ILS Bachelor Projects

Ausgewählte frühere und/oder aktuelle Bachelorprojekte von ILS Studenten/-innen:

„In meiner Bachelorarbeit beschäftige ich mich mit sogenannten antimikrobiellen Peptiden als moderne Alternative zu herkömmlichen Antibiotika. Mein Ziel ist es zu verstehen, welche Eigenschaften dieser Peptide dazu beitragen, dass die Zellen von Krankheitserregern aber auch körpereigene Blutzellen erkannt und eliminiert werden. Dazu nutze ich künstliche Intelligenz und Molekül-Dynamik Simulationen, um das Verhalten von antimikrobiellen Peptiden beobachten und voraussagen zu können. Dieses Verständnis soll schließlich dazu beitragen neue Medikamente rational zu designen ohne dabei gefährliche Nebenwirkungen zu riskieren“ (Marius Trollmann, AG Computational Biology).

Ein wichtiger Faktor beim Proteindesign ist die Kenntnis über Änderungen der Bindungs- und Faltungsenergien von mutierten Proteinen. Bisherige Methoden um diese Werte zu bestimmen, sind entweder sehr rechenintensiv oder zu ungenau, was großflächige Mutantenscreens schwierig macht. In meiner Bachelorarbeit habe ich die Routine “CC/PBSA” reimplementiert und verbessert, die genau dieses Problem lösen soll. CC/PBSA beinhaltet die CONCOORD Methode zur Generierung von Strukturensembles, eine rasche Methode,  um die Flexibilität von Proteinen in der Energievorhersage zu berücksichtigen. (Linkai Zhang, AG Computational Biology).

In meiner Bachelorarbeit untersuchte ich die Interaktionen zwischen verschiedenen Proteinen, die am Spitzenwachstum von Wurzelhaaren beteiligt sind um herauszufinden wie die Ionenkanäle in der Zellmembran reguliert werden. Wurzelhaare stellen in der Pflanzenbiologie ein Modellsystem für die Untersuchung wesentlicher Vorgänge im Bereich der Entwicklung, Zellbiologie und Physiologie dar. Für die Arbeit habe ich mit dem Yeast Two-Hybrid System gearbeitet, bei dem durch Interaktionen zwischen zwei Proteinen ein Transkriptionsfaktor zusammengesetzt wird, wodurch wiederum Gene für Aminosäuren abgelesen werden. Da die transformierten Hefezellen auf Mangelmedium ohne diese Aminosäuren gegeben werden, kann man beim Anwachsen der Hefekolonie bestimmen, welche zwei Proteine miteinander interagiert haben. (Anna Vandebosch, Plant Physiology)

Bei Enhancern handelt es sich um regulatorische DNA-Sequenzen, an welche bestimmte Proteine namens Transkriptionsfaktoren binden können, um die Transkription eines Gens zu verstärken. Im Rahmen meiner Bachelorarbeit habe ich unter systematischer Variation verschiedener Parameter zwei Machine Learning-Tools zum Finden von neuen Enhancern innerhalb des Humangenoms verglichen. Zusätzlich habe ich die Machine Learning-Tools nach deren Training dazu verwendet, um Rückschlüsse auf mögliche Bindungsmotive innerhalb der verwendeten Enhancerdatensätze zu ziehen. Die durchgeführten Analysen haben eine hohe Relevanz bezüglich der Weiterentwicklung von Software-Tools zur Findung von neuen Enhancern. (Marie Langer, Juniorprofessur für Bioinformatik, 2019)

Im Rahmen meiner Bachelorarbeit konnte ich Cirkulardichroismus- und
ITC-Messungen an Mutanten der Ligandenbindedomäne (LBD) des humanen
Östrogenrezepzors alpha (hERα) durchführen. Anhand der Ergebnisse war
es möglich, eine tatsächlich gesteigerte Stabilität, einer zuvor
computerbasiert stabilisierten Mutante der LBD des hERα, bei nahezu
gleichbleibender Bindeaffinität nachzuweisen. Somit eignet sich diese
grundsätzlich für die Verwendung als molekularer Schalter in einem
sogenannten CAR (chimärer Antigenrezeptor) System. Mit Hilfe eines
solchen Schalters, kann die Immunantwort gezielt an- und ausgeschalten
werden, was eine neue Möglichkeiten der Immuntherapie gegen Krebs
darstellt. (Johanna Schürlein, Lehrstuhl Biotechnik)