Institut für Biochemie
Das Institut für Biochemie der MHB übernimmt die Verantwortung für die biochemische Ausbildung der Studierenden und widmet sich der biomedizinischen Laborforschung sowie der Ausbildungsforschung. An der Schnittstelle von Biologie, Chemie und Medizin unterrichten und untersuchen wir die Grundlagen des Lebens auf molekularer Ebene.
Der laborexperimentelle Schwerpunkt der Forschung am Institut für Biochemie liegt auf der detaillierten biochemischen und molekularbiologischen Charakterisierung von Signaltransduktionswegen, die im kardiovaskulären/kardiorenalen System und bei dessen Erkrankungen eine Rolle spielen. Die Motivation für unsere Forschung besteht darin, durch den Erkenntnisgewinn auf biochemischer und molekularer Ebene pathobiologische Prozesse besser zu verstehen und neue Angriffspunkte für diagnostische, präventive und therapeutische Maßnahmen zu identifizieren. Unsere wissenschaftlichen Fragestellungen bearbeiten wir mit einem breiten Methodenspektrum, das von der klassischen Biochemie und Molekularbiologie, über Zellkultur, mikroskopische Verfahren und Histologie bis zur Mausgenetik reicht. Unsere Arbeitsweise zeichnet sich durch eine enge Kooperation mit Kolleg*innen aus den klinischen Fachdisziplinen aus (z.B. der Nephrologie).
Im Rahmen der Ausbildungsforschung untersuchen wir die Theorie-gestützte Konzeption und Durchführung unserer Lehrveranstaltungen und analysieren die Wirksamkeit von Lehrinterventionen. Zielsetzung ist dabei die effektive Gestaltung der Lehre genauso wie die Weiterentwicklung des theoretischen Verständnisses von Lehren und Lernen. Diese Fragestellungen bearbeiten wir mit einer Kombination von qualitativen und quantitativen Methoden.
Das Institut für Biochemie übernimmt mit seinem interdisziplinär zusammengesetzten Team in den Studiengängen der MHB die Verantwortung für die Konzeption und Durchführung der Lehre sowie der Prüfungen in den Fächern Chemie und Biochemie. Das biochemische Spiralcurriculum in den Modellstudiengängen der Human- und Zahnmedizin zeichnet sich durch eine systematische horizontale und vertikale Integration mit den anderen Grundlagen- bzw. den klinischen und klinisch-theoretischen Fächern aus. Wir stellen das Verständnis von Prinzipien und die Anwendung von Konzepten vor den Erwerb von detailliertem Faktenwissen, das in einer sich rasant entwickelnden Fachdisziplin wie der Biochemie immer umfangreicher wird. Unsere Lehrveranstaltungen sind auf exemplarisches Lernen ausgerichtet, didaktisch sorgfältig konzipiert, beinhalten interaktive Gestaltungsmethoden und verknüpfen Präsenzlehre mit E-learning-Elementen. Uns ist es wichtig, eine sichere Lernumgebung zu schaffen, in der Fehler zugelassen werden können und konstruktiv mit Nicht-Wissen umgegangen wird.
Prof. Dr. rer. nat.
Stefanie Oess
Professur für Biochemie
Telefonnummer: +49 3391 39-14800 (NP) / +49 3381 41-2660 (BRB)
E-Mail:
stefanie.oess@mhb-fontane.de
Dr. rer. nat.
Meike Hoffmeister
Akademische Mitarbeiterin, Laborleitung Institut für Biochemie, Sprecherin der IAG MMKE MHB Campus Brandenburg an der Havel
Telefonnummer: +49 3381 41-2659
E-Mail:
meike.hoffmeister@mhb-fontane.de
Dr. rer. nat.
Jenny Engelmann
Akademische Mitarbeiterin MHB Campus Neuruppin
Telefonnummer: +49 3391 39-14802
E-Mail:
jenny.engelmann@mhb-fontane.de
Dr. rer. nat.
Fabian Otte
Akademischer Mitarbeiter MHB Campus Brandenburg an der Havel
Telefonnummer: +49 3381 21-82215
E-Mail:
fabian.otte@mhb-fontane.de
Dr. rer. nat.
