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Lifescience

Woche der Systembiologie 2020

Für Schüler*innen ab Klasse 11: Vom 31. März bis 3. April 2020 lädt das LifeScience Lab des Schulbiologiezentrums der Stadt Hannover zum Experimentieren im interdisziplinären Fachgebiet Systembiologie ein.

Forscherin mit Proben. © LHH

Experimentieren im interdisziplinären Fachgebiet Systembiologie. 

"Welche Konsequenzen hat das Eindringen eines Virus in eine Zelle auf deren Gene, Proteine oder auf den Stoffwechsel?" oder "Welche Nebenwirkungen haben Medikamente in einer Zelle?" Wie breitet sich eine Infektion aus? Solche und ähnliche Fragestellungen bearbeitet die Systembiologie. Eine Vision der Systembiologie ist es, Vorgänge in einer lebenden Zelle vorhersagen zu können, um solche und ähnliche Fragen beantworten zu können.

Komplexe Lebensvorgänge besser verstehen

Dazu arbeiten in der Systembiologie Wissenschaftler*innen aus der Biologie, Chemie, Physik, Informatik und Mathematik, um komplexe Lebensvorgänge besser zu verstehen. Ein Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, Vorhersagen darüber treffen zu können, wie biologische Abläufe von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst werden. Durch das Zusammenwirken von Experimenten und mathematischer Darstellung können Vorgänge in der Zelle genauer beschrieben und mit Computerprogrammen simuliert werden. Da immer leistungsfähigere Computer zur Verfügung stehen ist die wachsende Fülle an Daten kein Problem und die Simulation komplexer Abläufe wird zunehmend leichter. Der Prozess aus Experiment und Modellierung wird durch Wiederholungen laufend überprüft und optimiert, so dass schließlich eine umfassende und detaillierte Sicht über die biologischen Abläufe gewonnen werden kann.

Was und wann?

Das Life Science Lab Hannover führt in Kooperation und mit Unterstützung der Joachim Herz Stiftung eine Projektwoche für Schüler*innen und Schüler zum Thema Systembiologie durch. Diese findet in den Osterferien vom 31. März bis zum 3. April statt.

Wer kann mitmachen?

Zielgruppe der Forscherwoche sind Schüler*innen ab der 11.Klasse, die ein besonderes Interesse an forschenden naturwissenschaftlichen und technischen Berufen haben. Ihnen wird die Möglichkeit geboten, grundlegende naturwissenschaftliche Methoden und Arbeitsweisen kennenzulernen, die Themenbereiche des naturwissenschaftlichen Unterrichts vertiefen und über die Möglichkeiten von schulischem Unterricht hinausgehen. Gemeinsam können sie unter wissenschaftlicher Anleitung experimentieren und lernen. Am Ende der Woche werden die Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation vorgestellt. Maximal 12 Teilnehmer*innen.

Inhalte der Forscherwoche

Während des Kurses werden im biotechnologischen Labor Daten zum Wachstum und zur Enzymaktivität des Bakterium Escherichia coli gewonnen. Diese Daten werden mathematisch ausgewertet und fließen in eine computergestützte Simulation ein. So lassen sich Vorhersagen zu Vorgängen in der Zelle aufstellen, die bei Veränderungen der Wachstumsbedingungen auftreten. Diese Vorhersagen sollen anschließend durch weitere Experimente überprüft werden. Die Teilnehmer*innen arbeiten in Teams an den Fragestellungen. Jedes Team wird lernen, eine computergestützte Modellierung zur Fragestellung vorzunehmen. Einen weiteren Schwerpunkt innerhalb der Teamarbeit bilden kommunikative Kompetenzen, die auf einen späteren Beruf im Bereich Naturwissenschaften und Technik vorbereiten, wie die Beschaffung von Informationen, das Erlernen von Kommunikationsmustern und die adäquate Präsentation von abgeschlossenen Projekten.

Die Forscherwoche ist folgendermaßen strukturiert:     

Forscherwoche vom 30. März bis 3. April 2020

1. Tag: Einführung in die Systembiologie, Problemstellung, Teambildung, Ansetzen der Experimente
2. Tag: Durchführung der ersten Experimente, erste Datenerfassung ,theoretische Einführung in die computergestützte Modellierung
3. Tag: Durchführung und Auswertung der Experimente , Datenerfassung und –Auswertung, erstellen einer Computersimulation, Vorhersagen
4. Tag: Planung und Durchführung eigener Experimente, Datenerfassung und Auswertung, Schlussfolgerungen
5. Tag: Präsentation des Projekts

Zertifikat

Die Teilnahme an der Projektwoche wird den Schüler*innen mit einer Urkunde bescheinigt, auf der das Projekt kurz skizziert ist und die erlernten Kompetenzbereiche aufgeführt sind.

Anmeldung

Bis zum 20. März  2020 unter Angabe von Name, E-Mail Adresse, Adresse, Schulstufe und Schule beim Schulbiologiezentrum Hannover unter Telefon (0511) 168-47665 oder per E-Mail unter schulbiologiezentrum@hannover-stadt.de.