Themen
für Bachelor-, Master und Diplomarbeiten
des Lehrstuhls für Bioinformatik an der
Biologisch-Pharmazeutischen Fakultät
Allgemeiner
Hinweis: Themen werden z.T. sowohl bei den Bachelor- als auch bei den
Masterarbeiten angeboten. Diese werden dann
dem jeweiligen
Umfang
angepasst.
Bachelorarbeiten
- Elementarmodenanalyse der Penicillinsynthese.
- Vergleich
des aus unterschiedlich effizienter
Ressourcennutzung resultierenden Gefangenendilemmas im Metabolismus und
in der
Konkurrenz von Wirtschaftsbetrieben.
- Vergleich
von Coiled-coil-Strukturen in Proteinen mit
Flechtstrukturen in Kordeln und Seilen.
- Literaturrecherche
zur mathematischen Modellierung und
Computersimulation des Beta-Faltblatt-Twists.
- Respiration vs. Fermentation in dimorphen Pilzen (Literaturarbeit).
- Themenkomplex
"Identifizierung, Modellierung und Simulation
(bio)chemischer Signalverarbeitungsmodule".
Spezielle Themen
dabei können sein:
- Tief-, Hoch- und Bandpassfilter mit konfigurierbaren
Frequenzgängen
- Verstärker und Dämpfungselemente (z.B. gleitende
Mittelwertbildner)
- Modulatoren und Transmitter (kennlinienbasierte Signalwandler)
- logische und arithmetische Verknüpfungseinheiten
- Signalintegratoren
- Differenzierglieder
- Signalvergleicher
- Verzögerungselemente (z.B. Totzeitglieder)
- Speicher
- Taktgeneratoren und Dirac-Elemente (Impulsgeneratoren)
- Sensoren
Es bietet sich an,
pro Bachelorarbeit eine Auswahl von zwei
bis drei der Modulklassen zu treffen.
- Integrative Analyse von Genexpressionsdaten zur Identifizierung
metabolischer Veränderungen der Alterung (mehrere Bachelorarbeiten).
- Identifikation von selbstreplizierenden Molekülmengen in
metabolischen Netzwerken.
- Konkurrenz um Wasser zwischen Savannensträuchern – Test
verschiedener Szenarios des Wurzelwachstums.
- Regulation des Lipidstoffwechsels in Leberzellen - Erstellung eines grafischen Regulationsnetzwerkes.
- Der Lipidstoffwechsel in der nicht-alkoholischen Fettleber.
- Evolutionäre Spieltheorie und agentenbasierte Simulationen
zur Modellierung der Interaktion von Mikroorganismen, welche
biotechnologisch
relevante Substanzen sekretieren.
- Neues Muskelmodell (einer
Muskelzelle) basierend auf den Ansätzen der Systembiologie.
- Vergleich der artspezifischen Proteinstruktur von Myosin, Actin
und Titin und mögliche
neue Wege der Evolution (Sequenzanalyse).
- Evolutionärer Vorteil
verschiedener Sarkomerlängen/Fasertypen im Muskel zwischen verschiedenen Arten
(Finite-Elemente-Methode: Simulation & Auswertung).
- Vergleich stationärer und mittlerer
Calcium-Konzentrationen in räumlichen Modellen von
Calcium-Oszillationen.
- Modell der Antibiotika-Resistenz in
Bakterienpopulationen.
- Elementarmodenanalyse eines Teilnetzwerkes des Metabolismus
von Caenorhabditis elegans.
- Individuen-basierte
Modellierung von Fusions- und Teilungsprozessen bei Fledermausgruppen -
ein Optimierung der idealen Gruppengröße.
- Modellierung von
Altruismus - Investition in eine sub-optimale,
aber vorhersehbare Resourcenversorgung.
- Bioinformatische Analyse des alternativen Spleißens anhand von
Next-Generation-Sequencing Transkriptomdaten (mehrere Bachelorarbeiten).
- Alternatives Spleißen in Pilzen – Literaturübersicht.
- Vergleich circadian regulierter Stoffwechselwege von
Chlamydomonas reinhardtii und Arabidopsis thaliana.
- Untersuchung und Vergleich der Just-in-time
Produktionsstrategie in der Biologie und in der
Wirtschaft.
- Analyse von Sequenzmotiven in sich gegenseitig
auschließend gespleißten Exons.
- Simulation der Zellproliferation auf den Oberflächen
verschiedener Biomaterialien.
- Simulation des Vroman-Effekts auf Oberflächen von Biomaterialien
unter Berücksichtigung von Diffusion und Adsorption.
- Entwicklung eines spieltheoretischen Modells der
Interaktion bei parasitischen und nichtparasitischen Zygomyceten.
- Entwicklung eines spieltheoretischen Modells des Austausch
von Intermediaten in der Trisporsäure-Synthese bei Zygomyceten.