Alexander Bertram
Akademischer Mitarbeiter am Institut für Biochemie MHB Campus Brandenburg an der Havel
Telefonnummer: +49 3381 21-82215 (BRB) / +49 3391 39-14802 (NP)
E-Mail:
alexander.bertram@mhb-fontane.de
Doktoranden
Stefan Erfurt
Ronny Gierecki
Jonas Hoffmann
Vivien Latuske
News
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Am 10. Mai 2025 hat der 12. Potsdamer Tag der Wissenschaften auf dem Gelände des Potsdam Science Park in Golm mehr als 8000 Besucher angezogen. Über 40 Hochschulen, Schulen und Forschungseinrichtungen Brandenburgs haben sich und ihre Arbeit der Öffentlichkeit vorgestellt. Das MHB Team hat wieder im Forschungscamp Mitmachexperimente für Groß und Klein angeboten. Alexander Bertram, Jenny Engelmann und Meike Hoffmeister haben die Forschung und Lehre in der Biochemie mit einem DNA-Glücksrad vorgestellt und konnten zahlreiche große und kleine Besucher begeistern.
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Kürzlich hatte das Institut für Biochemie der MHB zusammen mit der Klinik für Nephrologie des Universitätsklinikums Brandenburg das F-BAR Protein Nostrin als neuen Prädiktor für die Wiederherstellung der Nierenfunktion (ROKF) bei Patienten mit akutem Nierenversagen (AKI) identifizieren können. ROKF ist ein entscheidender Faktor für den Übergang von AKI zu chronischer Nierenerkrankung (CKD) und in der aktuell publizierten Studie konnte bei CKD-Patienten ein weiterer Anstieg der Serumspiegel von Nostrin gezeigt werden. Der weitere Anstieg der Nostrin-Serumkonzentrationen bei CKD im Vergleich zu AKI weist auf eine signifikante Beeinträchtigung des Nostrin-Turnover hin und unterstützt die mögliche Eignung von Nostrin als neuen diagnostischen Wert sowohl bei AKI als auch bei CKD.
Link zu Latuske et al. (2025) Kidney and Blood Pressure Research. |
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Die MHB vergibt jährlich im Rahmen des nationalen Stipendienprogramms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) Deutschlandstipendien und fördert damit besonders engagierte und motivierte Studierende. Vivien Latuske, medizinische Doktorandin am Institut für Biochemie, wurde zum 01.04.2025 erneut in die Förderung für begabte und leistungsstarke Studierende aufgenommen.
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Dr. Jenny Engelmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin des Instituts für Biochemie, wurde beim diesjährigen Sommerfest zum dritten Mal in Folge mit dem 1. Platz des Lehrpreises Medizin ausgezeichnet. Für den einmal im Jahr vergebenen Lehrpreis wählen die Studierenden des BMM für verschiedene Kategorien, welche Dozierenden ihnen besonders positiv aufgefallen sind. Dabei wählten die Studierenden Dr. Engelmann in den Kategorien "Beste Vorlesungsunterlagen", "Beste Unterstützung", "Beste Erklärweise" und "Beste praktische Lehre" auf Platz 1.
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Unter dem Titel „Naturwissenschaftliche Grundlagenfächer – Wider den Vorurteilen!“ diskutiert die Leiterin des Instituts für Biochemie, Prof. Stefanie Oess, mit den Gastgebern des Podcasts Medizin vs. Didaktik über die aktuelle Entwicklung der Lehre in der Medizin und beantwortet u.a. die Frage, wie man biochemische Praktika „cool“ gestaltet. Der Podcast ist auf vielen Steamingplattformen sowie hier zu finden.
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Für ihr Poster „Characterization of nephropathies induced by loss of Nostrin in ageing mice“ erhielt Vivien Latuske als medizinische Doktorandin des Instituts für Biochemie den 1. Preis für das beste Poster im Rahmen des 4. MHB- Alternssymposiums des Zentrums für Alternsforschung (ZAF-BB) der MHB.
