Jörn Piel: Katalogdaten im Herbstsemester 2023

NameHerr Prof. Dr. Jörn Piel
LehrgebietMikrobielle Interaktionen
Adresse
Institut für Mikrobiologie
ETH Zürich, HCI G 431
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 07 55
E-Mailjpiel@micro.biol.ethz.ch
DepartementBiologie
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
551-0125-00LGrundlagen der Biologie I: von Molekülen zur Biochemie der Zellen6 KP5GJ. Vorholt-Zambelli, N. Ban, R. Glockshuber, K. Locher, J. Piel
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Biochemie und Molekularbiologie sowie evolutionäre Prinzipien. Der Schwerpunkt liegt auf Bacteria und Archaea unter Berücksichtigung universeller Konzepte.
LernzielEinführung in die Biochemie und Molekularbiologie sowie evolutionäre Zusammenhänge
InhaltDie Lehrveranstaltung führt in die Biologie als interdisziplinäre Wissenschaft ein. Verbindungen zur Physik und Chemie werden aufgezeigt, da biologische Prozesse innerhalb der Gesetze der Thermodynamik ablaufen und auf Elementen, Molekülen und chemischen Reaktionen basieren. Der Übergang von der Geo- zur Biochemie wird diskutiert und im Zusammenhang mit dem Ursprung des Lebens betrachtet. Evolutionäre Prinzipien werden eingeführt und daraus resultierende Prozesse als Leitfaden verwendet. Es werden vereinheitlichende Konzepte in der Biologie vorgestellt, einschliesslich des Aufbaus und der Funktion zellulärer Makromoleküle und der Art der Kodierung, Dekodierung und Vervielfältigung vererbbarer Information. Zentrale Grundlagen der universellen Energieumwandlung werden ausgehend von Redoxprozessen und mit Schwerpunkt auf Bakterien und Archaeen betrachtet. Schliesslich werden biologische Prozesse in eine ökosystemorientierte Perspektive gestellt.

