Elective Compulsory Seminar Module 3 - Cheatsheet

Analyse und Interpretation wissenschaftlicher Daten

Definition:

Analyse und Interpretation wissenschaftlicher Daten bezieht sich auf die Anwendung statistischer Methoden zur Untersuchung von Daten, um Hypothesen zu prüfen und Schlussfolgerungen zu ziehen.

Details:

• Datentypen: qualitativ und quantitativ
• Deskriptive Statistik: Mittelwert, Median, Modus, Standardabweichung
• Inferenzstatistik: Hypothesentests, p-Wert, Konfidenzintervalle
• Diagramme und Plots: Histogramme, Boxplots, Streudiagramme
• Regressionsanalyse: lineare und multiple Regression
• Software: R, Python, SPSS

CRISPR-Cas9 Genom-Editierung

Definition:

Eine Methode der Genom-Editierung, die das adaptive Immunsystem von Bakterien nutzt. Ermöglicht gezielte DNA-Änderungen.

Details:

• CRISPR: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats
• Cas9: CRISPR-assoziiertes Protein 9
• Anleitung durch synthetische gRNA (guide RNA)
• DNA-Doppelstrangbruch (\text{DSB}) erzeugt durch Cas9
• Reparatur durch non-homologous end joining (\text{NHEJ}) oder homology-directed repair (\text{HDR})

Genetische Tests und prädiktive Modellierung

Definition:

Genetische Tests identifizieren genetische Varianten; prädiktive Modellierung verwendet diese Daten zur Vorhersage von Gesundheitsrisiken

Details:

• Genetische Tests: DNA-Sequenzierung, SNP-Analyse, Genomweite Assoziationsstudien (GWAS)
• Prädiktive Modellierung: Monte Carlo-Simulation, maschinelles Lernen, Bayes'sche Netzwerke
• Anwendungsbereiche: Krankheitsrisikoabschätzung, pharmakogenetische Vorhersagen, personalisierte Medizin
• Wichtige Parameter: Sensitivität, Spezifität, prädiktiver Wert
• Datenschutz und ethische Implikationen beachten

Proteomische Methoden wie Massenspektrometrie

Definition:

Massenspektrometrie zur Analyse und Quantifizierung von Proteinen in komplexen Proben; zentrale Methode in der Proteomik.

Details:

• Identifizierung und Quantifizierung von Proteinen
• Verwendung von Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS)
• Probenvorbereitung: Proteinextraktion, -verdauung, Fraktionierung
• Messung von Masse-zu-Ladung-Verhältnissen (m/z)
• Peak-Analyse zur Bestimmung von Proteinsequenzen
• Hochdurchsatz-Analyse großer Proteinmengen
• Anwendung in der Biomarker-Entdeckung, Krankheitsdiagnostik und Medikamentenentwicklung

PCR und qPCR Techniken

Definition:

PCR dient der Amplifikation spezifischer DNA-Sequenzen. qPCR (quantitative PCR) erlaubt die Quantifizierung der DNA in Echtzeit.

Details:

• PCR-Prozess: Denaturierung, Annealing, Elongation.
• Hauptkomponenten: Template-DNA, Primer, Taq-Polymerase, dNTPs.
• qPCR: Verwendet fluoreszierende Farbstoffe oder Sonden zur Quantifizierung.
• Analysemethoden: ΔΔCt-Methode, absolute Quantifizierung.

Personalisierte Medizin und Pharmakogenomik

Definition:

Anpassung medizinischer Behandlung basierend auf genetischen Informationen des Patienten, um Effektivität zu maximieren und Nebenwirkungen zu minimieren.

Details:

• Ziele: Optimale Therapie, minimalste Nebenwirkungen
• Pharmakogenomik: Studie der Variabilität genetischer Reaktionen auf Medikamente
• Genetische Tests: Identifikation von Biomarkern zur Vorhersage der Medikamentenwirkung (\textit{z.B. CYP450-Enzyme})
• Beispiele: Krebspatienten (BRCA1/BRCA2 für Brustkrebs), Antidepressiva (CYP450-Polymorphismen)

Kritische Bewertung von Forschungsergebnissen

Definition:

Kritische Bewertung der Validität, Reproduzierbarkeit und Relevanz von Forschungsergebnissen.

Details:

• Validität: Überprüfen, ob die Methoden und Ergebnisse den wissenschaftlichen Standards entsprechen
• Reproduzierbarkeit: Sicherstellen, dass die Ergebnisse durch andere Forscher unter denselben Bedingungen wiederholt werden können
• Relevanz: Bewertung der praktischen Anwendbarkeit und Bedeutung der Ergebnisse im Kontext der vorhandenen Literatur
• Bias und Confounder: Erkennen und Bewerten von systematischen Fehlern und Störfaktoren
• Statistische Signifikanz: Überprüfung der verwendeten statistischen Methoden und ob die Ergebnisse statistisch signifikant sind
• Peer Review: Nutzen von Begutachtung durch Fachkollegen zur Qualitätskontrolle
• Evidenzgrade: Einordnung der Ergebnisse in das bestehende Evidenzniveau (z. B. randomisierte kontrollierte Studien, Beobachtungsstudien)

Anpassung von Behandlungsplänen an individuelle Patienten

Definition:

Behandlungspläne individuell anpassen, um optimale therapeutische Ergebnisse zu erzielen.

Details:

• Nutzung patientenspezifischer Daten wie Genomsequenzierung, biochemische Parameter und Lebensstil.
• Personalisierte Medizin: Behandlung basiert auf individuellen Biomarkern und genetischen Informationen.
• Erfordert interdisziplinäre Zusammenarbeit und fortlaufende Patientenüberwachung.
• Ziel: Effizienz und Verträglichkeit der Therapie maximieren.
• Modellierung und Simulation von krankheitsspezifischen Szenarien können hilfreich sein.