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Am 04. Mai 2024 hat der 11. Potsdamer Tag der Wissenschaften auf dem Telegrafenberg im Wissenschaftspark „Albert Einstein“ mehr als 6000 Besucher angezogen. Über 30 Hochschulen, Schulen und Forschungseinrichtungen Brandenburgs haben sich und ihre Arbeit der Öffentlichkeit vorgestellt. Das MHB Team hat im Forschungscamp Mitmachexperimente für Groß und Klein präsentiert und Jenny Engelmann und Meike Hoffmeister haben die Forschung und Lehre in der Biochemie mit einem DNA-Glücksrad vorgestellt. |
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Im Vergleich zu Kontrollpersonen haben AKI-Patient*innen signifikant höhere Nostrin-Level im Serum und die Nostrin-Level nehmen mit dem Schweregrad einer AKI signifikant zu. Niedrige Serum Nostrin-Level zum Zeitpunkt einer AKI-Diagnose sind prädiktiv für Überleben im Krankenhaus. In einem translationalen Forschungsansatz konnte das Institut für Biochemie der MHB zusammen mit der Klinik für Nephrologie des Universitätsklinikums Brandenburg das F-BAR Protein Nostrin als einen neuen prädiktiven Biomarker für AKI-assoziierte Mortalität, Notwendigkeit einer Nierenersatztherapie und Wiederherstellung der Nierenfunktion identifizieren. Link zu Erfurt et al. (2024) PLOS ONE
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Die MHB vergibt im Rahmen des nationalen Stipendienprogramms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) Deutschlandstipendien und fördert damit besonders engagierte und motivierte Studierende. Vivien Latuske, medizinische Doktorandin am Institut für Biochemie, wurde zum 01.04.2024 in die Förderung für begabte und leistungsstarke Studierende aufgenommen.
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Dr. Jenny Engelmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin des Instituts für Biochemie (links), wurde beim diesjährigen Sommerfest zum zweiten Mal in Folge mit dem 1. Platz des durch die MedSI verliehenen Lehrpreises ausgezeichnet. Der einmal im Jahr vergebene Lehrpreis soll Dozierende auszeichnen, die aus Sicht der Studierenden besonders positiv aufgefallen sind. Dabei hoben die Studierenden bei Dr. Engelmann insbesondere das gute Erklären komplexer biochemischer Zusammenhänge und die gute praktische Lehre hervor. Den 2. Platz des Lehrpreises 2023 holte Magdalena Ruppert, wissenschaftliche Mitarbeiterin des Instituts für Anatomie (rechts).
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Für sein Poster „AKI-Risikoprädiktion mittels Serum-Nostrin“ erhielt Stefan Erfurt als medizinischer Doktorand des Instituts für Biochemie und der Klinik für Nephrologie den Preis für das beste Poster im Rahmen des 3. MHB- Alternssymposiums des Zentrums für Alternsforschung (ZAF-BB) der MHB.
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Forschungsprojekte
Wir untersuchen Signaltransduktionswege im Kontext kardiovaskulärer Erkrankungen. Ausgangspunkt sind dabei unsere grundlegenden Arbeiten zum F-BAR Protein NOSTRIN. NOSTRIN ist ein wichtiger Regulator der Stickstoffmonoxid (NO)-Produktion und der Verlust von NOSTRIN in knockout-Mäusen führt zu endothelialer Dysfunktion, Hypertension und Herzversagen. Dabei spielt NOSTRIN eine wichtige Rolle in der korrekten Positionierung des M3-Acetylcholinrezeptors. Mit diesen Arbeiten konnten wir NOSTRIN als erstem F-BAR Protein eine Funktion bei der Regulation eines G-Protein gekoppelten Rezeptors nachweisen und zum grundlegenden Verständnis der Funktion von F-BAR Proteinen beitragen (Kovacevic et al., 2012, Embo J.; Kovacevic et al., 2015, Circ. Res.).
Das F-BAR Protein Nostrin wird in vaskulären Endothelzellen exprimiert und dient als wichtiger Modulator bei der Regulierung der subzellulären Lokalisation und Aktivität der endothelialen NO-Synthase. Wir konnten zeigen, dass Patient*innen mit einer akuten Nierenschädigung (AKI) signifikant höhere Nostrin-Konzentrationen im Serum aufweisen als Kontrollpersonen. Niedrige Serum-Nostrin-Konzentrationen zum Zeitpunkt einer AKI-Diagnose sind prädiktiv für das Überleben im Krankenhaus (Erfurt et al. 2024 PlosOne). Aktuell untersuchen wir die Rolle und die molekularen Mechanismen von Nostrin bei der Pathogenese von Nierenerkrankungen in einem translationalen Ansatz zwischen Grundlagenforschung (Maus-Modell) und Klinik.
Nachweis von Nostrin im Serum von Patient*innen mit akuter Nierenschädigung (AKI) im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen.