Der Vorlesung ist in verschiedene Abschnitte gegliedert:
1. Geochemische Perspektiven der Erde und Einführung in die Evolution
2. Bausteine des Lebens
3. Makromoleküle: Proteine
4. Membranen und Transport durch die Plasmamembran
5. Universelle Mechanismen der Replikation, Transkription und Translation
6. Reaktionskinetik, Bindungsgleichgewichte und enzymatische Katalyse
7. Energiestoffwechsel
8. Baustoffwechsel
9. Metabolismus und biogeochemische Kreislauf der Elemente
SkriptDie neu konzipierte Vorlesung wird durch Skripte unterstützt.
LiteraturDie Vorlesung wird durch Skripte unterstützt.
Die Vorlesung enthält Elemente aus den Lehrbüchern "Brock Biology of Microorganisms", Madigan et al. 15th edition, Pearson und "Biochemistry" (Stryer), Berg et al. 9th edition, Macmillan international.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggefördert
Persönliche KompetenzenKritisches Denkengefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
551-0313-00LMicrobiology (Part I)3 KP2VW.‑D. Hardt, L. Eberl, B. Nguyen, J. Piel, M. Pilhofer, A. Vagstad
KurzbeschreibungAdvanced lecture class providing a broad overview on bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
LernzielThis concept class will be based on common concepts and introduce to the enormous diversity among bacteria and archaea. It will cover the current research on bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
InhaltAdvanced class covering the state of the research in bacterial cell structure, genetics, metabolism, symbiosis and pathogenesis.
SkriptUpdated handouts will be provided during the class.
LiteraturCurrent literature references will be provided during the lectures.
Voraussetzungen / BesonderesEnglish
The lecture "Grundlagen der Biologie II: Mikrobiologie" is the basis for this advanced lecture.
551-1106-00LProgress Reports in Microbiology and Immunology
Students must sign up via secr.micro.biol.ethz.ch
0 KP5SJ. Piel, W.‑D. Hardt, A. Oxenius, J. Vorholt-Zambelli
KurzbeschreibungPresentation and discussion of current research results in the field of Microbiology and Infection Immunology
LernzielPrecise and transparent presentation of research findings in relation to the current literature, critical discussion of experimental data and their interpretation, development and presentation of future research aims
551-1109-00LSeminars in Microbiology0 KP2KS. Sunagawa, W.‑D. Hardt, M. Künzler, J. Piel, J. Vorholt-Zambelli
KurzbeschreibungSeminars by invited speakers covering selected microbiology themes.
LernzielDiscussion of selected microbiology themes presented by invited speakers.
551-1147-00LBioactive Natural Products from Bacteria Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 8.
The enrolment is done by the D-BIOL study administration.
6 KP7PJ. Piel
KurzbeschreibungLab course. In small groups projects of relevance to current research questions in the field of bacterial natural product biosynthesis are addressed.
LernzielIntroduction to relevant subjects of the secondary metabolism of bacteria. Training in practical work in a research laboratory. Scientific writing in form of a research report.
InhaltResearch project on bacteria that produce bioactive natural products (e.g., Streptomycetes, Cyanobacteria, uncultivated bacteria). The techniques used will depend on the project, e.g. PCR, cloning, natural product analysis, precursor feeding studies, enzyme expression and analysis.
Skriptnone.
LiteraturWill be provided for each of the projects at the beginning of the course.
551-1149-00LPharmaceutical Discovery from Microbial Communities Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 3.
The enrolment is done by the D-BIOL study administration.
6 KP7PA. E. Fraley, J. Piel
KurzbeschreibungIn this block course, students explore the metabolic potential of microbial communities from unique environments located in the UNESCO Biosphere Reserve Entlebuch. We will identify microorganisms cohabitating with extremophile mosses, and discover bioactive metabolites produced within these ecological niches.
LernzielNatural products have long been used as medicine. In this block course, students explore the metabolic potential of microbial communities from peat bogs located in the UNESCO Biosphere Reserve Entlebuch. Peat moss is an incredibly important source of carbon storage, sequestering more CO2 than all of the rainforests. Degradation of these mosses would cause a massive release of greenhouse gases. For this reason, the peatlands in the Entlebuch are one of the most protected natural resources in Switzerland. We are interested in studying the microbial populations of these mosses in order to understand the contributions of secondary metabolites toward peat moss sustainability. In this course, you will learn taxonomic identification of biologically relevant microbes and mosses as well as proper field collection techniques. Lab work will include the extraction and purification of natural products in the lab, followed by assays for therapeutic properties. From discovery by organic extraction, fractionation, and column chromatography, to analysis via HPLC and mass spectrometry, you will learn first-hand how a natural compound becomes a therapeutic drug.

The students will receive an introduction to relevant subjects of the secondary metabolism of bacteria and plants. Lectures will include an introduction to natural products and drug discovery, bioprospecting and industrial fermentation, relevant analytical methods, microbial communities and metagenomics. The students will receive training in practical work in a research laboratory as well as scientific literacy skills in the form of a research report and oral presentation.
InhaltThe students will work on a research project focusing on the discovery of bioactive natural products from environmental samples which they will collect in the UNESCO Biosphere Reserve Entlebuch. Students will learn from lectures in class, lab and in the field and gain experience with field collection techniques and the sequence of steps required for natural products discovery including organic extraction, fractionation, and column chromatography. They will use analytical techniques such as HPLC and mass spectrometry for initial characterization of the purified secondary metabolites. Primary biological assays will be conducted to identify natural product extracts and fractions with antibiotic activity as a first step in the drug discovery process.
SkriptProvided after each lecture.
LiteraturAdditional materials will be provided before the start of the course.
Voraussetzungen / BesonderesNone
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Problemlösunggefördert
Projektmanagementgeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Kooperation und Teamarbeitgeprüft
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegeprüft
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert