Aktuelle Themen zur Vergabe als Studien-, Bachelor- oder Masterarbeit
Wir haben jederzeit offene Stellen für Arbeiten in aktuellen Projekten!
Die Themen und Bereiche umfassen dabei:
- Computersimulationen zur Struktur, Funktion und Dynamik von Biomolekülen
- Konstruktion von Modellen komplexer Systeme um experimentelle Befunde zu verstehen und Eigenschaften vorherzusagen
- ab initio Quantenmechanik, Semiempirik, Moleküldynamik, High Performance Computing, Multiskalenmodelle
Im folgenden ein kleiner Einblick in die Anwendung und Entwicklung dieser Methoden, welche als Studien-, Bachelor- oder Masterarbeiten durchgeführt werden können:
Elektronentransfer in Biomolekülen
Orbitale der Nukleinbasen
Ausschnitt aus der Photolyase
-
Benchmarkrechnungen für Ionisierungspotentiale und Elektronenaffinitäten
-
Elektronische Kopplungen für Elektronentransfer in DNA und Proteinen
-
Ladungstransfer in modifizierter DNA
-
DNA unter extremen Bedingungen
Struktur und Eigenschaften der Channelrhodopsine
- ChR ermöglichen optische Anregung diverser Zelltypen in vivo
- Ziel: gezielte Veränderungen der Absorptionseigenschaften der Proteine durch:
- Mutationen (bio)
- veränderte Chromophore (chemisch)
- Problem: (detaillierte) 3D-Struktur unbekannt
- Aufgabenstellungen:
- Strukturoptimierung verschiedener Chromophore mit quantenchemischen Methoden
- Berechnung von Anregungsenergien
- Simulation des Proteins mit neuen Chromophoren
Erweiterte Polarisation in SCC-DFTB mit Hilfe der Equilibrierung des chemischen Potentials (CPE)
Equilibrierung des chemischen Potentials
- SE-QM Methoden und Polarisierbarkeiten: Intrinsische Probleme
- Lokalisierte minimale BasisKeine Winkelabhängigkeit in der Dichteänderung (DFTB)
- 25% Unterschätzung von Molekülpolarisierbarkeiten
- Erwartete Verbesserungen für die CPE Erweiterung von SCC-DFTB
- Molekulare Polarisierbarkeiten
- Relative Intensitäten in Ramanspektren
- Molekülstrukturen
- Stabilität in H-Brücken
- Weiterführende Arbeit:
- Ausführliche "Benchmark" Rechnungen, die das Potential einer verbesserten Polarisation in SCC-DFTB dokumentieren (siehe Abb. links für Molekülpolarisierbarkeiten)
Protein-Ligandwechselwirkungen
Protein-Ligand Wechselwirkung
- Bindung von Glyphosate an Pflanzenenzyme
- Untersuchung von
- Bindungsstärken
- H-Brücken
- Konformationsdynamiken
- Verwendete Methoden
- MD Simulationen
- Freie Energierechnungen
Membransimulationen und membrangängige Peptide
- Benchmarking üblicher Membrankraftfelder
- Untersuchung von Phasenübergängen
- Bestimmung thermodynamischer Eigenschaften
- Gemeinsame Projekte von AGs Elstner und Ulrich
- Studien antimikrobieller Peptide und ihrer Membraneinlagerung
- Kombination von NMR und Simulationstechniken
Bachelor and Master Theses
Contact:
Prof. Marcus Elstner
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Physikalische Chemie
Abteilung für Theoretische Chemische Biologie
Gebäude 30.44
Kaiserstr. 12
D-76131 Karlsruhe
Tel. +49 (0) 721 608-45700
Fax +49 (0) 721 608-45710
