Drukuj sylabusInżynieria białek
Informacje ogólne
| Kod przedmiotu: | WBT-BT121-A |
| Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0512) Biochemia
|
| Nazwa przedmiotu: | Inżynieria białek |
| Jednostka: | Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii |
| Grupy: |
przedmioty obowiązkowe dla III roku biotechnologii LIC |
| Punkty ECTS i inne: |
4.00
|
| Język prowadzenia: | polski |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/2024" (zakończony)
| Okres: | 2023-10-01 - 2024-01-28 |
 
PN WT WYK
CW
CW
CW
ŚR CW
CW
CZ PT CW
CW
|
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 45 godzin
Wykład, 15 godzin
|
|
| Koordynatorzy: | Marta Dziedzicka-Wasylewska, Ewelina Fic | |
| Prowadzący grup: | Ewa Błasiak, Ewelina Fic, Małgorzata Figiel, Andrzej Górecki | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: | Przedmiot - Egzamin | |
| Tryb prowadzenia zajęć: | stacjonarne |
|
| Cele kształcenia: | - Uzyskanie przez studentów wiedzy na temat procedury powstawania białek rekombinowanych, począwszy od wprowadzenia zmian w genie wybranego białka, poprzez produkcję białka rekombinowanego w wybranym systemie ekspresyjnym, jego oczyszczanie i zbadanie własności strukturalnych. - Przygotowanie studentów do pracy laboratoryjnej: poznanie zasad przeprowadzania eksperymentu, opracowanie i analiza wyników. |
|
| Efekty kształcenia: | WIEDZA Student: • zna metody wprowadzania mutacji punktowych do sekwencji DNA [BT1 K_W13], • ma ogólną wiedzę na temat systemów ekspresyjnych wykorzystywanych w biotechnologii do produkcji białek rekombinowanych [BT1 K_W21], • zna czynniki mające wpływ na wydajność procesów transkrypcji, translacji, fałdowania i wydzielania białek w organizmach prokariotycznych i eukariotycznych [BT1 K_W06], • ma ogólną wiedzę na temat dostępnych metod oczyszczania oraz refałdowania białek [BT1 K_W21], • zna metody, które można wykorzystywać do badania zmian strukturalnych oraz stabilności białek [BT1 K_W10, BT1 K_W11], UMIEJĘTNOŚCI Student: • wykorzystuje PCR do modyfikacji sekwencji DNA [BT1 K_U01], • potrafi wybrać system ekspresyjny optymalny do produkcji białka o określonych właściwościach i zastosowaniu [BT1 K_U02], • korzysta z podstawowej aparatury laboratoryjnej (np. aparatu do elektroforezy DNA, aparatu do elektroforezy białek, spektrofotometru, termocyklera, łaźni wodnej, cieplarki, termobloku, komory laminarnej) [BT1 K_U03], • umie opisać przeprowadzone doświadczenie oraz przedstawić jego wyniki [BT1 K_U10], • potrafi pozyskiwać informacje z literatury naukowej oraz źródeł internetowych [BT1 K_U05, BT1 K_U06], • umie przygotować prezentację oraz wygłosić krótki referat na wybrany temat związany z pozyskiwaniem i badaniem białek rekombinowanych [BT1 K_U14, BT1 _KU07]. KOMPETENCJE SPOŁECZNE Student: • potrafi pracować indywidualnie i zespołowo [BT1 K_K01], • podczas pracy myśli o bezpieczeństwie swoim i innych [BT1 K_K07], • dba o porządek w miejscu pracy oraz powierzony sprzęt [BT1 K_05]. |
|
| Wymagania wstępne: | Zaliczenia kursu Biochemia |
|
| Forma i warunki zaliczenia: | 1. Ocena końcowa z ćwiczeń jest średnią arytmetyczną z ocen za sprawozdania i referat. 2. Warunkiem dopuszczenia do końcowego kolokwium zaliczeniowego (pytania testowe jednokrotnego wyboru zadanie dotyczące projektowania starterów oraz kilka pytań otwartych) jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń (ocena co najmniej dostateczna). 3. Warunkiem zaliczenia kursu jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń oraz pozytywna ocena z końcowego kolokwium zaliczeniowego. Aby uzyskać pozytywną ocenę z kolokwium zaliczeniowego należy uzyskać ponad 50% punktów. 4. Ocena końcowa z kursu jest średnią ważoną ocen z ćwiczeń (25%) i kolokwium zaliczeniowego (75%) pod warunkiem, że obie oceny są ocenami pozytywnymi. |
|
| Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów: | • Studenci piszą sprawozdania zawierające opis doświadczeń przeprowadzonych na ćwiczeniach oraz analizę uzyskanych wyników. Sprawozdania są oceniane przez prowadzącego. • Studenci przygotowują prezentację ustną (referat) na temat wybranych zagadnień i metod związanych z danymi ćwiczeniami. Referat jest oceniany przez prowadzącego. • Umiejętności studentów w zakresie korzystania z aparatury laboratoryjnej, pracy w grupie, dbania o bezpieczeństwo są sprawdzane i w razie potrzeby korygowane przez prowadzącego w trakcie zajęć praktycznych (ćwiczeń). • Wiedza teoretyczna zdobyta na kursie jest sprawdzana podczas kolokwium zaliczeniowego (test jednokrotnego wyboru, zadanie dotyczące projektowania starterów oraz pytania otwarte). |
|
| Metody dydaktyczne - słownik: | Metody podające - objaśnienie lub wyjaśnienie |
|
| Bilans punktów ECTS: | Udział w zajęciach: wykład – 15 h ćwiczenia – 45 h Praca własna studenta: • przygotowanie się do ćwiczeń - 10 h • przygotowanie raportu z ćwiczeń – 15 h • przygotowanie się do zaliczenia – 30 h w sumie: 115 h = 4 pkt ECTS |
|
| Sylabus przedmiotu dla studentów rozpoczynających studia od roku akademickiego 19/20 lub później: | Biotechnologia, studia stacjonarne pierwszego stopnia, rok 3 |
|
| Pełny opis: |
Wykłady: Sposoby projektowania białek o nowej strukturze i funkcji. Zastosowanie reakcji PCR w ukierunkowanej mutagenezie. Sekwencjonowanie i synteza DNA. Synteza białek rekombinowanych w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych oraz w układach in vitro. Czynniki wpływające na procesy fałdowania i agregacji białek. Metody oczyszczania białek otrzymanych na drodze rekombinacji genów. Fizykochemiczne metody badania stabilności i zmian strukturalnych zmodyfikowanych białek. Zajęcia laboratoryjne: Otrzymywanie mutein badanych białek metodami ukierunkowanej mutagenezy z zastosowaniem łańcuchowej reakcji polimerazy PCR. Izolacja plazmidowego DNA z komórek E. coli. Elektroforeza DNA. Trawienie DNA enzymami restrykcyjnymi. Klonowanie zmutowanych genów. Analiza sekwencji DNA uzyskanych konstruktów. Nadekspresja badanych białek w E. coli. Oczyszczanie białek rekombinowanych przy pomocy różnych technik chromatograficznych. Oznaczanie czystości uzyskanych białek za pomocą SDS-PAGE. Porównanie struktury drugorzędowej badanych białek z użyciem spektroskopii dichroizmu kołowego. |
|
| Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Berg J. M., Stryer L., Tymoczko J. L., Biochemia, wyd. 4, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011 2. Sambrook J., Russell D.W., Molecular cloning: A laboratory Manual, wyd. 4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2012 3. Walkowiak B., Techniki chromatografii cieczowej. Przykłady zastosowań, Amersham Pharmacia Biotech. MORPOL, 2000 4. Kozik A., Rąpała-Kozik M., Guevara-Lora I., Analiza instrumentalna w biochemii. Wybrane problemy instrumentalnej biochemii analitycznej, Seria Wydawnicza IBM UJ, 2001 Literatura uzupełniająca: 1.Protein Electrophoresis. Technical manual, Amersham Biosciences Inc. |
|
| Uwagi: |
Pierwszy wykład odbędzie się w dn. 10 października o godz. 8.00 w sali 1.01.13, a pierwsze ćwiczenia w dn. 10-13 października w pracowniach na terenie Zakładu Biochemii Fizycznej. Harmonogram wykładów: Wykład nr 1 Termin: 10 października 2023 Temat: Modyfikacja genów przy użyciu PCR Prowadzący: dr Ewelina Fic Wykład nr 2 Termin: 17 października 2023 Temat: Czynniki mające wpływ na ekspresję białek Prowadzący: dr Ewelina Fic Wykład nr 3 Termin: 24 października 2023 Temat: Synteza i sekwencjonowanie DNA Prowadzący: dr Ewelina Fic Uwaga! W dn. 31 października nie ma wykładu Wykład nr 4 Termin: 7 listopada 2023 Temat: Produkcja białek rekombinowanych w E. coli Prowadzący: dr Ewelina Fic Wykład nr 5 