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Allgemeine Daten (Modulhandbuch)
Modulniveau
Kürzel
Untertitel
Moduldauer
Turnus
Sprache
Arbeitsaufwand (Work Load)
Gesamtstunden
Präsenzstunden
Eigenstudiumstunden
Studien- und Prüfungsleistungen
Beschreibung der Studien-/Prüfungsleistungen
Die Modulprüfung erfolgt im Rahmen einer Projektarbeit semesterbegleitend und wird als Gruppe von 3-4 Teilnehmern in mehreren Phasen durchgeführt. Dazu gehören u.a. die Problemdefinition, die Rollenverteilung, die Ideenfindung, die Kriterienentwicklung, sowie die Entscheidung, Projektplanung und Durchführung gehören. Als Projektauftrag dient die Entwicklung und finale die Präsentation einer Systemmedizin-Software, mit der die Studierenden vermitteln, dass sie Konzepte der Systemmedizin und der bioinformatisch getriebenen Softwareentwicklung verstanden haben. In der finalen Präsentation von 40 Minuten Dauer wird nachgewiesen, dass Teilnehmer den Sachverhalt der Ausarbeitung in vorgegebener Zeit übersichtlich und verständlich den Kursteilnehmern vorstellen können.Die Note ergibt sich zu gleichen Teilen aus der finalen Präsentation und der schriftlichen Auswertung. Für letztere gilt es eine Dokumentation der Software in Form einer Ausarbeitung zu erstellen. Hierbei wird besonderes Augenmerk auf die Wahl der Methodik und auf die umfassende Nutzung von Molekulardaten im Sinne der daten-getriebenen Systemmedizin geprüft. Zur Notenvergabe (Einzelbewertung) müssen Leistungen der Team-Mitglieder ersichtlich sein, z.B. durch Aufteilung der Ausarbeitung sowie der Präsentation.Bei nicht erfolgreicher Prüfung erhalten die Teilnehmer einmalig die Möglichkeit Nachbesserungen an Software, Ausarbeitung und Präsentation anzubringen und die Abschlusspräsentation zu wiederholen.
Prüfungswiederholung im Folgesemester
Prüfungswiederholung am Semesterende
Beschreibung
(Empfohlene) Voraussetzungen
Bioinformatik I und II; Grundlagen der Molekularbiologie; Grundkenntnisse Genetik; Weiterführende Bioinformatik
Angestrebte Lernergebnisse
Nach dem erfolgreichen Abschlussdes Moduls sind die Teilnehmer mit system-medizinischen Methoden zur Analyse komplexer Erkrankungen vertraut und können diese auf konkrete Beispiele anwenden. Sie können grundlegende systembiologische Konzepte und Anwendungen von -omics-Technologien in der krankheits-orientierten Grundlagenforschung bewerten und anhand aktueller Literatur einordnen. Sie verstehen die Paradigmen der personalisierten Medizin, der Präzisionsmedizin, und der Systemmedizin. Die Teilnehmer haben die Grundlagen von Genotyp/Phänotyp -Relationen und tiefergehende Kenntnisse zu genetischen und epigenetischen Faktoren der Krankheitsentwicklung verstanden. Dieses Wissen erlaubt es den Teilnehmer für praktische Anwendungen wie beispielsweise der Gruppierung von Patienten anhand systemischer Krankheitsmerkmale, passende Methoden auszuwählen und zielgerichtet anzuwenden. Die Teilnehmer erhalten einen soliden Überblick zu aktuellen Entwicklungen die ihnen erlaubt daten-getrieben vielversprechende Behandlungsmethoden vorzuschlagen, sowie Hypothesen zu generieren, die zur Entwicklung verbesserter Therapien auf Grundlage von Molekulardaten beitragen.
Inhalt
In diesem Modul werden die Grundlagen der System-Biologie und ihre Wandlung zur System-Medizin behandelt. Der Fokus liegt hierbei auf der Behandlung bioinformatischer Methoden. Folgende Inhalte werden behandelt:• Verfügbarkeit von OMICS Daten• Ziele der Präzisions- und der Personalisierten Medizin• Komplexe Krankheiten (Krebs, Multiple Sklerose, …)• Netzwerk-Medizin• Krebsgenomik und Identifizierung relvanter Mutationen• Atemluftanalyse• De novo endophenotyping und Patientenstratifizierung• Drug Target und Biomarker Discovery• Disease Subtyping • Drug Repositioning • Lipidomics• Privacy-aware machine learning
Lehr- und Lernmethode
Vorlesung, Übung, ProjektarbeitVorlesung unter aktiver Beteiligung der Studierenden; Angeleitete Übungen, Präsentation und Diskussion von Übungsaufgaben; Bearbeitung verschiedener Themen als Gruppe, Angeleitete Implementierung einer Software und deren Präsentation. Web-basierte Gruppenarbeit (Moodle) zur Vorlesung.
Medienformen
Präsentation von Folien; Dialog in der Vorlesung und den Übungen;
Literatur
Schlüsselpublikationen der aktuellen Literatur zur Rolle der Bioinformatik in der Systemmedizin
Modulverantwortliche*r
Name(n)
Prof. Dr. Jan Baumbach jan.baumbach@wzw.tum.de
