Dozent: Oliver Küchler [ Schreibt mir gerne ]
Teilnehmerzahl: 3-5
Zeitraum: 09.03.2026 bis 01.05.2026 (open to discussion)
Ort: Charité Campus Mitte, Invalidenstr. 97 (Homeoffice möglich)
Schwerpunkte: Entwicklung von Python-Anwendungen und Web-Apps auf Basis von Django und Vue.js
Qualitatives Profil:

• Programmieren (★★★★)
• Biologie/Biochemie (★★)
• Projektmanagement (★★)

Inhaltliche Beschreibung:

Im Rahmen der Kooperation zwischen der AG Seelow (Bioinformatik & Translationale Genetik) und dem Institut für Medizinische Genetik und Humangenetik (IMGH) der Charité werden softwarebasierte Lösungen entwickelt, die Forschung und molekulardiagnostische Routinen unterstützen. Die folgenden Themen stellen mögliche Praktikumsprojekte dar, wobei die konkrete Schwerpunktsetzung in Abstimmung mit den Teilnehmenden erfolgt.

Projekt A: Identifikation von CRISPR-Base-Editing-Targets

Am Berlin Center for Regenerative Therapies (BCRT) untersucht die Arbeitsgruppe von Dimitrios Wagner neue CRISPR-basierte Strategien zur Zelltherapie. Ein in Zusammenarbeit mit dem PhD-Studenten Viktor Glaser entwickeltes Skript dient der automatisierten Identifikation potenzieller Base-Editing-Zielstellen im CD38-Gen.
Das Tool umfasst u. a.:

1. Identifikation potenziell pathogener Varianten (u. a. auf Basis von AlphaMissense)
2. Erkennung von Sequenzpositionen, die durch ABE (A→G / T→C) editierbar sind
3. Generierung geeigneter sgRNAs für die jeweiligen Zielstellen

• Fehleranalyse und Code-Refactoring
• systematische Testung und Validierung
• Umsetzung einer webbasierten Benutzeroberfläche für das Charité-Intranet

Projekt B: Entwicklung eines ACMG-Klassifikations-Tools

Im IMGH werden genetische Varianten routinemäßig anhand der ACMG-Kriterien (American College of Medical Genetics and Genomics) bewertet. Die Klassifikation erfolgt aktuell überwiegend manuell und ist zeitintensiv. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Software-Tools, das die Anwendung der ACMG-Regeln automatisiert unterstützt — einschließlich:

• Erfassung und strukturierte Darstellung relevanter Evidenzen
• automatisierte Vorbewertung anhand definierter Subkriterien
• transparente Entscheidungslogik zur Ableitung der fünf Klassen (Benign – Likely Benign – VUS – Likely Pathogenic – Pathogenic)

Projekt C: Erweiterung der RNA-Seq-Pipeline SnakeSplice

Die in der AG Seelow entwickelte Pipeline SnakeSplice dient der Analyse von Transkriptomdaten mit besonderem Fokus auf Splicing-Ereignisse. Sie basiert auf dem SnakeMake-Framework und umfasst bisher fünf Module:

1. Quality Controlling & Prepocessing
2. Detektion von Genfusionen
3. Analyse der Genexpression und Gene Set Enrichment Analysis
4. Analyse des Splice-Verhalten
5. Variant-Calling

• Erweiterung bestehender Module (z. B. Detektion monoallelischer Expression, Verbesserung von Variant-Effect-Predictions)
• Entwicklung eines neuen Moduls für nicht-kodierende RNA
• Integration zusätzlicher Splicing-Analyse-Tools
• Ausbau der Ergebnis-Reports (Visualisierung, strukturierte Ausgaben)
• Testung, Benchmarking und Dokumentation der Pipeline

Projekt D: Automatisierte Annotation von Immunfluoreszenz-Mikroskopiebildern

• Entwicklung oder Integration eines Modells zur Zellsegmentierung / -klassifikation
• Datenaufbereitung und Trainingspipelines
• Aufbau einer kleinen GUI zur effizienten Korrektur und Validierung der Annotationen

Gemeinsame Projektarbeit

Die Student:innen können wahlweise zu Hause oder in unseren Büros in Mitte arbeiten. Wir planen eine wöchentliche Fortschrittsbesprechung in unseren Büros mit den beteiligten Student:innen aus allen hier vorgeschlagenen Projekten.

Teilnehmerzahl: 2
Zeitraum: 09.03.2026 bis 01.05.2026
Ort: Charité Campus Mitte, Invalidenstr. 97 (Homeoffice möglich)
Schwerpunkte: Praktische Programmierarbeit (66 %), Erwerb von Soft Skills (34 %)
Qualitatives Profil: Programmieren (★★★★), Projektmanagement (★★), Biologie (★★)

Inhaltliche Beschreibung:

In der AG Bioinformatik und translationale Genetik wird eine Anwendung zur Analyse von DNA-Bindungsstellen entwickelt. Die Funktionalität umfasst unter anderem:

• Suche nach Sequenzmotiven mittels einer positionsspezifischen Matrix (PWM)
• Suche nach Sequenzmotiven anhand einer Konsensussequenz
• Suche nach Sequenzmotiven mit einem flexiblen Transkriptionsfaktormodell (TFFM)
• Suche nach Regionen mit CpG-Inseln

Die Anwendung ist zum Beispiel bei der Serverprozessierung von FABIAN-variant im Einsatz: https://www.genecascade.org/fabian/

Für diese Kommandozeilenanwendung soll im Rahmen des Softwarepraktikums eine Electron-Anwendung entwickelt werden: https://www.electronjs.org/

Erforderlich sind:

• Vorkenntnisse in JavaScript
• Sicherer Umgang in mindestens zwei Betriebssystemen (Linux, macOS, Windows)
• Bereitschaft zum selbstständigen Einarbeiten in neuen Technologien

Das Praktikum wird von einem Diplom-Informatiker betreut. Während des Praktikums sind Studierende Teil der Arbeitsgruppe. Es wird Zugang zu einem Linux-Server und einer GitLab-Versionsverwaltung bereitgestellt. Wahlweise kann vor Ort am Charité Campus Mitte oder im Homeoffice gearbeitet werden. Das Praktikum ist nur in Vollzeit möglich. Es finden regelmäßige Termine zur Besprechung des Fortschritts statt.