Mikrobiologie ist die Wissenschaft von Mikroorganismen wie Bakterien, Viren, Pilzen, Archaeen und Protozoen. Sie untersucht deren Struktur, Funktion, Lebensprozesse und Wechselwirkungen mit ihrer Umwelt, anderen Organismen und dem Menschen. Dabei umfasst das Studium ein breites Spektrum von biologischen, chemischen und technischen Aspekten.
Inhalte des Mikrobiologie-Studiums
1. Grundlagenfächer
- Biologie:
- Allgemeine Biologie und Zellbiologie.
- Genetik: Aufbau und Funktion von Genomen, Erbprozesse bei Mikroorganismen.
- Evolution und Systematik von Mikroorganismen.
- Chemie:
- Biochemie: Stoffwechselwege und Moleküle wie Proteine, Lipide und DNA.
- Organische und anorganische Chemie als Basis für biochemische Prozesse.
- Physik und Mathematik:
- Grundkenntnisse in Physik (z. B. Optik für Mikroskopie) und Statistik zur Analyse von Daten.
2. Spezialisierte Mikrobiologie-Themen
- Allgemeine Mikrobiologie:
- Grundlagen der Physiologie, Morphologie und Taxonomie von Mikroorganismen.
- Charakterisierung von Mikroorganismen und deren Lebenszyklen.
- Medizinische Mikrobiologie:
- Pathogene Mikroorganismen und ihre Rolle bei Infektionskrankheiten.
- Antibiotikaresistenzen und Entwicklung neuer Medikamente.
- Umweltmikrobiologie:
- Rolle von Mikroorganismen in Ökosystemen, z. B. im Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf.
- Biologische Abwasserbehandlung und Bioremediation.
- Industrielle Mikrobiologie und Biotechnologie:
- Nutzung von Mikroorganismen für die Herstellung von Enzymen, Medikamenten, Lebensmitteln und Biokraftstoffen.
- Gentechnisch veränderte Mikroorganismen für industrielle Anwendungen.
- Molekulare Mikrobiologie:
- Genomik, Proteomik und Bioinformatik in der Mikrobiologie.
- Regulierung von Genexpression und Signalübertragung.
- Virologie:
- Aufbau, Replikation und Pathogenität von Viren.
- Entwicklung von Impfstoffen und antiviralen Therapien.
3. Praktische und methodische Kompetenzen
- Labortechniken:
- Mikroskopie (Lichtmikroskopie, Elektronenmikroskopie).
- Kultivierung von Mikroorganismen auf festen und flüssigen Medien.
- DNA-Isolation, PCR (Polymerase-Kettenreaktion), Genom-Sequenzierung.
- Analyse und Diagnostik:
- Identifikation und Klassifikation von Mikroorganismen.
- Antibiogramme zur Bestimmung von Resistenzprofilen.
- Datenanalyse:
- Bioinformatische Werkzeuge zur Analyse mikrobieller Genome.
- Statistische Auswertung experimenteller Daten.
Typische Fragestellungen in der Mikrobiologie
- Wie beeinflussen Mikroorganismen die menschliche Gesundheit?
- Welche Rolle spielen Mikroben im Klimawandel und in globalen Stoffkreisläufen?
- Wie können Mikroorganismen zur Herstellung nachhaltiger Produkte genutzt werden?
- Welche Mechanismen nutzen pathogene Mikroben, um den Wirt zu infizieren?
Karrierechancen nach dem Studium
Absolvent:innen der Mikrobiologie arbeiten in verschiedenen Bereichen, wie:
- Forschung und Wissenschaft: Universitäten, Forschungsinstitute, Labore.
- Medizin und Pharmazie: Entwicklung von Medikamenten, Impfstoffen und Diagnostika.
- Lebensmittelindustrie: Kontrolle und Optimierung mikrobieller Prozesse in der Lebensmittelherstellung.
- Umweltschutz: Einsatz von Mikroben zur Abwasserreinigung oder Bodensanierung.
- Industrie: Biotechnologie, Bioinformatik und Herstellung biobasierter Produkte.