Tên môn học: CÔng nghệ protein-enzyme mã môn học: bio609



tải về 66.32 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu11.02.2019
Kích66.32 Kb.

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
  1. Tên môn học: CÔNG NGHỆ PROTEIN-ENZYME

  2. Mã môn học: BIO609

  3. Số tín chỉ: 3 tín chỉ




  1. Tóm tắt nội dung môn học

Môn học này nhằm củng cố các kiến thức nền tảng, quan trọng, mà đa phần học viện đã được học ở bậc Đại học, về cấu trúc của protein và những vấn đề liên quan đáp ứng hai mục tiêu: lĩnh hội những nội dung khoa học liên quan đến protein (ví dụ: sự tương tác giữa protein và cơ chất trong phản ứng xúc tác enzyme và sự vận chuyển oxy của hemoglobin) và vận dụng vào việc cải tiến các đặc tính (ví dụ: tính chịu nhiệt, đặc hiệu về cơ chất) của protein quan tâm.

Hơn thế nữa, môn học cung cấp những kiến thức, kỹ thuật chuyên sâu và cập nhật đã và đang được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu phát triển các sản phẩm protein-enzyme trong các lĩnh vực khoa học khác nhau từ y dược, năng lượng sinh học, vật liệu sinh học và xử lý môi trường (ví dụ: công nghệ protein dung hợp trong việc tinh sạch ái lực, tăng cường độ bền và sự hòa tan của những protein liệu pháp, công nghệ hiển thị trên bề mặt phage ứng dụng trong sàng lọc kháng thể và khám phá dược phẩm và những kỹ thuật cải tiến protein-enzyme). Môn học gồm 3 tín chỉ, 2 tín chỉ lý thuyết và 1 tín chỉ thực hành.



  1. Mục tiêu môn học

    1. Mục tiêu kiến thức

Sau khi hoàn thành môn học này học viên có thể:

  • Nâng cao hệ thống kiến thức, cập nhật các các nội dung cơ bản liên quan đến cấu trúc của protein từ bậc một đến bậc bốn, sự gấp cuộn (protein folding), ảnh hưởng của cấu trúc đối với chức năng của protein và những liên kết ảnh hưởng đến độ bền và tương tác protein với ligand;

  • Có kiến thức chuyên sâu, cập nhật về các công nghệ protein tái tổ hợp và công nghệ protein dung hợp; công nghệ hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn và vận dụng kỹ thuật này trong việc sàng lọc sản phẩm quan tâm như peptide chức năng hoặc kháng thể; cũng như những phương pháp cải tiến và cải biến các đặc tính của protein.

    1. Mục tiêu kĩ năng

Sau khi học xong phần này sinh viên có khả năng:

  • Phân tích, tổng hợp, đánh giá dữ liệu và thông tin, để từ đó có thể vận dụng vào việc giải quyết một chuyên đề, hay một tình huống cụ thể, đề ra giải pháp xây dựng các quy trình kỹ thuật nhằm biểu hiện protein tái tổ hợp và protein dung hợp ứng dụng trong tinh sạch protein, tăng cường độ hòa tan, độ bền của protein tái tổ hợp quan tâm ;

  • Rèn luyện kĩ năng đọc, hiểu và phân tích các bài báo khoa học chuyên ngành được viết bằng tiếng Anh;

  • Kỹ năng thực hành các kỹ thuật protein tiêu biểu như biểu hiện protein tái tổ hợp và protein dung hợp.

    1. Mục tiêu thái độ

Sau khi học xong phần này, hình thành cho sinh viên:

  • Ý thức tham gia tích cực vào các hoạt động học tập trong lớp, tự học, thảo luận nhóm, phân tích các tình huống, đam mê nghiên cứu khoa học, để từ đó có thể:

  • Đưa ra những kết luận mang tính chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ protein – enzyme;

  • Đưa ra những sáng kiến quan trọng trong việc áp dụng các công nghệ protein – enzyme trong nghiên cứu và thực tế sản xuất, cải tiến các hoạt động chuyên môn;

  • Thích nghi, tự định hướng và hướng dẫn người khác trong việc sử dụng các công nghệ protein – enzyme.




