurzen (5 Praktikumsstunden) eigenständigen Entwurfsprojekt ab, das die Studierenden auf Basis von Literaturrecherchen planen und durchführen.

Die Studierenden sind verpflichtet, einen halbstündigen Vortrag auf der Grundlage von Zeitschriftenartikeln zu halten, die aus einer Liste ausgewählt werden, zu aktuellen Entwicklungen in der eukaryotischen und mikrobiellen Genetik oder einem verwandten Thema der Studierenden.

Dies ist ein projektorientierter Kurs, der den Studenten in einer Reihe von fünfwöchigen Modulen einen Einblick in die Laborforschung geben soll. In diesem fünfwöchigen Einführungsmodul lernen die Studierenden die Grundlagen der Expression, Isolierung und Charakterisierung rekombinanter Proteine ​​in E. coli mittels SDS-PAGE und Western Blotting. In der ersten Hälfte des Kurses arbeiten die Studierenden zunächst mit einem rekombinanten DNA-Konstrukt und erhalten dann ein zweites Konstrukt zur Identifizierung des exprimierten Proteins. *Hinweis: zusätzliche Stunden nach Bedarf für bestimmte Experimente.

Dies ist ein projektorientierter Kurs, der den Studenten durch eine Reihe von fünfwöchigen Modulen einen Einblick in die Laborforschung geben soll. Dieses Modul umfasst Messungen der Atmungs-, Herz-Kreislauf-, Nerven- und Nierenfunktion. Wenn geeignete Messungen sowohl bei Ratten als auch beim Menschen durchgeführt werden.

Studierende der Biowissenschaften nur mit Genehmigung des Dozenten. Kursinhalt: Einführung in die Programmierung in LabVIEW. Verwendung von LabVIEW in der Datenerfassung, Simulation und Steuerung.

Dies ist ein Einführungskurs in die LabVIEW-Programmierung. Während dieses fünfwöchigen Moduls lernen die Studenten die richtigen Datenerfassungstechniken und werden in die Grundlagen der grafischen Programmierumgebung LabVIEW eingeführt. Durch LabVIEW lernen die Studenten die Werkzeuge zur Entwicklung von Programmen kennen, mit denen Daten für technische und wissenschaftliche Anwendungen erfasst, verarbeitet, analysiert, gespeichert und angezeigt werden können.

Dieses Modul ist eine praktische Erforschung der Prinzipien der Enzymstruktur. Die Studierenden verwenden Computer, um Proteinstrukturen aus öffentlich zugänglichen Datenbanken abzurufen und zu inspizieren. Durch die Durchführung und Analyse von Sequenz- und Struktur-Alignments erforschen die Studierenden die Beziehung zwischen Primär-, Sekundär- und Tertiärstrukturen und der endgültigen aktiven Form eines Proteins.

In diesem Modul werden verschiedene Organe untersucht und auch damit verbundene Krankheiten besprochen. Herz, Gehirn, Niere, Magen, Leber usw. werden im Detail mit Histologie, Dissektion und Instrumentierung untersucht. Der Schwerpunkt liegt auf der Problemlösung anhand verschiedener Fallstudien. Die Studierenden müssen eine Präsentation halten.

In diesem fünfwöchigen Modul lernen die Studierenden, wie Proben für die Betrachtung durch Fluoreszenzmikroskopie vorbereitet werden. Zu den Proben gehören Gewebekulturzellen von Säugetieren und Zebrafischembryonen. Der Schwerpunkt liegt auf der Färbung des Zytoskeletts in diesen Präparaten unter Verwendung von Antikörpern und Fluoreszenzsonden. Die Proben werden mittels Weitfeld- und konfokaler Laser-Scanning-Fluoreszenz-Mikroskopie betrachtet. Bilder werden mit modernen Computermethoden erfasst, verarbeitet und analysiert. Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Zellkultur, Immunzytochemie, Fluoreszenzmikroskopie, digitaler Bildverarbeitung und Datenanalyse.Am Ende des Kurses bereiten die Studierenden eine PowerPoint-Präsentation ihrer Bilder und Daten vor.

Ein Übersichtskurs der Humangenetik auf mittlerem Niveau mit Schwerpunkt auf den Auswirkungen molekularer Informationen. Wir konzentrieren uns nicht nur auf die Grundlagen der Genomorganisation, -funktion und -variation in molekularer Hinsicht, sondern erweitern unser Verständnis auf molekulare Interpretationen von Vererbungsmustern, genetischen Erkrankungen, Diagnose und Behandlung.

Dies ist ein Kurs im Wechseljahr. Nächstes Angebot Frühjahr 2021, Frühjahr 2023.

Dieser Kurs konzentriert sich auf die Schnittstelle zwischen klassischer Zellbiologie und Mikrobiologie, wobei der Schwerpunkt auf der Ausbeutung von Säugetierwirtszellen durch medizinisch relevante Krankheitserreger wie Yersinien, Salmonellen und Listerien liegt. In diesem Kurs werden die molekularen Mechanismen von Infektionskrankheiten behandelt. Es wird moderne zelluläre mikrobielle Strategien zur Untersuchung der komplexen Interaktion zwischen Krankheitserregern und ihren Wirtszellen vorstellen. Aus der aktuellsten Literatur werden Themen und Lesungen aufbereitet.

Die Enthüllung der Karte des menschlichen Genoms signalisiert den Anbruch des postgenomischen Zeitalters. Neue Technologien und Informationen konvergieren schnell, um die Art und Weise, wie wir Wissenschaft betreiben, und die Art und Weise, wie Wissenschaft unsere Kultur beeinflusst, zu verändern. Einige dieser Entwicklungen umfassen die Sequenzierung des Chromosomengehalts in einem gesamten Organismus, Hochdurchsatzstrategien zur Identifizierung von Genen, deren Expressionsmuster sich als Reaktion auf die Bedürfnisse des Organismus ändern, und Fortschritte bei der Visualisierung der Strukturen der Proteine, die werden von den Genen kodiert. Der Kurs konzentriert sich auf Genomanalyse und Microarray-Strategien und beinhaltet eine Darstellung des Kontextes der Bioinformatik, der Methoden der Datenerfassung, der Strategien, mit denen die Daten analysiert werden, einschließlich des Einsatzes geeigneter Analysesoftware, und wie die Daten interpretiert werden.

Eine Untersuchung der Prozesse der genetischen Kontinuität bei Eukaryoten und der Rolle von Genen in der Entwicklung. Anhand von Beispielen aus Tieren, Pflanzen und Pilzen werden Prinzipien der Genübertragung, Mutation, Organisation und Regulation diskutiert. Der Schwerpunkt wird auf die Leistungsfähigkeit der molekularen und klassischen genetischen Ansätze gelegt, um komplexe biologische Phänomene zu beleuchten.

Dieser Kurs ist für Biologie-Majors auf mittlerem Niveau gedacht und bietet eine Einführung in die Anwendung ökologischer Prinzipien auf Umweltfragen. Es wird grundlegende ökologische Theorie und Empirie einführen und ihre Anwendung auf praktische Fragen der Auswirkungen von Umweltveränderungen auf jeder Organisationsebene vom Individuum bis zum Ökosystem demonstrieren. Themen der gesamten Biosphäre, wie die globale Erwärmung und globale Produktivitätsmuster, werden die Dachthemen für eine gezieltere Integration von ökologischem Wissen auf Bevölkerungsebene bilden, um die Lebensfähigkeit kleiner und bedrohter Populationen zu verstehen. Die globale Aussterbekrise und die Geographie der Biodiversität werden behandelt, und der Kurs konzentriert sich auf spezielle Fallstudien bedrohter Ökosysteme und Analysen der genetischen und demografischen Stabilität von Populationen. Die Geschichte und Prognose der Koexistenz menschlicher Zivilisationen mit den übrigen natürlichen Ökosystemen bilden den Hintergrund für die Anwendung der Ökologie auf die Politik.

BIOL 49400- Für Junioren und Senioren. Betreute Einzelforschung. Das Projekt muss vom Honours Committee, Department of Biological Sciences, genehmigt werden. Studierende des Honours Research-Programms sollten sich für BIOL 49900 anmelden.

Bitte beachten Sie: Ein Biologie-Major kann Forschungskredite unter BIOL 49400 für die Arbeit mit Fakultäten in Biowissenschaften oder einer anderen Abteilung auf dem Campus erwerben. Diese Forschung muss auf einem Antrag auf Anrechnung in Undergraduate Research genehmigt werden, der in der Beratungsstelle für Biologie erhältlich ist.

Alle anderen Hauptfächer können NUR für die Arbeit mit Fakultäten in den biologischen Wissenschaften unter BIOL 49400 angerechnet werden. Diese Forschung muss auf einem Antrag auf Anrechnung in Undergraduate Research genehmigt werden, der in der Beratungsstelle für Biologie erhältlich ist. Wenn der Studierende Forschungskredite bei anderen Fakultäten erwerben möchte, sollte er sich unter dem Studiengang/der Nummer der Heimatabteilung des Fakultätsmitglieds anrechnen lassen.

49500 (Senioren). Lektüre, Diskussionen, schriftliche Berichte, Seminarvorträge und Feld- oder Laborarbeiten dienten zur Bereicherung in speziellen Bereichen der Biowissenschaften.

Erforderlich für alle Juniors und Seniors im Honours Research Program. Optional für andere ehrenvolle Forschungsstudenten. Relevante Forschungsseminare und Diskussionen. Informelle Präsentation und Diskussion Ihrer laufenden Forschung. Teilnahme am Undergraduate Research Day.

Betreute Lehrerfahrung für Junioren und Senioren. Die Zustimmung des Kursleiters muss im Voraus eingeholt werden.

Forschung unter der Leitung eines Wissenschaftlers. Die Zustimmung der Abteilung ist erforderlich.

