Kursdetails
Ziel des Praktikums
Dieses intensive, projektbasierte Praktikum gibt den Teilnehmenden die Möglichkeit, einen echten Forschungsablauf in der modernen Molekular- und Zellbiologie zu erleben.
Während des Praktikums planen, führen, dokumentieren und analysieren die Teilnehmenden ein Mini-Projekt zur funktionellen Genomik mit CRISPR/Cas9-basierten Methoden der Geneditierung in humanen Krebszelllinien. Das Programm schlägt die Brücke zwischen akademischer Theorie und praktischer Laborarbeit und begleitet die Praktikantinnen und Praktikanten durch den gesamten Forschungsprozess – von der Versuchsplanung bis zur abschließenden Datenauswertung und wissenschaftlichen Präsentation.
Die Teilnehmenden erkunden, wie sich krebsrelevante Gene mithilfe von Zellkultur, CRISPR-Design, molekularbiologischen Methoden, Genexpressionsanalyse, Messgrößen auf Proteinebene und grundlegenden Bioinformatik-Werkzeugen untersuchen lassen. Im Mittelpunkt stehen praktisches Lernen, experimentelle Selbstständigkeit, wissenschaftliches Denken, Fehlerbehebung und professionelle Forschungsdokumentation.
Am Ende des Praktikums haben die Teilnehmenden praktische Erfahrung in einem strukturierten Forschungsumfeld gesammelt und sind besser auf Masterarbeiten, Bewerbungen für eine Promotion, Laborstellen oder eine Karriere in Biotechnologie und biomedizinischer Forschung vorbereitet.
Kursdetails
- Ort: XTech Academy, BioLabs Heidelberg
- Dauer: 6–8 Wochen, Vollzeit
- Format: Betreutes, projektbasiertes Forschungstraining in Präsenz
- Niveau: Bachelor-Studierende im fortgeschrittenen Studium, Master-Studierende, Promovierende in der Anfangsphase und motivierte Absolventinnen und Absolventen
- Fachgebiet: Molekularbiologie, Krebsbiologie, Biotechnologie, Zellkultur, CRISPR/Cas9, funktionelle Genomik
- Zertifikat: Nach erfolgreichem Abschluss erhalten die Teilnehmenden ein offizielles Praktikumszertifikat der XTech Academy mit Kompetenznachweis
Für wen ist dieses Praktikum geeignet?
Dieses Praktikum eignet sich besonders für:
- Studierende der Biologie, Biotechnologie, Biomedizin, Molekularbiologie, Genetik oder Life Sciences
- Bachelor-Studierende im fortgeschrittenen Studium, die sich auf ihre Abschlussarbeit oder eine Masterbewerbung vorbereiten
- Master-Studierende, die ihre praktische Laborerfahrung ausbauen möchten
- Promovierende in der Anfangsphase, die ihre experimentellen Fähigkeiten stärken möchten
- Absolventinnen und Absolventen, die ihren Lebenslauf vor der Bewerbung auf Forschungsstellen aufwerten möchten
- Teilnehmende mit Interesse an Krebsbiologie, CRISPR/Cas9, Genexpressionsanalyse und funktioneller Genomik
- internationale Studierende, die eine strukturierte Praxisausbildung in einem deutschen Forschungsumfeld suchen
Was die Teilnehmenden lernen
Während des Praktikums sammeln die Teilnehmenden praktische Erfahrung in:
- Säugerzellkultur und sterilen Labortechniken
- Versuchsplanung und wissenschaftlicher Dokumentation
- Auswahl von CRISPR/Cas9-Zielsequenzen und Design von Guide-RNAs
- Knockout-Strategien und Arbeitsabläufen der funktionellen Genomik
- Prinzipien der Transfektion bzw. Transduktion von Zellen
- Zellvitalität und phänotypbasierten Messgrößen
- RNA-Extraktion und Genexpressionsanalyse
- Analyse der Proteinexpression
- grundlegender Datenanalyse und Ergebnisinterpretation
- bioinformatischer Recherche zu Genen und Signalwegen
- wissenschaftlicher Präsentation und Projektberichterstattung
Kursmodule
Modul 1: Orientierung & biologische Sicherheit
Die Teilnehmenden lernen den Aufbau des Praktikums, die Projektziele, die Laborregeln, die Grundsätze der biologischen Sicherheit und die Standards wissenschaftlicher Dokumentation kennen.