Endothelzellen spielen eine entscheidende Rolle beim Prozess der Angiogenese zur Bildung von neuen Blutgefäßen aus bereits existierenden Gefäßen. Diese Prozesse sind zum einen in der Entwicklung von großer Bedeutung aber auch bei der Wundheilung und Angiogenese von Tumoren. Wir konnten zeigen, dass NOSTRIN an der Assemblierung eines Signalkomplexes bestehend aus dem FGF-Rezeptor 1 mit Rac1 und Sos1 beteiligt ist und dabei essentiell für die FGF-2 abhängige Aktivierung der kleinen GTPase Rac1 ist. Somit kommt NOSTRIN eine wichtige Rolle bei der Angiogenese während der Embryonalentwicklung zu (Kovacevic et al., 2012, Embo J).
Die Holoprosenzephalie (HPE) ist eine häufige Fehlbildung des Gehirns beim Menschen mit einer Prävalenz von 1:16.000 bei der Geburt und 1:250 beim Embryo. Die Ursachen der HPE können vielfältig sein und an der Entstehung des Krankheitsbilds sind sowohl Einflüsse aus der Umwelt als auch genetische Faktoren beteiligt. Wir konnten die E3-Ligase NOSIP als kritischen Modulator bei der Gehirn- und Gesichtsentwicklung identifizieren. Der Verlust von NOSIP im Mausmodell führt zur Ausbildung einer HPE in Assoziation mit weiteren Fehlbildungen des Gesichts (Hoffmeister et al., 2014, PlosOne). Weiterführende Studien in Maus und Xenopus haben gezeigt, dass NOSIP ein kritischer Faktor für die Neurogenese während der Embryonalentwicklung ist und somit ein Kandidatengen für mögliche Fehlregulationen bei der Entwicklung des menschlichen Gehirns darstellt (Hoffmeister et al., 2017, Dev Biol). Diese Untersuchungen vertiefen und erweitern wir gegenwärtig unter Anwendung von in-vivo und in-vitro Methoden z.B. Kultivierung von neuronalen Stammzellen, Massenspektrometrie, Protein-Protein Interaktionen, intrazelluläre Signalwege auf molekularer Ebene, mikroskopische Methoden.
Virtuelle Lehrformate, wie beispielsweise synchrone Lehrveranstaltungen im Videokonferenzformat, sind zunehmend Teil der medizinischen Aus-, Fort- und Weiterbildung. Die kognitive Beteiligung von Lernenden in diesen Lehrveranstaltungen ist oft schwer einschätzbar, da aufgrund von ausgeschalteten Kameras der Teilnehmenden häufig ein visuelles Feedback für die Dozierenden fehlt.
In unserer Ausbildungsforschungsstudie VeLLeVi untersuchen wir theoriegeleitet, welche Verhaltensweisen bei Studierenden während Lehrveranstaltungen im Videokonferenzformat durch unterschiedliche didaktische Elemente hervorgerufen werden und wie virtuelle Lehrveranstaltungen konzipiert werden können, um Studierende zu motivieren und auf die Veranstaltung zu fokussieren. Dafür erheben und analysieren wir sowohl qualitative Daten (Interviews mit Studierenden) als auch quantitative Daten (Umfragen).
Virtuelle Lehrformate, wie beispielsweise inverted classroom Formate mit asynchronen Lernvideos, werden zunehmend in der medizinischen Aus-, Fort- und Weiterbildung eingesetzt. Solche Formate können z.B. Lernenden die Möglichkeit bieten, über Lernumgebung und -tempo selbst zu entscheiden, aber auch die Durchführung der Lehre an dezentral organisierten Bildungseinrichtungen, wie der MHB unterstützen. Nach aktuellem Stand der Lehr-/Lernforschung steigern Lehrmethoden, welche die Lernenden zur aktiven Mitarbeit anregen, deren Motivation und Lernerfolg. Auch in Lernvideos können solche aktivierenden Elemente integriert werden, anders als in synchronen Präsenzveranstaltungen ist es bei solchen Formaten jedoch unmöglich, die kognitive Beteiligung der Lernenden zu beobachten und so zu erfassen.
Im durch die Interne Forschungsförderung der MHB geförderten Ausbildungsforschungsprojekt VeLLaLe untersuchen wir theoriegeleitet, ob Lernende durch aktivierende didaktische Elemente innerhalb von Lernvideos (H5P) tatsächlich zur aktiven Mitarbeit angeregt werden und welche Verhaltensweisen durch unterschiedliche didaktische Elemente hervorgerufen werden. Dafür erheben und analysieren wir sowohl qualitative Daten (Interviews mit Studierenden) als auch quantitative Daten (Umfragen).
Beispiele für aktivierende didaktische Elemente innerhalb von asynchronen Biochemie-Lernvideos im BMM.