Der Kurs beginnt mit einem Überblick über die aktuellen Forschungstechniken zur Untersuchung der Biologie eukaryontischer Zellen und behandelt dann bahnbrechende Entdeckungen in den Bereichen Zellzyklusregulation, DNA- und RNA-Tumorvirologie, Wachstumsfaktoren und deren Rezeptoren, Signaltransduktion und Onkogene. Bei allen Themen wird ein Schwerpunkt auf die molekularen Mechanismen der Wachstumsregulation gelegt und wie Veränderungen dieser Mechanismen zu Krankheitszuständen wie Krebs führen können. Als Ergänzung zu einem Lehrbuch ist die Lektüre sowohl historischer als auch aktueller Primärliteratur erforderlich.

Dieser Kurs richtet sich in erster Linie an Studenten, die an einer beruflichen Laufbahn interessiert sind, in der Kenntnisse der Molekularbiologie in Bezug auf Wachstumskontrolle und Krebs beim Menschen von Nutzen wären. Geplant sind drei Gastdozenten, die jeweils in ihrem Labor ein Seminar zu einem aktuellen Thema der Krebsforschung halten.

Die Prinzipien der dreidimensionalen Proteinstruktur werden untersucht. Das Studium gliedert sich in "Theoretische" und "Anwendung"-Teile. Im theoretischen Teil werden allgemeine Prinzipien der Proteinstruktur im Detail diskutiert. Im Anwendungsteil werden die im ersten Teil der Lehrveranstaltung erlernten Strukturprinzipien auf bestimmte Proteinsysteme angewendet. Die im theoretischen Teil des Kurses behandelten Themen umfassen: kovalente Struktur von Proteinen Proteinsekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur Physikalische Kräfte, die die Proteinstruktur beeinflussen Proteinoberflächen und innere Packung Interne Bewegung in Proteinmolekülen Proteinfaltung Vergleich von Proteinprimär- und Vorhersagen von Tertiärstrukturen und Strukturmerkmale integraler Membranproteine.

Die Schüler verwenden Computergrafiken, um die Prinzipien der Proteinarchitektur zu visualisieren, die im Unterricht beschrieben werden, um an Quizfragen teilzunehmen und Hausaufgaben zu machen.

Eine detaillierte Betrachtung mehrerer der folgenden Themen aus der Primärliteratur: Funktion und Regulation zentraler Stoffwechselwege Mechanismen zur Steuerung der interzellulären Signalübertragung und Differenzierung Transport und Sekretion spezialisierter Stoffwechsel, einschließlich Photosynthese, Methanogenese und mikrobielle alternative Energieproduktion Evolution und Interaktion von Regulationssystemen.

Der Kurs betont metabolische Merkmale, die für alle Bakterien oder für große Gruppen von Organismen gemeinsam sind, und richtet sich an Studierende in vielen verschiedenen Fachbereichen, die ein Verständnis der Bakterienphysiologie benötigen. Ein großer Teil des Kurses dreht sich um Genomik und Hochdurchsatztechniken wie Transkriptomik, Proteomik und Sequenzierung der nächsten Generation. Als Teil dieses Abschnitts wird den Schülern beigebracht, wie man kostenlose, webbasierte Computersoftware verwendet, die zum Auffinden und Analysieren solcher Informationen verfügbar ist.

Dies ist ein fortgeschrittener Bachelor-Studiengang zur bakteriellen Pathogenese. Zu den Themen gehören Grundlagen des Infektionsprozesses, Infektionserreger, Mechanismen der Pathogenese, Technologien zur Untersuchung bakterieller Krankheitserreger und Genomik menschlicher bakterieller Krankheitserreger. Leseaufgaben werden aus Lehrbüchern und wissenschaftlicher Literatur stammen.

Dieser Kurs bietet einen Überblick über den modernen Pipeline-Prozess der Wirkstoffforschung und einen detaillierten Einblick in die grundlegende Biologie, Struktur und Wirkungsmechanismen der derzeit vermarkteten Therapeutika. Der Kurs beginnt mit einem historischen Bericht über die Entdeckung von Naturstoffarzneimitteln wie Aspirin und Penicillin und wagt sich dann in die moderne Ära der Arzneimittelforschungspipeline mit einem Schwerpunkt auf den Prinzipien der Target-Selektion, der Assay-Entwicklung, des Hochdurchsatzes Screening und strukturbasiertes Wirkstoffdesign. Wir werden verschiedene Klassen von Antibiotika, antiviralen und Krebsmedikamenten und deren Angriffspunkte untersuchen, einschließlich niedermolekularer Medikamente und moderner Medikamente auf Biologika-Basis.

BIOL 53700 ist ein Einführungskurs für Hochschulabsolventen und ältere Studenten, die erfahren möchten, warum wir nicht an einer Erkältung sterben und warum Sie Ihrem besten Freund nicht immer eine Niere geben können. Dieser Kurs wird die Rolle des Immunsystems bei der Bekämpfung von Infektionen und sein Potenzial zur Vorbeugung von Krebs definieren und beschreiben, wie Menschen durch den Einsatz von Impfstoffen diese Krankheiten vermeiden können. Wir werden auch die andere Seite des Immunsystems besprechen, die Probleme wie Autoimmunität, Allergie und Transplantatabstoßung verursacht.

Von Alzheimer und Parkinson bis hin zu Schlaganfall und Neurotrauma stellen neurologische Erkrankungen und Verletzungen einige der am stärksten schwächenden und hartnäckigsten medizinischen Probleme dar. Die jüngsten Fortschritte in den molekularen Neurowissenschaften haben begonnen, die Mechanismen mehrerer neurologischer Erkrankungen des Menschen aufzudecken und mögliche Therapien vorzuschlagen. Biologie 538 erforscht Themen der grundlegenden zellulären, molekularen und entwicklungsbezogenen Neurowissenschaften und deren Verbindungen zu neuralen Erkrankungen und Verletzungen. Die Messwerte stammen aus der aktuellen Literatur.

Fortgeschrittene Bakteriengenetik, mit Schwerpunkt auf der Nutzung der Genetik als kraftvolle und kreative intellektuelle Aktivität, die es uns ermöglicht, biologische Funktionen zu entdecken und neue Organismen durch die Manipulation von DNA zu konstruieren. Wichtige Themen sind Mutationen, genetische Selektionen, Rekombination, Regulationsmechanismen, Genomische Evolution.

In diesem fünfwöchigen Modul werden die Studierenden Labormethoden in der Elektrophysiologie untersuchen, indem sie sich auf das Membranpotential, Aktionspotentiale und deren Ausbreitung sowie die neuromuskuläre Übertragung konzentrieren. Die Studierenden werden in die Theorie und Anwendung von Verstärkern, Elektroden, Datenerfassung und -analyse eingeführt.

Der Kurs wird eine kleine Anzahl von Themen behandeln, zu denen umfangreiche neuere Forschungen durchgeführt wurden, und betont die physiologischen Reaktionen von Mikroorganismen auf ihre Umgebung. Zu den Themen gehören die Anpassungen an Nährstofflimitierung und -hunger, die mikrobielle Nutzung xenobiotischer Verbindungen, Techniken zur Messung mikrobieller Aktivitäten in natürlichen Umgebungen, metabolische Wechselwirkungen zwischen Mikroben und anderen Organismen sowie die gegenseitige Abhängigkeit von mikrobiellen, physikalischen und chemischen Faktoren in aquatischen Ökosystemen. Bakteriophagen und ihre Rolle in der Umwelt werden ebenfalls angesprochen. Aus den themenrelevanten Übersichtsartikeln und Primärforschungsartikeln werden Leseaufgaben gestellt. Es wird mehrere Klassenprojekte geben, die molekulare Methoden zur Bewertung der Struktur von Bakteriengemeinschaften und die Verwendung biolumineszierender Organismen für die in-situ-Überwachung der mikrobiellen Physiologie und der Nährstoffbioverfügbarkeit verwenden.

Eukaryotische Molekularbiologie ist ein allgemeiner Überblickskurs für fortgeschrittene Studenten und Studienanfänger. Der Kurs greift Beispiele aus dem Pflanzen-, Tier- und Pilzreich auf und macht die Studierenden mit den Grundlagen molekularbiologischer Analysen in ihrer Anwendung auf eukaryotische Organismen vertraut. Am Ende der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden Kenntnisse über diese molekularen Prozesse besitzen und in der Lage sein, Experimente zu diesen Themen zu konzipieren und zu analysieren. Dies ist kein erster Kurs in Molekularbiologie. Empfohlen BIOL 41500

In diesem Kurs wird die Rolle von Hormonen bei der Regulierung physiologischer und biochemischer Prozesse untersucht. Ein experimenteller Zugang zu einer Vielzahl von Themen wird betont. Zu den Themen gehören: Hormonstruktur und Wirkungsmechanismus sowie die Rolle von Hormonen bei der Regulierung von Homöostase, Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung.

Überblick über die Struktur und Funktion neuronaler Systeme, einschließlich derer, die an motorischen, somatosensorischen, visuellen, auditiven, Lern-, Gedächtnis- und höheren kortikalen Prozessen beteiligt sind. Molekulare und zelluläre Aspekte der neuralen Funktion werden in die Diskussion der relevanten Neuroanatomie integriert. Vorkenntnisse in Zellbiologie, Psychobiologie, Physiologie oder Anatomie werden empfohlen. Typischerweise Frühling angeboten.
3.000 Kreditstunden

Die Anhäufung biologischer Daten, wie Genomsequenzen, Proteinstrukturen und -sequenzen, Stoffwechselwege, eröffnete einen neuen Forschungsweg in der Biologie - die Bioinformatik. Durch den Überblick über die verschiedenen aktiven Forschungsthemen der Bioinformatik lernen wir in diesem Kurs bioinformatische Datenbanken, Werkzeuge und Algorithmen hinter diesen Werkzeugen kennen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf Proteinsequenz- und Strukturanalysen. Zu den behandelten Themen gehören Methoden zum Proteinsequenzvergleich, Proteinstrukturvergleich, Proteinstrukturvorhersage/-modellierung, Proteindockvorhersage, Proteinfunktionsvorhersage und Proteinnetzwerkanalyse.

Dieser Online-Kurs wird den Schülern helfen, ihr Verständnis von evolutionären Konzepten zu vertiefen, Unterrichtsstrategien zu entwickeln und Hindernisse in der Lehre der Evolution anzugehen. Studierende, die diesen Kurs erfolgreich abschließen, kennen: (1) Die Natur wissenschaftlicher Prozesse, (2) Der Wert und die Grenzen wissenschaftlicher Prozesse, (3) Die wissenschaftliche Verwendung von Begriffen wie Tatsache, Gesetz, Theorie und Hypothese, (4 ) wie verschiedene Beweisformen verwendet werden, um Theorien zu testen, (5) Anwendungen wissenschaftlicher Prozesse in verschiedenen Situationen und (6) verstehen, wie und warum Evolution ein Eckpfeiler der Biologie ist. Die Schüler werden (a) Lehrmethoden erkunden und Hindernisse für den Evolutionsunterricht angehen (b) untersuchen, wie falsche Vorstellungen von Schülern über die Evolution geweckt und angegangen werden können, (c) verstehen, wie Bewertungsstrategien in den forschenden naturwissenschaftlichen Unterricht integriert werden, (d) Untersuchen Sie, wie Fragen ein vielfältiges Denken und Diskutieren von Schülern über Naturwissenschaften erleichtern, (e) identifizieren Sie, was es braucht, um ein respektvolles, produktives naturwissenschaftliches Lernumfeld zu entwickeln, und (f) verstehen Sie rechtliche und professionelle Unterstützung für den Evolutionsunterricht. Erforderlich sind vier Schreibarbeiten, wöchentliche Online-Diskussionen, wöchentliche Quizfragen, häufige Online-Peer-Reviews, kollaborative Gestaltung einer Unterrichtseinheit und eine Abschlussprüfung.

Dieser Kurs behandelt Themen, die für die erfolgreiche Gestaltung und Analyse statistischer Beobachtungs- und experimenteller Studien in Ökologie, Tierverhalten, Evolutionsbiologie, Forstwirtschaft, Wildtierwissenschaften, Fischerei usw. nützlich sind. Einige Themen sind: Unterschiede zwischen Hypothesen und Vorhersagen, Design einer ökologischen Studie , allgemeine lineare Modelle, Annahmen, verschiedene Arten von Designs (faktoriell, verschachtelt, Messwiederholungen, Blöcke, Split-Plots usw.), Anpassung von Modellen an Daten usw. Der Kurs konzentriert sich auf das konzeptionelle Verständnis dieser Themen (z. Interpretation der Ergebnisse statistischer Tests) und üben mit Statistikprogrammen und realen Datensätzen.

Dies ist ein alternierender Kurs, der als nächstes im Herbst 2020, Herbst 2022, Herbst 2024 angeboten wird.

BIOL 58705 wird eine breit angelegte Analyse der Tierkommunikation sein. Zu den Themen gehören die Physik der Ton- und Lichtsignalerzeugung, die Ausbreitung und der Empfang von Signalen, die Nutzung der Kommunikation als Mittel der Informationsübertragung und die Entwicklung von Signalsystemen. Anmerkungen: Einige mathematische Prinzipien werden behandelt (z. B. in der Entwicklung von Signalen), daher wäre ein Hintergrund in Mathematik (z. B. Analysis oder Algebra und Einführung in die Physik) hilfreich.

Dies ist ein alternativer Kurs mit ungeradem Jahr. Nächstes Angebot Herbst 2019, Herbst 2021.

Ein Feldkurs in Ökologie, der die Naturgeschichte betont und die ökologische Theorie unter natürlichen Bedingungen testet. Gruppen- und Einzelprojekte beinhalten beobachtende und experimentelle Ansätze. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Interaktionen zwischen Pflanzen- und Tierarten in terrestrischen (einschließlich montanen und küstennahen) und aquatischen Lebensräumen. Behandelt werden Fragen der Gemeinschafts-, Populations-, Verhaltens- und Naturschutzbiologie. Mehrere ganztägige Samstags- und zwei Wochenendexkursionen.

Dies ist ein alternierender Jahreskurs. Nächstes Angebot Frühjahr 2021, Frühjahr 2023.

Eine Untersuchung von Verhaltensweisen als Anpassungen: Spezialisierungen sensorischer und motorischer Mechanismen im Verhalten Tierkommunikationssysteme Verhaltensökologie Muster sozialen Verhaltens als Lösungen für ökologische Probleme, wie Raubtiervermeidung und Ressourcenausbeutung. Der Schwerpunkt wird auf theoretischen Prinzipien liegen, die Beispiele werden allgemein vergleichend sein und von Mikroorganismen bis zu Säugetieren reichen.

Diese Lehrveranstaltung ist als Einführung in physikalische Methoden der Biochemie gedacht und soll ein Verständnis der Techniken der Spektroskopie, Beugung, Magnetresonanz und anderer physikalischer Methoden vermitteln. Ziel des Kurses ist es, den Studierenden die Anwendung dieser Techniken auf spezifische Probleme in biologischen Systemen, die Interpretation der resultierenden Daten und die Analyse der Stärken und Grenzen jeder Technik zu ermöglichen. Es werden Beispiele aus Forschungsartikeln diskutiert, die den Einsatz dieser Methoden in der modernen Biochemie veranschaulichen. Aufgrund des Umfangs des Kurses wird jedes Thema nur auf dem Niveau einer Einführung in die Methode behandelt. Studierende, die diese Techniken vertiefen möchten, können dann spezialisiertere oder weiterführende Kurse wie BIOL 51100/51400/61100 (Röntgenkristallographie), CHEM 61500/61600 (Kernresonanzspektroskopie), BIOL 59500 (Elektronenmikroskopie und 3D) belegen Wiederaufbau) oder andere von der Fakultät angebotene Spezialkurse. Analyse von Techniken, die bei physikalischen Messungen biologischer Systeme verwendet werden. Anwendung dieser Techniken zur Untersuchung der Struktur und des dynamischen Verhaltens von biologischen Makromolekülen, Zusammensetzung und Orientierung von Strukturelementen und Cofaktoren, Ligandenbindung und Konformationsänderung in biologischen Wechselwirkungen und detaillierte Sonden von lokalen Strukturänderungen, Lösungsmittelzugänglichkeit und spezifischen Bindungen, die in biologischen Reaktionen gebildet werden . Zu behandelnde spezifische Techniken sind: UV/Vis-Spektroskopie, Circulardichroismus, IR- und Raman-Spektroskopie, Fluoreszenz- und Einzelpartikelmethoden, analytische Ultrazentrifugation, Oberflächenplasmonenresonanz, Streuung, Röntgenkristallographie, NMR- und ESR-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, Massenspektroskopie . Kommentare: Obwohl für Studierende der Biochemie und Biophysik konzipiert, ist dieser Kurs auch für Studierende der Oberstufe und Doktoranden der Bereiche Chemie und Physik geeignet, die an der Anwendung physikalischer Methoden auf biologische Probleme interessiert sind.

Diese Vorlesung richtet sich an Studenten und Doktoranden der Oberstufe und behandelt Aspekte der Zellbiologie, die für unser Verständnis von Pflanzenwachstum, -differenzierung und -entwicklung grundlegend sind. Der Kursinhalt setzt voraus, dass der Student über einen soliden Hintergrund in der Zellbiologie von Eukaryoten und eine gewisse Auseinandersetzung mit grundlegenden Problemen der Pflanzenbiologie verfügt. Zu den Themen gehören: Techniken der modernen Zellbiologie Zellteilung und Zellzyklusregulation Zytoplasmatische Strömung und intrazelluläre Motilität Struktur und Funktion von Peroxisomen, Vakuolen, Zellwänden und Plastiden Proteinimport, Zell-Zell-Kommunikation und Plasmodesmen.

Kurs angeboten jeden zweiten Frühling. Das nächste Angebot wird Frühjahr 2020, Frühjahr 2022, Frühjahr 2024 sein.

Der Kurs behandelt die adaptive Bedeutung sensorischer Informationen in Bezug auf ökologische Interaktionen bei Tieren. Die Themen umfassen einen Überblick über sensorische Systeme, Aspekte von Räuber-Beute-Beziehungen, sexuelle Selektion, Kommunikation, Wahrnehmung von Umweltreizen und Tierbewegungsmustern.

Dieser Kurs richtet sich an Studierende im Aufbaustudium in Verbindung mit der Vorlesung BIOL 47800 (Einführung in die Bioinformatik). Es bietet zusätzlichen Hintergrund in der Bioinformatik, indem es sich auf das Lesen und die kritische Analyse klassischer und aktueller Arbeiten aus der Bioinformatik-Literatur konzentriert. Obwohl er in erster Linie für Doktoranden gedacht ist, ist dieser Kurs für gut vorbereitete Studenten geeignet, insbesondere für diejenigen, die ein Studium in Computerbiologie oder Bioinformatik in Betracht ziehen. Dieser Kurs ist kein Programmierkurs und wäre für Doktoranden in jedem Bereich der Molekular- oder Zellbiologie von Vorteil, in dem Computeranalysen wichtig sind. Dieser Kurs behandelt die gleichen Themen wie BIOL 47800, einschließlich Sequenzvergleiche, Datenbanksuche, Genomik, Mikroarrays, Proteinstruktur usw.

Lektüre, Diskussionen, schriftliche Berichte, Seminarvorträge und Feld- oder Laborarbeiten dienten zur Bereicherung in speziellen Bereichen der Biowissenschaften.

59500 (Senioren/Absolventen). Lektüre, Diskussionen, schriftliche Berichte, Seminarvorträge und Feld- oder Laborarbeiten dienten zur Bereicherung in speziellen Bereichen der Biowissenschaften.