Themen:
- Einführung in das Projekt und die Forschungsfrage
- Laborsicherheit und BSL-2-Richtlinien
- Grundsätze sterilen Arbeitens
- Versuchsdokumentation und Aufbau des Laborbuchs
- Projektplanung und wöchentliche Meilensteine
Modul 2: Säugerzellkultur
Die Teilnehmenden lernen den Umgang mit humanen Krebszelllinien und führen unter Anleitung grundlegende Zellkulturabläufe durch.
Themen:
- Einführung in die Säugerzellkultur
- Aseptisches Arbeiten und Arbeit an der Sicherheitswerkbank
- Auftauen, Aussäen und Kultivieren humaner Zelllinien
- Passagieren von Zellen und Kulturüberwachung
- Zellzählung und Vitalitätsbestimmung
- Behebung typischer Probleme in der Zellkultur
Modul 3: CRISPR/Cas9-Design
Die Teilnehmenden erarbeiten die Prinzipien der CRISPR/Cas9-Geneditierung und lernen, eine funktionelle Knockout-Strategie zu entwerfen.
Themen:
- Mechanismus und Anwendungen von CRISPR/Cas9
- Auswahl krebsrelevanter Zielgene
- Prinzipien des Guide-RNA-Designs
- PAM-Sequenz und Off-Target-Aspekte
- Nutzung von CRISPR-Design-Tools wie Benchling und Ressourcen von Addgene
- Planung eines CRISPR-basierten Experiments zur funktionellen Genomik
Modul 4: Arbeitsablauf der Geneditierung
Die Teilnehmenden lernen den praktischen Ablauf kennen, mit dem CRISPR-Komponenten in humane Zelllinien eingebracht werden.
Themen:
- Überblick über Gentransfermethoden
- Prinzipien von Transfektion und Transduktion
- Experimentelle Kontrollen bei CRISPR-Experimenten
- Aspekte der Optimierung
- Beobachtung der Zellen nach der Editierung
- Behebung von Problemen bei Effizienz und Zellvitalität
Modul 5: Phänotypische & funktionelle Messgrößen
Die Teilnehmenden untersuchen, wie sich genetische Veränderungen auf Zellverhalten und Phänotyp auswirken können.
Themen:
- Vitalitäts- und Proliferationsassays
- Mikroskopische Beobachtung des zellulären Phänotyps
- Experimentelle Kontrollen und Planung von Replikaten
- Grundlagen des Designs funktioneller Assays
- Interpretation phänotypbezogener Ergebnisse
Modul 6: Genexpressions- & Proteinanalyse
Die Teilnehmenden lernen, wie sich Effekte der Geneditierung auf RNA- und Proteinebene bewerten lassen.
Themen:
- Prinzipien der RNA-Extraktion
- Überblick über cDNA-Synthese und qPCR-Ablauf
- Genexpressionsanalyse und Konzepte der Normalisierung
- Prinzipien der Proteinextraktion
- Überblick über Western Blot bzw. Analysen auf Proteinebene
- Verknüpfung molekularer Messgrößen mit dem zellulären Phänotyp
Modul 7: Datenauswertung & Bioinformatik
Die Teilnehmenden analysieren ihre Ergebnisse und verknüpfen experimentelle Befunde mithilfe grundlegender Bioinformatik-Ressourcen mit ihrer biologischen Bedeutung.
Themen:
- Datenorganisation und Qualitätskontrolle
- GraphPad Prism, ImageJ und Excel zur Datenanalyse
- NCBI, Ensembl und STRING-db zur biologischen Interpretation
- Recherche zu Genfunktionen und Signalwegen
- Grundlagen statistischen Denkens
- Interpretation von Ergebnissen der funktionellen Genomik
Modul 8: Präsentation & Berichterstattung
Das Praktikum endet mit einer abschließenden Projektpräsentation oder einem schriftlichen Bericht, mit dem die Teilnehmenden ihre wissenschaftlichen Kommunikationsfähigkeiten ausbauen.