Termin: 14 listopada 2023 Temat: Fałdowanie i wydzielanie białek u E. coli Prowadzący: dr Ewelina Fic Wykład nr 6 Termin: 21 listopada 2023 Temat: Oczyszczanie białek rekombinowanych przy pomocy technik chromatograficznych Prowadzący: dr Ewelina Fic Wykład nr 7 Termin: 28 listopada 2023 Temat: Drożdżowy system ekspresji oparty o Pichia pastoris Prowadzący: dr Ewa Błasiak Wykład nr 8 Termin: 5 grudnia 2023 Temat: Owadzie systemy ekspresyjne Prowadzący: dr Ewa Błasiak Wykład nr 9 Termin: 12 grudnia 2023 Temat: Ssacze systemy ekspresyjne Prowadzący: dr Ewa Błasiak Wykład nr 10 Termin: 19 grudnia 2023 Temat: Bezkomórkowe systemy ekspresyjne Prowadzący: dr Ewa Błasiak Wykład nr 11 Termin: 9 stycznia 2024 Temat: Modyfikacja własności fluorescencyjnych białek rekombinowanych Prowadzący: dr hab. Andrzej Górecki Wykład nr 12 Termin: 16 stycznia 2024 Temat: Stabilność białek Prowadzący: dr hab. Andrzej Górecki Wykład nr 13 Termin: 23 stycznia 2024 Temat: Specyficzność wiązania ligandów Prowadzący: dr hab. Andrzej Górecki Harmonogram ćwiczeń: Ćwiczenie nr 1 Termin: 10-13 października 2023 Temat: Wprowadzenie mutacji punktowych do genu blg b przy pomocy PCR – cz.1 Prowadzący: dr Ewa Błasiak Ćwiczenie nr 2 Termin: 17-20 października 2023 Temat: Wprowadzenie mutacji punktowych do genu blg b przy pomocy PCR – cz. 2 Referat nr 1: Odmiany techniki PCR oraz przykłady jej zastosowania (np. w badaniach naukowych, medycynie, przemyśle). Prowadzący: dr Ewa Błasiak Ćwiczenie nr 3 Termin: 24-27 października 2023 Temat: Izolacja wektora plazmidowego metodą lizy alkalicznej. Trawienie restryktazami zmutowanego genu oraz wektora Referat nr 2: Enzymy restrykcyjne – właściwości i zastosowanie Prowadzący: dr Małgorzata Figiel Uwaga! W dn. 31 października-3 listopada i 7-10 listopada 2023 nie ma ćwiczeń. Ćwiczenie nr 4 Termin: 14-17 listopada 2023 Temat: Przygotowanie komórek kompetentnych E. coli Referat nr 3: Co to są komórki kompetentne i jak można jest uzyskać. Metody wprowadzania obcego DNA do komórek Prowadzący: dr Ewa Błasiak Ćwiczenie nr 5 Termin: 21-24 listopada 2023 Temat: Wprowadzenie zmutowanego genu do plazmidu – ligacja i transformacja standardowa/elektroporacja Prowadzący: dr Ewa Błasiak Ćwiczenie nr 6 Termin: 28 listopada – 1 grudnia 2023 Temat: Analiza klonów bakterii, które wyrosły po transformacji Prowadzący: dr Ewa Błasiak/dr Ewelina Fic Ćwiczenie nr 7 Termin: 5-8 grudnia 2023 Temat: Sekwencjonowanie zmienionego genu blg b Referat nr 4: Sekwencjonowanie DNA – metody Prowadzący: dr Ewelina Fic Ćwiczenie nr 8 Termin: 12-15 grudnia 2023 Temat: Hodowla bakterii E. coli – produkcja białka BLG B. Referat nr 5: Jak warunki hodowli wpływają na ilość i jakość produkowanego białka Prowadzący: dr Ewelina Fic Ćwiczenie nr 9 Termin: 19-22 grudnia 2023 Temat: Sonifikacja komórek bakteryjnych i oczyszczanie białka BLG B przy pomocy chromatografii jonowymiennej Referat nr 6: Metody dezintegracji komórek bakteryjnych i sposoby ochrony białek przed proteolizą Referat nr 7: Metody chromatograficzne (w szczególności chromatografia jonowymienna) wykorzystywane do oczyszczania białek Referat nr 8: Kolumnowa chromatografia cieczowa Prowadzący: dr Ewelina Fic Ćwiczenie nr 10 Termin: 9-12 stycznia 2024 Temat: Analiza poszczególnych etapów oczyszczania białka przy pomocy SDS-PAGE Prowadzący: dr Ewa Błasiak/dr Ewelina Fic Ćwiczenie nr 11 Termin: 16-19 stycznia 2024 Temat: Oczyszczanie białka BLG B c.d. – wysalanie Prowadzący: Referat nr 9: Rozpuszczalność, wysalanie i denaturacja białek. Dializa białek Ćwiczenie nr 12 Termin: 23-26 stycznia 2024 Temat: Badanie własności uzyskanych białek: pomiary dichroizmu kołowego Referat nr 10: Wykorzystanie pomiarów dichroizmu kołowego do badania białek Prowadzący: dr Małgorzata Figiel |
|
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.