Peer-Leadership-Training für Biologiestudenten, die als TAS für die Di/Do-Sektion von BIOL 13100 dienen werden. Der Provost hat ein Budget für einen neuen Lernraum in Hicks B848 und Unterstützungsdienste für diesen BIOL 13100-Pilotkurs bereitgestellt. Die Finanzierung durch die Gates Foundation ermöglicht es Studenten, ein Headset mit Mikrofon, Webcam und einer USB-Dokumentenkamera namens IPEVO zu leihen, damit Gruppen online an der Lösung von Problemen arbeiten können. Peer-Leader werden ein Team von BIOL13100-Studenten bei der Zusammenarbeit an den Problemsätzen anleiten, manchmal eine Forschungsfrage zu einem biologischen Problem definieren, Informationsressourcen im Zusammenhang mit dem Problem lokalisieren, identifizieren und abrufen, Zeitschriften und Webressourcen verwenden, evaluieren und behandeln kritisch die erhaltenen Informationen unter Berufung auf Quellen und die ethisch-rechtliche Nutzung von Informationen schriftlich über die Entwicklung, Struktur und Funktion von Organismen. Darüber hinaus wird der Peer-Leader wöchentliche Online-Meetings in der Adobe Connect-Lernumgebung planen und durchführen, in denen Workshops mit einem Team von BIOL13100-Studenten abgehalten werden. Aus diesem Grund benötigen Schüler, die sich für diese Klasse anmelden, um ein Peer-Leader zu werden, einen Computer, der mit der Ausrüstung verwendet werden kann.

Nachhaltige Lösungen für Wasser- und Abwasserprobleme in Entwicklungsländern erfordern einen multidisziplinären, ganzheitlichen Ansatz. Um dieses Thema zu adressieren, wird ab Herbstsemester 2012 ein multidisziplinärer Service-Learning-Kurs ins Leben gerufen. Die Einschreibung in die Klasse ist auf 12-15 Studenten beschränkt und ist auf Studenten und Doktoranden in den unten aufgeführten akademischen Einheiten beschränkt. Studierende, die für die Einschreibung in den Kurs ausgewählt werden, werden durch einen Antrag identifiziert, der eine Kopie der akademischen Zeugnisse des Studenten enthält ein Dokument (Zweckerklärung) von nicht mehr als 2 Seiten Länge, in dem Ihr Interesse an diesem Kurs und Ihre Motivation für die Teilnahme an diesem Kurs beschrieben werden es. Interessierte Studierende wenden sich bitte per E-Mail an Professor Blatchley ([email protected])

Das Ziel dieser Service-Learning-Klasse besteht darin, die Machbarkeit von Wasseraufbereitungssystemen im kommunalen Maßstab für den Einsatz in der Dominikanischen Republik zu definieren. Die Durchführbarkeit wird anhand von Fragen im Zusammenhang mit den wissenschaftlichen und technischen Prinzipien der vorgeschlagenen Systeme sowie den Auswirkungen dieser Systeme auf die öffentliche Gesundheit und wirtschaftliche/unternehmerische Fragen charakterisiert. Die Arbeit an diesem Projekt umfasst die Koordination mit Aqua Clara International (Holland, MI), einer gemeinnützigen Organisation, die bezahlbare sichere Wasserlösungen für Gemeinden in Entwicklungsländern bereitstellt.

Eine Untersuchung der Mechanismen, durch die Nervensysteme Informationen in normalen und pathologischen Zuständen verarbeiten. Die Informationsverarbeitung auf Zell- und Systemebene wird mit einem Fokus auf sensorische und motorische Systeme untersucht. Die Studierenden sammeln praktische Erfahrungen in der Analyse neuronaler Daten. Einige Neuroanatomie wird einbezogen, um zu verstehen, wie Nervensysteme organisiert sind. Pathologische Zustände wie Alzheimer, Autismus und Altern werden untersucht, sowohl im Hinblick auf das Verständnis der Systeme und zellulären Defizite als auch auf mögliche Lösungen zur Verbesserung der Ergebnisse dieser neuralen Störungen.

Die Kryo-Elektronenmikroskopie (Cryo-EM) ist eine revolutionäre strukturbiologische Methode, die es erlaubt, die atomaren Strukturen von Viren und Proteinkomplexen zu bestimmen und die strukturellen Grundlagen ihrer Funktionen aufzuklären. Die atomaren Strukturen werden das Verständnis biologischer Prozesse wie Stoffwechsel, Signalübertragung, Zellzyklen etc. vertiefen und helfen bei der Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten gegen virale Infektionen, Krebs, neurodegenerative Erkrankungen etc. Der Bio595 Cryo-EM 3D Reconstruction Kurs wird Kryo-EM-Prinzipien vorstellen, einschließlich Instrumente, Probenvorbereitung, Datensammlung und Datenanalyse. Die Studenten lernen auch, wie man einen Proteinkomplex oder eine Virusstruktur mit einer Auflösung von 2-3 Angström mit einer GPU-beschleunigten Linux-Workstation oder einem Linux-Cluster bestimmt.

Die Theorie der molekularen Methoden führt Studenten und Doktoranden der Oberstufe in die Theorie und Praxis vieler gebräuchlicher molekularbiologischer Methoden ein. Der Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis der theoretischen Grundlagen dieser Techniken, ihrer Nützlichkeit unter verschiedenen Umständen und ihrer Grenzen. Obwohl als Vorlesung gelehrt, sollen die Studierenden dieses Wissen mit ins Labor nehmen können, um sie bei ihren Forschungsbemühungen zu unterstützen. Der Kurs wird so nah wie möglich an einer Laborerfahrung sein, ohne in einer tatsächlichen Laborumgebung zu sein. Dieser Kurs soll die Studierenden auf andere vertiefende wissenschaftliche Kurse, auf Absolventenrotationen und auf zukünftige Laborarbeiten vorbereiten. Prüfungen werden experimenteller Natur sein (z. B. ein Experiment entwerfen, um etwas oder in dieser Art von Situation zu tun, welche Technik/Vektor/usw. am besten verwendet werden würde und warum).

Elektronische Ressourcen und Hochdurchsatztechnologien verwandeln die Biologie in eine „Energienutzung“ dieser Ressourcen, die heute für alle Doktoranden der Biologie unerlässlich ist. Leider sind diese Ressourcen oft unvollständig (erfordern die Kombination verschiedener Quellen), massiv (erschweren das Auffinden der gesuchten spezifischen Informationen) oder haben das falsche Format (erschwerende Verwendung). In diesem Kurs lernen Sie, wie Sie die Programmiersprache Perl verwenden, um Informationen zu finden und abzurufen, Benutzeragenten zur Verarbeitung von Informationen mit neuen und bestehenden Programmen zu entwickeln, relationale Datenbanken zum Speichern von Informationen zu erstellen und Informationen über dynamische Websites zur Verfügung zu stellen.
Dieser Kurs richtet sich an Studienanfänger in den Biowissenschaften, wäre aber eine sinnvolle Ergänzung zu den meisten Biologie-Grundstudiengängen. Vorkenntnisse in der Computerprogrammierung sind nicht erforderlich.

Dies ist ein 500-Level-Kurs für Doktoranden und Senior-Studenten (hervorragende Junioren).
Studenten können es nach Genehmigung durch den Dozenten ablegen). Der Kurs behandelt die genetischen
auf Basis von Virulenzfaktoren von Krankheitserregern wie Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten, mit einer
Schwerpunkt auf bakteriellen Krankheitserregern. Genetische und &ndashomische Methoden einschließlich Genomik und Proteomik bei der Analyse von Wirt-&Shymikroben-Interaktionen werden diskutiert. Wir werden auch die
Rolle der Mikrobiota bei der Entwicklung von Infektionen und/oder Immunerkrankungen. Auf der Gastgeberseite ist die
genetische Grundlagen der Wirtsabwehr gegen Infektionen werden abgedeckt. Mehrere häufig verwendete Modellhosts
Systeme, darunter Mäuse, Caenorhabditis elegans, Drosophila, Zebrafische und einige Protozoenwirte, werden vorgestellt und diskutiert.

Dieser Kurs soll den Studierenden ermöglichen, die genetischen Grundlagen von Infektionen und Infektionskrankheiten zu verstehen. Sie lernen auch die genetischen Methoden zur Untersuchung von Wirtsmikroben-Interaktionen von der
prospektiv sowohl für den Erreger als auch für den Wirt.

Grundlagen der epigenetischen Regulation in Säugetiersystemen mit einem starken Fokus auf die Rolle der Epigenetik bei menschlichen Erkrankungen. Besondere Aufmerksamkeit gilt dem Verständnis des Prozesses der DNA-Methylierung, Histon-Modifikationen, microRNAs und anderen nicht-kodierenden RNAs und ihrer Rolle bei Krebs, Alterung und neurologischen Erkrankungen.

Wie lernt unser Gehirn? Wie entstehen unsere Erinnerungen? Wir werden eine Reihe von Lernprozessen diskutieren, von zellulären und molekularen Mechanismen bis hin zu Wahrnehmung und Verhalten. Wir werden uns die Geschichte der wichtigsten Konzepte und Entdeckungen ansehen, einschließlich der technologischen Fortschritte, die diese Entdeckungen ermöglicht haben. Die meisten der diskutierten Forschungsergebnisse werden aus Tierversuchen mit einigen Humanstudien stammen.

In den letzten zehn Jahren haben technologische Entwicklungen zu einem enormen Anstieg der verfügbaren Sequenzdaten geführt. Diese Daten werden durch eine Vielzahl von Ansätzen generiert – Whole Genom Sequencing, Genom Resequenzing und Reduced Representation Sequencing – und werden zunehmend in der ökologischen und evolutionären Forschung mit Nicht-Modellorganismen verwendet. Dieser Ein-Kredit-Seminarkurs wird hervorheben, wie Analysen, die diese Genomdaten verwenden, unsere Fähigkeit verbessern, die Beziehungen zwischen der Umwelt, Phänotypen und Genotypen durch einen Überblick über die aktuelle Literatur zu verstehen. Mögliche Themen sind Populationsgenomik, Erhaltung, Artbildung und Genomanpassung an Umweltveränderungen. Besonderes Augenmerk wird auf die Nutzung genomischer Daten als Werkzeug zum Verständnis komplexer biologischer Zusammenhänge gelegt, um ein langfristiges Management von Wildpopulationen zu ermöglichen

Dieser Kurs wurde entwickelt, um Studenten und Doktoranden der Oberstufe ein Verständnis der ökologischen und evolutionären Komplexität zu vermitteln, die der Wirt-Pathogen-Interaktion innewohnt.