Themen:
- Wissenschaftliches Storytelling und Ergebnisstruktur
- Erstellung von Abbildungen und Diagrammen
- Klare Präsentation experimenteller Ergebnisse
- Diskussion von Limitationen und Fehlerbehebung
- Abschlussposter oder schriftlicher Projektbericht
- Feedbackrunde und Gespräch zur beruflichen Entwicklung
Wichtige Werkzeuge & Plattformen
Die Teilnehmenden arbeiten mit folgenden Werkzeugen oder lernen sie kennen:
- CRISPR-Design: Benchling, Ressourcen von Addgene
- Datenanalyse: GraphPad Prism, ImageJ, Excel
- Bioinformatik: NCBI, Ensembl, STRING-db
- Labortechniken: Säugerzellkultur, CRISPR-Workflow, Überblick qPCR, Überblick Proteinanalyse, mikroskopische Beobachtung
Ergebnisse
Bis zum Ende des Praktikums erstellen die Teilnehmenden:
- ein fortlaufend geführtes Laborbuch mit wöchentlicher Durchsicht
- einen strukturierten Versuchsplan
- ein Abschlussposter oder einen schriftlichen Projektbericht
- eine abschließende wissenschaftliche Präsentation
- einen Kompetenznachweis über die behandelten Methoden
- ein offizielles Praktikumszertifikat der XTech Academy
Betreuung & Unterstützung
Die Teilnehmenden werden während des gesamten Praktikums kontinuierlich begleitet.
Die Unterstützung umfasst:
- tägliche Betreuung durch erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bzw. promovierte Mentorinnen und Mentoren
- wöchentliche Besprechungen zum Projektfortschritt
- Feedback zu Versuchsplanung und Dokumentation
- Unterstützung bei der Fehlerbehebung während der Laborarbeit
- Karriereberatung, einschließlich Optimierung des Lebenslaufs und Vorbereitung auf Vorstellungsgespräche
- Zugang zu gemeinsam genutzten Einrichtungen und Coworking-Flächen bei BioLabs Heidelberg
Optionale Zusatzmodule
Je nach Vorkenntnissen und Zielen können die Teilnehmenden das Praktikum mit ausgewählten Online- oder Kurzkursmodulen der XTech Academy kombinieren.
Mögliche Zusatzmodule:
- Einführung in die Bioinformatik
- KI in der Biotechnologie
- PCR/qPCR und Genexpressionsanalyse
- Durchflusszytometrie
- Western Blot und Proteinanalyse
- Karrierevorbereitung für Bewerbungen in Forschung und Biotechnologie
- optionales Bewertungsraster zur Anerkennung als Studienleistung oder zur Genehmigung durch die Hochschule
Ihr Mehrwert
Die Teilnehmenden gewinnen:
- praktische Erfahrung in einem echten Laborumfeld
- Sicherheit im Umgang mit Säugerzellkultursystemen
- Verständnis der CRISPR/Cas9-basierten funktionellen Genomik
- Erfahrung in Versuchsplanung und wissenschaftlicher Dokumentation
- praktische Einblicke in Genexpressions- und Proteinanalysen
- ein besseres Verständnis der Funktion krebsrelevanter Gene
- Kompetenzen in Datenanalyse, Visualisierung und biologischer Interpretation
- Erfahrung in der Aufbereitung und Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse
- einen stärkeren Lebenslauf für Bewerbungen auf Master, Promotion, Praktika und Stellen in der Biotechnologie
- ein professionelles Zertifikat, das die absolvierte Ausbildung und die erworbenen Kompetenzen dokumentiert
Warum dieses Praktikum?
Dieses Praktikum richtet sich an alle, die mehr wollen als einen kurzen Laborkurs. Es bietet eine strukturierte Forschungsausbildung, in der die Teilnehmenden ein wissenschaftliches Projekt von der Idee bis zur Interpretation begleiten.
Statt Methoden nur zu beobachten, wirken die Teilnehmenden aktiv am Forschungsprozess mit, lernen, wie Experimente geplant und Probleme gelöst werden, und gewinnen praktische Sicherheit in einem professionellen Biotechnologie-Umfeld.
Das Programm eignet sich besonders für Studierende und Absolventinnen und Absolventen, die ihr Laborprofil schärfen, sich auf forschungsbezogene Bewerbungen vorbereiten oder internationale Praxiserfahrung in Deutschland sammeln möchten.
Ergebnis
Am Ende des Programms haben die Teilnehmenden ein betreutes Mini-Projekt zur funktionellen Genomik abgeschlossen und können ihren Versuchsablauf, ihre Ergebnisse, die Herausforderungen und deren Interpretation in wissenschaftlicher Form präsentieren.
Sie gehen mit praktischer Laborerfahrung, gestärktem Selbstvertrauen in der Forschung, dokumentierten Kompetenzen und einem offiziellen Zertifikat der XTech Academy.
* Flexibler Starttermin: Teilnehmende, Hochschulen oder Partnereinrichtungen können sich gerne an uns wenden, um passende Starttermine abzustimmen. Der Zeitplan des Praktikums richtet sich nach Verfügbarkeit und Projektplanung.