- Metabolische Pathway-Analyse in kürzlich publizierten
Genom-skaligen Netzwerken.
- Constraint-basierte Modellierung in
MATLAB.
- Entwicklung eines spieltheoretischen Modells der
Wechselwirkung von halogenierenden Pilzen und dehalogenierenden
anaeroben
Bakterien.
Diplom- und Masterarbeiten
Weitere
Themen sind in Absprache mit dem Lehrstuhl ebenfalls möglich.
Hinweis:
die Links zu den Details auf dieser Seite sind passwortgeschützt.
Login und
Passwort entsprechen denen unserer Lehrveranstaltungen.
Interessenten
aus anderen Einrichtungen wenden sich bitte an die Mitarbeiter des
Lehrstuhls.
- Vergleich der Bindungseigenschaften planarer und nichtplanarer Liganden
- Ermittlung der Elementarmoden für ein spezifisches
Teilsystem des Metabolismus in einem spezifischen Organismus. Details.
- Umfassender Vergleich zweier Ansätze (Elementarmoden
/ Petrinetz T-Invarianten) zur strukturellen Netzwerkanalyse.Details.
- Modellierung der optimalen Häufigkeitsverteilung von
Aminosäuren in Proteinen aufgrund von energetischen und
informationstheoretischen
Kriterien. Details.
- Aufklärung der Aktivität und Regulation neuer Reaktionswege im
zentralen Metabolismus von Escherichia coli. Details.
- Berechnung
struktureller Kontrollkoeffizienten in metabolischen Netzwerken. Details.
- Integrative Analyse von
Genexpressionsdaten zur Identifizierung metabolischer Veränderungen der
Alterung (mehrere Diplom - und Masterarbeiten).
- Das große Fressen: Individuenbasierte Modellierung von
Nahrungsaufnahmestrategien von Mikroorganismen bei fluktuierenden
Umweltbedingungen.
- Evolutionäre Spieltheorie und agentenbasierte Simulationen zur
Modellierung der Interaktion von Organismen (z.B. menschliches
Immunsystem – pathogene Pilze, Kommunikation von Mikroorganismen). Details.
- Neues Muskelmodell (einer
Muskelzelle) basierend auf den Ansätzen der Systembiologie.
- Vergleich der artspezifischen Proteinstruktur von Myosin, Actin
und Titin und mögliche
neue Wege der Evolution (Sequenzanalyse).
- Evolutionärer Vorteil
verschiedener Sarkomerlängen/Fasertypen im Muskel zwischen verschiedenen Arten
(Finite-Elemente-Methode: Simulation & Auswertung).
- Alternatives Spleißen in Pilzen – Literaturübersicht.
- Bioinformatische Analyse des alternativen Spleißens anhand von
Next-Generation-Sequencing Transkriptomdaten (mehrere Diplom-und Masterarbeiten).
- Konkurrenz um Wasser zwischen Savannensträuchern – Test
verschiedener Szenarios des Wurzelwachstums.
- Regulation des Lipidstoffwechsels in Leberzellen - Erstellung eines grafischen Regulationsnetzwerkes.
- Der Lipidstoffwechsel in der nicht-alkoholischen Fettleber.
- Mathematische Modellierung von Allelfrequenzen bei Autoimmunitaetserkrankungen.
- Parallelisierung
einer C++/Matlab - Toolbox zur dynamischen Optimierung
von Regulationsvorgängen in E.coli
Bereits
bearbeitete Themen
Die folgenden
Themen wurde bereits als Thema für eine Qualifizierungsarbeit vergeben
bzw. sind derzeit in Bearbeitung.Bei Interesse
können diese Themen aber in abgewandelter Form bzw. mit anderen
Schwerpunkten neu vergeben werden. Bitte Fragen
Sie bei Interesse im Lehrstuhl nach!
- Regelkreis-basiertes Reverse
Engineering circadianer Oszillationssysteme,
- Uhrensynchronisationsmechanismen in
biologischen und technisch verteilten
Systemen: eine vergleichende Studie.
- Untersuchung
von Optimalitätskriterien in transkriptionellen Regulationsvorgängen
des
zentralen Stoffwechsels von Escherichia
coli .
- Betreuer: Gemeinsames Thema mit TU Ilmenau.
Dortiger Betreuer: Martin Bartl, Betreuer in Jena: Dr.
Christoph Kaleta
- Funktion des alternativen Spleißens in
Pilzen.
Kontakt:
Die E-Mail-Adressen,
Raumnummern und Telefonnummmern der Betreuer finden Sie auf der
Mitarbeiterseite des Lehrstuhls:
http://pinguin.biologie.uni-jena.de/bioinformatik/LS_Mitarbeiter.html
Stand : 24. Januar 2012