Energietransduktion in biologischen Membranen: physikalisch-chemische Grundlagen Elektron-Protonen-Transfer aktiver Transport. Atomare Strukturen integraler Membranproteinkomplexe, die für die respiratorische, photosynthetische Erzeugung von elektrochemischem Potential verantwortlich sind, basierend auf Mechanismen der motorischen ATPase-Struktur. Mitochondrienbedingte Erkrankungen. Experimentelle, insbesondere spektroskopische Methoden.

Dieser Kurs ist als erster Kurs in zellulärer und molekularer Neurobiologie für Doktoranden unterschiedlichster Fachrichtungen gedacht. Die Themen umfassen neuronale und gliale Struktur, axonaler Transport, elektrische Eigenschaften von Neuronen, die ionische Basis des Aktionspotentials, Ionenkanalstruktur und -funktion, synaptische Freisetzung, Neurotransmitter und Neurohormone, Neurotransmitterrezeptoren und -transduktionsmechanismen, sensorische Rezeptoren, neuronale Induktion, Musterbildung des embryonalen Nervensystems, neuronales Wachstum und trophische Faktoren, neurale Stammzellen, Axonführung und synaptische Plastizität während der Entwicklung. Klassentreffen bestehen zu 75% aus Vorträgen und zu 25% aus Kleingruppendiskussionen der Primärliteratur oder computergestützten Tutorien. Die Benotung basiert auf Prüfungen des Vorlesungsstoffs und zugeordneten Lehrbuchlektüren (40 %), Hausaufgaben auf der Grundlage von schriftlichen Lesungen und Übungen (35 %) und Teilnahme an Diskussionen (25 %). Voraussetzungen sind ein grundständiges Studium der Naturwissenschaften oder der Ingenieurwissenschaften, das einen Hochschulkurs in Physik sowie einen Kurs in Zellbiologie oder Biochemie umfasst. Studenten, denen diese Grundkenntnisse fehlen, können mit Zustimmung des Dozenten aufgenommen werden, wenn sie bereit sind, einige grundlegende Materialien mit zusätzlichen Lektüren zu ergänzen.

Die speziellen Techniken, die bei der Strukturbestimmung biologischer Makromoleküle erforderlich sind. Symmetrie von Makromolekülen. Datenerhebung und -verarbeitung. Die isomorphe Ersatztechnik. Die molekulare Ersatztechnik. Verwendung einer anomalen Dispersion. Zurückhaltung und Einschränkungsverfeinerung. Rechentechniken. Die Zustimmung des Ausbilders ist erforderlich

Eine Studie zu aktuellen Bereichen der zellbiologischen Forschung, einschließlich des Zytoskeletts, der Regulation des Zellzyklus sowie der Funktionen und Dynamik membrangebundener Organellen.

Dieser Kurs konzentriert sich auf die strukturellen Grundlagen der Funktionen und Dysfunktionen verschiedener Membranproteine, die durch Röntgenstrahlen, Elektronenmikroskopie und Spektroskopie analysiert werden. Die Funktionen umfassen Biogenese, Ionenkanäle, Transport, Energietransduktion und Transmembransignalisierung. Besondere Probleme im Zusammenhang mit der Strukturanalyse integraler Membranproteine ​​werden diskutiert.

Wöchentliche Treffen zur Diskussion und Bewertung bahnbrechender Arbeiten in den Bereichen Evolutions-, Populations- und Gemeinschaftsökologie. In der letzten Woche werden die Studierenden eine zeitgenössische Arbeit zu einem Thema, das mit den im Semester diskutierten "klassischen" Arbeiten verwandt ist, kritisch evaluieren. Die Studierenden haben die Wahl zwischen den von den teilnehmenden Fakultätsmitgliedern eingereichten Papieren. Ihre Kritik wird auf Inhalt, Originalität, Strenge und Klarheit bewertet.

Wöchentliche Treffen zur Diskussion und Bewertung bahnbrechender Arbeiten in den Bereichen Evolution und Populationsbiologie. Jedes teilnehmende Mitglied ist für zwei Sitzungen verantwortlich, wählt die Papiere aus und leitet die Diskussion. Wie in jedem Diskussionskurs für Absolventen müssen die Studenten teilnehmen und nicht nur teilnehmen, um Erfahrungen zu sammeln. In der letzten Woche werden die Studierenden eine zeitgenössische Arbeit zu einem Thema, das mit den im Semester diskutierten "klassischen" Arbeiten verwandt ist, kritisch evaluieren. Die Studierenden haben die Wahl zwischen den von den teilnehmenden Fakultätsmitgliedern eingereichten Papieren. Ihre Kritik wird auf Inhalt, Originalität, Strenge und Klarheit bewertet.

Eine Einführung in die Methoden der Seminarpräsentation und -kritik sowie in verschiedene Richtlinien für die berufliche Entwicklung während ihres Studiums. Themen sind u.a. Research Laboratory Safety (REM), Vortragshaltung, Akklimatisierung im Aufbaustudium (insbesondere Zeitmanagement), Auswahl eines Hauptprofessors und eines Beirats, Vorbereitung auf Eignungsprüfungen, Purdue University Richtlinien für verantwortungsvolles Handeln Recherche, wie man eine Posterpräsentation organisiert, wie man mit Mentoren verhandelt und Erfolgserwartungen. Der Kurs dient auch dazu, die ankommende Kohorte von Studierenden untereinander und mit älteren Studierenden in dem breiten Spektrum der verfügbaren Forschungsdisziplinen zu sozialisieren.

Dieser Kurs ist eine Fortsetzung von BIOL 66200 und erweitert die Einführung für Incoming-Studierende in Methoden der Seminarpräsentation und -kritik sowie in verschiedene Richtlinien für die berufliche Entwicklung während der Studienzeit. Themen sind unter anderem Seminarthemenauswahl und 20-minütige Seminargestaltung. Tutorien zu elektronischen Diensten an der P. U., Library and Citation Management Programs und Evaluation von Präsentationen von Kommilitonen. Unter Verwendung der im vorherigen Semester erlernten Fähigkeiten muss jeder Student eine 20-minütige PowerPoint-Präsentation zu einem vorab genehmigten Thema seiner Wahl vor der Klasse halten. Dem Referenten werden Fragen gestellt und die Präsentation von allen Mitgliedern der Klasse schriftlich bewertet. Jeder Student übt vor der öffentlichen Präsentation mit Prof. Levy. Der Kurs wird auch weiterhin die ankommende Kohorte von Studenten untereinander und mit älteren Studenten in der breiten Palette der verfügbaren Forschungsdisziplinen sozialisieren.

Offen für Doktoranden der Fakultät für Biowissenschaften und in erster Linie für Studierende im ersten Studienjahr konzipiert. Das Studium besteht aus zwei Laborpraktika, die jeweils etwa zwei Monate dauern. Die Studierenden können ein oder zwei davon pro Semester belegen. Während jeder Laborarbeit wird der Student mit Methoden, Geräten und experimentellen Verfahren vertraut gemacht, die derzeit in einem bestimmten Forschungslabor der Abteilung verwendet werden, das vom Studenten ausgewählt und mit dem für dieses Labor verantwortlichen Professor vereinbart wird. Dieser Kurs kann für Credits wiederholt werden.

69500 ​​(Absolvent). Lektüre, Diskussionen, schriftliche Berichte, Seminarvorträge und Feld- oder Laborarbeiten dienten zur Bereicherung in speziellen Bereichen der Biowissenschaften.

Viele Biowissenschaftler verwenden fortschrittliche Bildgebungsverfahren, ohne die zugrunde liegenden Prinzipien der Probenvorbereitung, Bildgebungsbildung und Datenanalyse vollständig zu verstehen. Ziel dieses Kurses ist es, Doktoranden grundlegende Kenntnisse in verschiedenen Aspekten der Lichtmikroskopie zu vermitteln, einschließlich moderner Fluoreszenzbildgebungsverfahren, digitaler Bildverarbeitung und -analyse mit Schwerpunkt auf der optimalen Abbildung und Analyse biologischer Proben. Der Abschluss dieses Kurses wird den Studierenden helfen, vorhandene Techniken besser zu nutzen und neue Experimente zu entwerfen.

1. Wie Licht durch ein Lichtmikroskop wandert, um ein Bild zu erzeugen

2. Bilderzeugung in Hellfeld, Phasenkontrast, DIC, Epifluoreszenz und konfokaler Mikroskopie

3. Verwendung von Image J (http://rsbweb.nih.gov/ij/) für die automatisierte Bildverarbeitung und -analyse

Weitere Themen umfassen die Handhabung und Anpassung gängiger Hardwarekomponenten, das Erkennen und Korrigieren gängiger Bildartefakte und die Vorbereitung biologischer Proben für die beste Bildgebung. Konzeptbasierte Vorlesungen werden durch praxisorientierte Labore ergänzt. Die Abdeckung erfolgt aus einer nicht-mathematischen Perspektive, und es werden keine mathematischen Kenntnisse der Physik erwartet.

Entwicklungs- und Krankheitscluster-Qualifikationsprüfungskurs. Wöchentliche Treffen zur Erörterung einer Reihe von zugewiesenen Forschungsthemen und Pflichtlektüren in Bereichen, die für die Fakultät für biologische Wissenschaften im Cluster Entwicklung und Krankheit von Interesse sind. Jeder Studierende hält mindestens eine Vorlesung zu den zugewiesenen Themen oder verwandten Methoden. Die Endnote (befriedigend oder ungenügend) wird auf der Grundlage der Peer-Evaluation der Präsentation der Studierenden und der Fakultätsbewertung des präsentierten Vorlesungsmaterials erstellt.Die nach Semesterende stattfindende Eignungsprüfung geht nicht in die Note ein.

Die Studierenden werden in einem breiten Kontext in die populärwissenschaftliche Kommunikation eingeführt, und dieser Kurs konzentriert sich auf die Vermittlung insbesondere wissenschaftlicher Kenntnisse in Ökologie und Evolution. Die Studierenden werden in Diskussionen über die Rolle der Wissenschaftskommunikation und die kulturelle, praktische und politische Rolle der Wissenschaftskommunikation in der Gesellschaft eintauchen. Dies wird ein von Studenten geleitetes Seminar sein, in dem sie relevantes ergänzendes Material erhalten und von ihnen erwartet wird, aktiv an führenden Klassendiskussionen zu diesen Themen teilzunehmen. Während des gesamten Semesters werden jedoch Experten zu verschiedenen Aspekten von sci comm als Referenten eingeladen, um ihre Erfahrungen bei der Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnisse an Nicht-Wissenschaftler zu teilen. Im Laufe des Semesters entwickeln die Studierenden ein eigenes Wissenschaftskommunikationsprojekt, das aus einer wissenschaftlichen Forschung stammt Thema ihrer Wahl. Projekte können unter anderem Artikel für Zeitschriften für die breite Öffentlichkeit, Blogs, Podcasts, Videos oder Vorträge in unserer Community umfassen. Der Kurs wird sich auf die Vermittlung von Wissenschaften, insbesondere der Ökologie und Evolution, konzentrieren.

Dieser Kurs ist eine eingehende Studie über virale Replikationsstrategien, virale Evolution und Virus-Tier-Wirt-Interaktionen. Die Vorlesungen behandeln die Struktur von Virionen und viralen Genomen, Genomreplikation und -transkription, virale RNA-Prozessierung und -Translation sowie Virion-Assemblierung. Der virale Lebenszyklus, die Ursprünge virusassoziierter Erkrankungen, einschließlich der Transformation, und die Wirtsreaktion auf virale Infektionen werden untersucht. Methoden zur Vorbeugung und Behandlung von Viruserkrankungen, einschließlich AIDS, werden untersucht. Die Diskussion aktueller Artikel aus der Primärliteratur soll das Verständnis der Spitzenforschung in der Virologie fördern.

Es ist allgemein bekannt, dass der Verkehr von Vesikel und die Signalgebung funktionell miteinander verbunden sind. Zum Beispiel kann Endozytose zur Regulierung der Ligandenverfügbarkeit und der Rezeptorspiegel an der Zelloberfläche beitragen. Durch diesen Mechanismus führt die Endozytose zur Herunterregulierung des Rezeptors und formt extrazelluläre Morphogengradienten. Die Endozytose ist jedoch auch für die Signalaktivierung erforderlich. Es wurde nun erkannt, dass die Lokalisierung von Ligand-Rezeptor-Komplexen an endosomalen Kompartimenten (&lsquosignaling-Endosomen&rsquo) für die Initiierung spezifischer Signalisierungsereignisse erforderlich ist. Obwohl der genaue Mechanismus unbekannt ist, spielt die Endozytose auch eine entscheidende Rolle bei der Aktivierung des Notch-DSL-Entwicklungsweges.

In diesem Kurs werden wir eine Reihe von Themen behandeln, die den Zusammenhang zwischen dem Vesikel-Traffic und der Signalübertragung und seinen potenziellen Anwendungen veranschaulichen.

Das Seminar wird als Journal Club durchgeführt, wobei die Studierenden 45 min. Präsentation einer aktuellen Arbeit aus der Literatur. Die Arbeit wird vom Dozenten ausgewählt und dem Studierenden mindestens 2 Wochen vor dem Seminar zur Verfügung gestellt.

Kursbeschreibung - Zell-, Molekular- und Entwicklungsbiologen untersuchen seit vielen Jahren, wie sich embryonale Zellen an eine bestimmte Zelllinie binden und sich schließlich zu einem spezialisierten Zelltyp differenzieren. Durch die Identifizierung von Genen, die die differenzierte Zelle definieren und wie diese Gene transkriptionell reguliert werden, wurde eine Fülle von Informationen gewonnen. Nachdem dieses wichtige biologische Problem "bewältigt" wurde, konzentrierten sich die Forscher nun darauf, differenzierte Zellen zu manipulieren, um ihre Entwicklungsgeschichte umzukehren und ihren ursprünglichen pluripotenten Zustand wiederzuerlangen oder direkt in einen anderen Zelltyp zu transdifferenzieren. Beispielsweise ist es nun möglich, terminal differenzierte Zellen direkt in einen alternativen differenzierten Zustand oder in einen Stammzellzustand umzuprogrammieren, in dem die Zellen zur Bildung anderer Zelltypen induziert werden können. In beiden Fällen treten massive Veränderungen der Genexpressionsmuster auf, was die Komplexität dieser molekularen Veränderungen offenbart.

Während des Semesters werden die Studierenden gebeten, ein bestimmtes Thema in der Stammzellbiologie, Krebsstammzellbiologie, Tierkrankheitsmodellen und transgenen Mausstrategien zu erforschen, um Schlüsselfragen zu beantworten, wie die Veränderung des Phänotyps adulter Zellen zur Behandlung menschlicher Krankheiten genutzt werden kann. Jedem Schüler wird ein einzelnes Thema zur Recherche und Präsentation vor der Klasse zugewiesen. Zu jedem Thema soll der Hauptschüler der Klasse mehrere Artikel zum Vorlesen zur Verfügung stellen und auch eine Diskussion zu seinem spezifischen Thema führen. Die Teilnahme an Diskussionen ist ein wesentlicher Bestandteil dieses Kurses und es besteht Anwesenheitspflicht. Die endgültige Kursnote wird durch Anwesenheit, aktive Mitarbeit und Präsentation spezifischer Themen ermittelt.

In den Vereinigten Staaten leiden mehr als 5,5 Millionen Menschen an verschiedenen Formen von Schädel-Hirn-Trauma (SHT) oder Rückenmarksverletzung (SCI). Allein in den USA belaufen sich die kombinierten Gesundheitskosten für SCI und SCI auf über 70 Milliarden US-Dollar jährlich. TBI ist die häufigste Ursache für Tod und Behinderung bei Kindern und jungen Erwachsenen in den Vereinigten Staaten. Somit stellen diese mechanischen Verletzungen eine erhebliche gesundheitliche, wirtschaftliche und persönliche Herausforderung für die von ihnen betroffenen Menschen dar. Obwohl in den letzten Jahrzehnten erhebliche Fortschritte beim Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen und der Entwicklung neuer Behandlungsmethoden erzielt wurden, sind wir noch weit von zuverlässigen Methoden entfernt, die eine vollständige Reparatur verletzter Nerven ermöglichen würden. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass das zentrale Nervensystem von erwachsenen Säugetieren eine sehr begrenzte Regenerationsfähigkeit hat. Dieses Seminar richtet sich an Doktoranden der Lebenswissenschaften, Biomedizintechnik und Gesundheitswissenschaften mit Interesse an Grundlagen- und translationalen Neurowissenschaften. Wir werden wichtige Papiere zu den zugrunde liegenden Mechanismen, Behandlungen und Diagnostik von SCI und SCI diskutieren. Neben klassischen Beiträgen werden wir uns auch auf die neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet konzentrieren.


Grundstudium

Bachelor of Science in Bioingenieurwesen (Kurs 20)

Das Department of Biological Engineering (BE) bietet ein grundständiges Curriculum mit Schwerpunkt auf quantitativer, ingenieurwissenschaftlicher Analyse, Design und Synthese im Studium der modernen Biologie von der Molekular- bis zur Systemebene. Der Abschluss des Curriculums führt zum Bachelor of Science in Biological Engineering und bereitet die Studenten auf Karrieren in verschiedenen Bereichen vor, die von der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie bis hin zu Materialien, Geräten, Ökologie und öffentlichem Gesundheitswesen reichen. Die Absolventinnen und Absolventen des Programms werden auf Positionen in der Grundlagenforschung oder projektorientierten Produktentwicklung sowie auf ein Graduiertenkolleg oder ein weiterführendes berufsbegleitendes Studium vorbereitet.

Das erforderliche Kerncurriculum umfasst eine starke Grundlage in biologischen und biochemischen Wissenschaften, die im gesamten Kernbereich mit quantitativen Analyse- und Ingenieurprinzipien integriert sind. Studenten, die den Bachelor of Science in Biological Engineering absolvieren möchten, werden ermutigt, die Biologie-Allgemeine Institutsanforderung im ersten Jahr zu absolvieren und können den Abschluss von Physik II gegebenenfalls bis zum Herbstsemester des zweiten Studienjahres verschieben. Das Wahlfach Introduction to Biological Engineering Design, das im Frühjahrssemester des ersten Jahres angeboten wird, bietet einen Rahmen für das Verständnis des Studiengangs Biological Engineering SB.

Die Studierenden werden ermutigt, das zweite Herbstsemester-Fach 20.110[J] Thermodynamics of Biomolecular Systems zu belegen. Dieses Fach erfüllt auch einen SB-Abschluss in Biologie. Die Studierenden werden auch ermutigt, Organische Chemie I und Differentialgleichungen während ihres zweiten Studienjahres zu belegen, um sich auf das einführende Laborfach des Bioingenieurwesens vorzubereiten, das den Kontext für die Vorlesungsfächer und eine starke Grundlage für die anschließende Grundforschung in Bioingenieurwesen durch das Undergraduate Research Opportunities Program bietet Projekte oder Sommerpraktika.

Die in den Junior- und Senior-Jahren geforderten Vertiefungsfächer führen durch Vorlesungs- und Laborfächer zusätzliche ingenieurwissenschaftliche Fähigkeiten ein und münden in ein Senior-Design-Projekt. Diese fortgeschrittenen Fächer behalten das Thema der molekularen Analyse, des Designs und der Synthese auf Systemebene bei, basierend auf einer starken Integration mit den Grundlagen der Biologie. Sie umfassen auch eine Vielzahl von Wahlpflichtfächern, die es den Studierenden ermöglichen, Fachwissen in einem von sechs Themenbereichen zu entwickeln: Systembiologie, Synthetische Biologie, Biophysik, Pharmakologie/Toxikologie, Zell- und Gewebetechnik sowie mikrobielle Systeme. Viele dieser Vertiefungsfächer werden gemeinsam mit anderen Fachbereichen der School of Engineering oder School of Science gelehrt und können auch in anderen Studiengängen Studienvoraussetzungen erfüllen.

Nebenfach Biomedizinische Technik

Ein fakultätsübergreifendes Minor Biomedical Engineering steht allen Bachelorstudierenden außerhalb des BE (Kurs 20) offen. Detaillierte Informationen finden Sie unter Interdisziplinäre Programme.

Nebenfach Toxikologie und Umweltgesundheit

Die Fakultät für Bioingenieurwesen bietet ein grundständiges Nebenfach in Toxikologie und Umweltgesundheit an. Das Ziel dieses Programms ist es, den wachsenden Bedarf an Studenten zu decken, die intellektuellen Werkzeuge zu erwerben, die zum Verständnis und zur Bewertung der Auswirkungen neuer Produkte und Verfahren auf die menschliche Gesundheit erforderlich sind, und einen Ausblick auf die Risiken der Exposition des Menschen gegenüber synthetischen und natürlichen Chemikalien zu geben , physikalische Wirkstoffe und Mikroorganismen.

Angesichts der Bedeutung der Umweltbildung am MIT ist das Programm so konzipiert, dass es jedem MIT-Studenten zugänglich ist. Das Studium besteht aus drei Pflichtfächern im didaktischen Bereich und einem Laborfach sowie einem Wahlpflichtfach. Voraussetzung für die Kernfächer sind 5.111 / 5.112 Grundlagen der Chemischen Wissenschaften oder 3.091 Einführung in die Festkörperchemie Plus Einführung in die Biologie ( 7.012 / 7.013 / 7.014 / 7.015 / 7.016 ).

Anfragen

Weitere Informationen zu den grundständigen Studiengängen finden Sie auf der Website des Biological Engineering oder beim BE Academic Office, Raum 16-267, 617-452-2465.


Biologie gibt ersten Entwurf einer Vorlage für die Speicherung erneuerbarer Energien

Die Biologie liefert durch Photosynthese eine erste Entwurfsvorlage für die Speicherung von Sonnenenergie in enormem Umfang. Weltweit wird geschätzt, dass photosynthetische Organismen Sonnenenergie mit einer durchschnittlichen Rate von ≈ 4.000 EJ yr -1 aufnehmen (entsprechend einer jährlichen Durchschnittsrate von ≈ 130 Terawatt (TW)) [27]. Diese Energiegewinnungsrate ist ungefähr 6,5-mal höher als der derzeitige Weltprimärenergieverbrauch von 20 TW [28]. Terrestrische Photosyntheseorganismen speichern diese Energie nach Kohlenstoffverlusten durch die Atmung mit einer Nettorate von ≈ 1.200 EJ yr -1 (oder ≈ 38 TW) größtenteils als lignozellulosehaltige Biomasse [29]. Um diese Energie einzufangen, werden ≈ 120 Gigatonnen Kohlenstoff pro Jahr (GtC yr -1 ) benötigt (nur die Kohlenstoffatome in fixiertem CO . zählend)2) [30], während seine Lagerung ≈ 60 GtC yr -1 benötigt [31], was nur zwischen 7 und 14% des globalen atmosphärischen Kohlenstoffvorrats ausmacht [32, 33].

Die Photosynthese ist jedoch alles andere als perfekt. Die Photosynthese entzieht der Atmosphäre im Jahresdurchschnitt nur 1 bis 2 × 10 18 CO .-Moleküle2 m -2 s -1 [34], zwischen 25 und 70 Mal weniger als die maximal mögliche Aufnahmerate von Kohlenstoff aus der Atmosphäre von 5 bis 7 × 10 19 CO .-Molekülen2 m -2 s -1 [34, 35]. Als Ergebnis liegt die globale und jährlich gemittelte Effizienz der Photosynthese zwischen 0,25 % [35] und 1 % [36], wobei die besten Gesamtwirkungsgrade im Bereich zwischen 2,4 % für C . zu sehen sind3 Pflanzen [37], 3,4% für C4 Pflanzen [38] und 3% für Algen, die in Blasen-Photobioreaktoren gezüchtet wurden [39]. Diese beobachteten Wirkungsgrade liegen deutlich unter den theoretischen maximalen Wirkungsgraden von C3, C4und Algenphotosynthese von 4,6%, 6% [40] bzw. 9% [39]. Außerdem ist die Photosynthese nicht sofort einsatzbereit: Es dauert eine ganze Vegetationsperiode, um Sonnenenergie als pflanzliche Biomasse zu speichern, gefolgt von der Ernte und einer langen Reihe thermochemischer Schritte, um daraus Energie zu gewinnen.


Die Auswirkung der Ozeanversauerung auf kalkbildende Organismen in marinen Ökosystemen: eine Perspektive von Organismus zu Ökosystem

Die Ozeanversauerung (OA), eine Folge von anthropogenen Kohlendioxidemissionen, stellt eine ernsthafte Bedrohung für Meeresorganismen in tropischen, offenen Ozeanen, Küsten-, Tiefsee- und Meeresökosystemen in hohen Breiten dar. Besonders gefährdet ist die Vielfalt taxonomischer Gruppen, die Calciumcarbonat aus Meerwasser fällen. Hier überprüfen wir die schnell wachsende Literatur zu den biologischen und ökologischen Auswirkungen von OA auf die Verkalkung mit einem skalenübergreifenden, prozessorientierten Ansatz. Im Vergleich zur Verkalkung finden wir, dass Bereiche wie Befruchtung, frühe Lebensstadien und Interaktion mit synergistischen Stressoren zu wenig erforscht sind. Obwohl das Verständnis der Langzeitfolgen von OA von entscheidender Bedeutung ist, handelt es sich bei den verfügbaren Studien größtenteils um Kurzzeitexperimente, die keine Tests zur Langzeitakklimatisierung oder -anpassung zulassen. Zukünftige Forschung zur phänotypischen Plastizität zeitgenössischer Organismen und Interpretationen der Leistung im Kontext der aktuellen Umweltheterogenität von pCO2 wird unser Verständnis davon, wie Organismen in Zukunft auf OA reagieren werden, sehr unterstützen.


Abteilungsunterscheidung. Die Departementsauszeichnung wird an Studierende mit mindestens 3,70/4,00 GPA in biologischen Naturwissenschaften und an Studierende mit mindestens 3,30/4,00 GPA in biologischen Naturwissenschaften verliehen, die auch BIOS 399 erfolgreich abschließen.

Höchste Abteilungsauszeichnung. Die höchste Fakultätsauszeichnung wird an Studenten verliehen, die mindestens einen GPA von 3,70/4,00 in biologischen Wissenschaften haben und auch das BIOS 399 erfolgreich abgeschlossen haben.


Einführung

Die Zwillingsepidemien von Fettleibigkeit und Diabetes haben großen Wert darauf gelegt, mehr über die Regulierung des Energiehaushalts zu erfahren und wie sich seine Fehlregulation auf die Fettablagerung und die Glukosehomöostase auswirkt. In diesem Bereich wird an vielen Organismen geforscht, darunter auch wirbellose Tiere wie Drosophila melanogaster und Caenorhabditis elegans, kleine Säugetiere wie Mäuse und Ratten, nicht-menschliche Primaten und Menschen. Insbesondere durch die Generierung genetisch manipulierter Tiere (mit Knockout, Conditional Knockout, Knockdown, transgene Überexpression oder optogenetische Manipulation von Zielgenen) wurde der Fortschritt im letzten Jahrzehnt stark erleichtert. Da sich unser Verständnis von Systemen verbessert, die den Energiehaushalt regulieren, werden außerdem immer mehr pharmazeutische und nutrazeutische Wirkstoffe entwickelt, die darauf abzielen, den Energiehaushalt zu normalisieren.

Die Vielfalt der experimentellen Ansätze und Organismen zur Untersuchung des Energiehaushalts erfordert eine Harmonisierung der Datenanalyse. Dies bedeutet, dass Daten, die mit unterschiedlichen Ansätzen und Organismen gewonnen wurden, konsistenter interpretiert und verglichen werden können. Ein besonderes Anliegen in neueren Studien an kleinen Säugetieren war die Normalisierung von Aufnahme- oder Verbrauchsdaten für Unterschiede in der Körpermasse oder Körperzusammensetzung der Tiere (Arch et al., 2006 Butler und Kozak, 2010 Kaiyala und Schwartz, 2011 Tschöp et al. , 2012). Diese Fragen sind nicht neu – die Diskussion der optimalen Methoden zur Normalisierung von Körpermasseeffekten begann vor mindestens einem Jahrhundert (Rubner, 1883 Kleiber, 1932 Kleiber, 1961). Ein Konsens zu diesem Thema entstand jedoch in den 1990er Jahren in Humanstudien. Man war sich einig, dass der beste Weg nicht darin besteht, einfache Verhältnisberechnungen (z. 1995). Der optimale Ansatz besteht vielmehr darin, Masseneffekte mit einem regressionsbasierten Ansatz zu korrigieren, der als Kovarianzanalyse (ANCOVA) oder allgemeine lineare Modellierung (GLM) bezeichnet wird. In jüngerer Zeit ist der gleiche Konsens unter vielen Forschern entstanden, die den Energiehaushalt bei kleinen Säugetieren untersuchen (Kaiyala und Schwartz, 2011, Tschöp et al., 2012). Daher ist sich ein gemeinsamer Rahmen für diese Analyse inzwischen von Forschern aus dem gesamten Bereich einig, von denen, die mit Modellorganismen wie Mäusen und Fliegen arbeiten, bis hin zu denen, die den Menschen untersuchen.

Trotz dieser Übereinstimmung darüber, was zur Analyse von Energiebilanzdaten zu tun ist, wissen die Forscher nicht unbedingt, wie es geht. Daher ist es das Ziel dieser Arbeit, einen Algorithmus als Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Durchführung dieser Art von Analyse bereitzustellen. Im Idealfall würden die Daten aus Energiebilanzexperimenten mit Hilfe eines professionellen Statistikers analysiert. Unser Ziel ist es nicht, diesen Goldstandard zu ersetzen, wenn professionelle Hilfe zur Verfügung steht, dann ist dies immer der beste Weg für die Datenanalyse. Der Zugang zu statistischem Fachwissen ist jedoch nicht immer verfügbar. Tatsächlich zeigen zwei aktuelle Arbeiten (Butler und Kozak, 2010, Tschöp et al., 2012), dass Analysen von Energiebilanzdaten in den meisten Fällen am häufigsten mit Ansätzen durchgeführt wurden, die von einem ausgebildeten Statistiker nicht empfohlen würden, und dass stehen im Widerspruch zu dem erzielten Konsens über die Analysemethoden. Daher halten wir einen standardisierten Algorithmus für von großer Bedeutung, der von Forschern auf dem gesamten Gebiet übernommen werden kann. Auch wenn professionelle Hilfe zur Verfügung steht, kann es für Forscher hilfreich sein, den Analyseprozess durchzuarbeiten, bevor sie die Ergebnisse mit einem qualifizierten Statistiker überprüfen, um ihre eigenen Daten besser zu verstehen.

Der in diesem Beitrag vorgestellte Algorithmus kann in Kombination mit jedem kommerziellen Statistikpaket verwendet werden. Um die Analyse zu erleichtern, haben wir im Zusatzmaterial (Ergänzungsmaterial Anhänge I, II bzw. III) die Befehle bereitgestellt, die für drei gängige Statistikpakete (SPSS, MINITAB und R) verwendet werden sollten. Um diese Befehle zu verwenden, gehen Sie einfach zum Zusatzmaterial-Anhang für Ihr bevorzugtes Programm, suchen Sie den Schritt im Algorithmus, an dem Sie sich befinden, und finden Sie Details zu den Befehlen, die zum Ausführen der Analyse verwendet werden. Wir liefern auch mit jedem ergänzenden Material Anhang Beispielausgaben für die Analyse mit von uns bereitgestellten Beispieldaten (siehe später) sowie Anleitungen zur Interpretation der Ausgaben. Beachten Sie, dass es nicht möglich ist, diesen Algorithmus zu verwenden oder diese Art von Daten korrekt zu analysieren, indem Pakete verwendet werden, die hauptsächlich dazu dienen, Grafiken zu generieren oder als Tabellenkalkulationen zu arbeiten (wie PRISMGRAPH oder Microsoft Excel), es sei denn, Sie führen eine komplexe Programmierung durch, um die entsprechenden Tests auszuführen.Da dies spezielle Kenntnisse über die Berechnungen der verwendeten statistischen Tests und die Programmierung der Pakete erfordert, raten wir den Forschern dringend, in eine Statistiksoftware zu investieren, die die beschriebenen Analysen ermöglicht. Beachten Sie, dass wir zwar die Namen der statistischen Tests angeben, die auf die Daten angewendet werden, aber die Formeln, auf denen die Tests basieren, nicht näher erläutern (über den Rahmen dieses Manuskripts hinaus). Die Formeln, die den verwendeten statistischen Tests zugrunde liegen, können in jedem fortgeschrittenen biostatistischen Lehrbuch gefunden werden (z. B. Sokal und Rohlf, 2012 Zar, 2009). Wir können nicht genug betonen, wie wichtig es ist, die Ergebnisse vor der Veröffentlichung mit einem qualifizierten Statistiker zu überprüfen.

Die mit diesem Algorithmus analysierten Daten sollten von guter Qualität sein und eine ausreichend große Stichprobe umfassen. Es wird oft angenommen, dass Stichprobengrößen von sechs bis zehn Personen für diese Art von Analyse ausreichend sind, aber Studien, die auf solchen Stichprobengrößen basieren, sind oft unterbewertet (siehe z. B. Speakman, 2010). Keine statistische Analyseebene kann schlecht gesammelte Daten oder einen Datensatz mit einer sehr kleinen Anzahl von Beobachtungen retten. Das Problem der kleinen Stichprobengröße wird in der Regel nicht dadurch gelöst, dass die kleine Stichprobe mit einer unangemessenen statistischen Analyse kombiniert wird! Die Konsultation eines Statistikers vor Beginn eines Experiments ist nützlich, um Ratschläge zu einer a-priori-Power-Analyse und ausreichenden Stichprobengrößen zu erhalten. Darüber hinaus finden sich an anderer Stelle Hinweise zu Techniken und häufigen Fallstricken bei verfügbaren Methoden zur Messung der Nahrungsaufnahme, des Energieverbrauchs und der Körperzusammensetzung (Lighton, 2008 Tschöp et al., 2012).


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Online-Materialien

Ein vollständiges Repository mit Informationen, Tutorials und einer vollständigen Beschreibung der Verfahren ist auf GitHub (https://github.com/rfitak/Circular_Biology) verfügbar. Dazu gehören die Grundlage für die manuelle Berechnung eines statistischen Mittelwerts (https://github.com/rfitak/Circular_Biology/blob/master/Circular_data_by_hand.pdf) und die Verwendung der Software R (https://github.com/rfitak/ Circular_Biology/blob/master/Circular_data_exercise.md).

Die hier präsentierten Pillenfehler-Orientierungsdaten wurden während zweier Unterrichtsperioden des Sommerkurses Bio190S (Sensory Biology – Sight, Smell, Taste, Touch, Sound, and Beyond) der Duke University gesammelt, der von E.M.C. (Trainer of Record) und R.R.F. (Gastdozent). Das Duke Office of Continuing Studies and Summer Session stellte finanzielle Mittel zur Verfügung. Wir danken auch den studentischen Teilnehmern des Bio190S-Kurses für ihren nützlichen Beitrag zur Verbesserung der Aktivität.


Einführung

Da die Weltbevölkerung bei gleichzeitigem Bedarf an natürlichen Ressourcen in beispiellosem Tempo wächst, muss die Menschheit Wege finden, um auf der Erde nachhaltiger zu leben. Nachhaltig zu leben erfordert, die Belange des menschlichen Wohlbefindens mit denen des Schutzes der Ökosysteme, von denen das Leben abhängt, in Einklang zu bringen (Walker & Salt, 2006). Um dieses Gleichgewicht zu finden, ist es erforderlich, die vielen und in der Regel interdisziplinären Facetten eines bestimmten Problems zu verstehen und zu verstehen, wie sie miteinander verbunden sind (UNESCO, 2003). Diese Zusammenhänge werden zunehmend in großen und komplizierten quantitativen Datensätzen in mehreren Informationsquellen kodiert (Schultheis & Kjelvik, 2015). Dies macht Informationskompetenz für den zukünftigen Erfolg der Gesellschaft von entscheidender Bedeutung. 1999 US-Bildungsministerium, 1996 AAAS, 2011). Daher ist es unerlässlich, dass Studierende die Möglichkeit haben, quantitative Fähigkeiten und Informationskompetenz zu entwickeln, insbesondere im Kontext realer biologischer Probleme, mit denen sie in Zukunft unabhängig von ihren erklärten Studienschwerpunkten und Berufszielen konfrontiert werden.

Ein Beispiel für ein reales Problem ist die aufkommende planetarische Nahrungsmittelkrise. Es wird erwartet, dass die Erdbevölkerung bis zum Jahr 2050 neun Milliarden erreichen wird, und um den Ernährungsbedarf dieser Bevölkerung zu decken, müssen die landwirtschaftlichen Erträge um 70 bis 100 Prozent steigen (AAM, 2012). Eine einfache Aufstockung der derzeitigen industriellen landwirtschaftlichen Betriebe ist keine praktikable Lösung, da dies den ohnehin nicht nachhaltigen Bedarf an Wasser und Ressourcen für die Herstellung von Düngemitteln erhöhen würde (Metson et al., 2013 Kim & Lauder, 2013). Bei diesen und anderen Problemen der industriellen Landwirtschaft fragen sich einige, ob die verteilte Landwirtschaft, bei der die Menschen die Verantwortung für den Anbau eines Teils ihrer eigenen Lebensmittel übernehmen, die Ressourcennachfrage effizienter umverteilen und/oder reduzieren könnte. Zum Beispiel würde der Verbrauch fossiler Brennstoffe reduziert, da die Menschen weniger industriell erzeugte Produkte kaufen, die über weite Strecken vom Land in die Städte transportiert werden (Evans et al., 2012). Eine verteilte Landwirtschaft kann den Zugang zu nahrhafteren und sichereren Lebensmitteln verbessern, da Produkte aus Industriebetrieben während des Transports erheblich an Nährwert verlieren können (Rickman et al., 2007) und bei der Handhabung während der Verarbeitung der Gefahr einer mikrobiellen Kontamination ausgesetzt sind (z. B. Opara , 2003).

Eine Kulturpflanze, die eine verteilte Landwirtschaft auch für Stadtbewohner und unerfahrene Gärtner möglich machen kann, sind Mikrogrün. Allerdings haben nur wenige wissenschaftliche Studien das Potenzial von Microgreens als nachhaltig produzierte Nutzpflanze bewertet, die den menschlichen Ernährungsbedarf deckt. Solche Auswertungen können über die Experimente und quantitativen Analysen im nachfolgend beschriebenen Labormodul durchgeführt werden (Abbildung 1). Diese Experimente binden Studenten in Entdeckungsforschung ein, die mit einer erhöhten Motivation der Studenten und Lerngewinnen korreliert wurde (NRC, 2003 Weaver et al., 2008 AAAS, 2011), während quantitative Analysen und biologische und Informationskompetenz in einführende Biologiekurse integriert wurden (Tabelle 1 ). Diese Integration steht im Einklang mit den Empfehlungen der American Association for the Advancement of Science (AAAS, 2011) zur Überarbeitung des Biologieunterrichts im Grundstudium und arbeitet daran, die von der Association of College and Research Libraries (ACRL, 2000 .) festgelegten Informationskompetenzstandards für die Hochschulbildung zu erreichen ).


Schau das Video: STATISTIKA - INFRENSI KOEFISIEN KORELASI PEARSON - PART 3 (Juli 2022).


Bemerkungen:

  1. Assefa

    jedoch zerknittert!

  2. Ephrem

    Es ist interessant. Sagen Sie mir bitte - wo kann ich darüber lesen?

  3. Billy

    die unterhaltsame Frage

  4. Tojashura

    Entschuldigung, die ich einmischt, möchte andere Entscheidungen angeben.

  5. Zulkree

    Als schöne Nachricht

  6. Gukus

    Ein sehr guter Spruch

  7. Taysir

    Herzlichen Glückwunsch, Sie haben eine wunderbare Idee besucht



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