  1. Nội dung chi tiết môn học

Chương 1. Ôn tập các kiến thức và kỹ thuật công nghệ protein-enzyme cơ bản

    1. Tổng quan cấu trúc không gian của protein

      1. Các cấp độ cấu trúc protein

      2. Đánh giá chất lượng cấu trúc protein

      3. Sự tương tác giữa protein và ligand

      4. Sự gấp cuộn của protein (protein folding)

    2. Công nghệ protein tái tổ hợp

      1. Tổng quan về công nghệ protein tái tổ hợp

      2. Kỹ thuật tạo dòng và biểu hiện gene

      3. Sự điều hòa hậu dịch mã (Post-transformational modifications)

      4. Ứng dụng của công nghệ protein tái tổ hợp

Chương 2. Cập nhật một số công nghệ mới của công nghệ protein-enzyme

    1. Công nghệ Protein dung hợp

      1. Tổng quan protein dung hợp

      2. Tổng quan công nghệ protein dung hợp tái tổ hợp

      3. Kỹ thuật tạo protein dung hợp tái tổ hợp

      4. Mối nối và kỹ thuật cải tiến mối nối (linker and linker engineering)

      5. Ứng dụng của protein dung hợp

    2. Công nghệ hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn (Phage display technology)

      1. Nguyên tắc hoạt động của hiển thị thể thực khuẩn

      2. Sự phân loại và đặc điểm của những hệ thống hiển thị thể thực khuẩn (display phage systems)

      3. Ứng dụng của hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn

    3. Kỹ thuật cải tiến và cải biến protein-enzyme (protein-enzyme engineering)

      1. Tổng quan về kỹ thuật cải tiến protein-enzyme

      2. Kỹ thuật cải tiến protein dựa vào tiến hóa trực tiếp (Directed evolution)

      3. Kỹ thuật cải tiến protein dựa vào chương trình máy tính trong dự đoán và phân tích protein (protein rational design)

    4. Tổng quan về một số kỹ thuật trong cải tiến protein-enzyme

      1. Kỹ thuật sinh học phân tử trong việc tạo đột biến

      2. Một số chương trình tin sinh học trong phân tích và dự đoán vị trí cần cải tiến

      3. Phương pháp sàng lọc nhanh (High-throughput screening)

Chương 3. Một số chuyên đề ứng dụng công nghệ protein-enzyme trong biểu hiện chức năng của protein tái tổ hợp

    1. Chuyên đề: Sự gấp cuộn đối với sự biểu hiện chức năng của protein

    2. Chuyên đề: Sự điều hòa hậu dịch mã đối với sự biểu hiện chức năng của protein-enzyme tái tổ hợp

    3. Chuyên đề: Công nghệ protein dung hợp trong tinh sạch protein tái tổ hợp

    4. Chuyên đề: Công nghệ protein dung hợp trong việc cải thiện sự hòa tan và độ bền của protein tái tổ hợp ứng dụng trong y dược

Chương 4. Một số chuyên đề ứng dụng công nghệ hiển thị bề mặt trên thể thực khuẩn

    1. Chuyên đề: Sự hiển thị kháng thể trên bề mặt thể thực khuẩn (Antibody Phage Display, APD)

    2. Chuyên đề: Công nghệ hiển thị thể thực khuẩn trong tìm kiếm và sàng lọc kháng thể

    3. Chuyên đề: Công nghệ hiển thị thể thực khuẩn trong khám phá dược phẩm (Drug discovery)

Chương 5. Một số chuyên đề ứng dụng kỹ thuật cải tiến và cải biến đặc tính của protein-enzyme

    1. Chuyên đề: Kỹ thuật tiến hóa trực tiếp trong cải tiến và/hoặc cải biến tính đặc hiệu của enzyme ứng dụng trong công nghiệp công nghệ sinh học.

    2. Chuyên đề: Kỹ thuật tiến hóa trực tiếp trong việc nâng cao tính tính đặc hiệu quang học của enzyme ứng dụng trong y dược.

    3. Chuyên đề: Cải tiến có định hướng một số liên kết (ví dụ: disulfide) để nâng cao tính chịu nhiệt một số enzyme ứng dụng trong công nghiệp công nghệ sinh học

    4. Chuyên đề: Ứng dụng chương trình phân tích tương tác giữa protein và ligand ứng dụng trong khám phá thuốc.

Chương 6: Thực hành công nghệ protein-enzyme

    1. Thực hành một số chuyên đề tại phòng thí nghiệm sinh học phân tử và phòng thí nghiệm hóa sinh tại Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh

      1. Chuyên đề biểu hiện chức năng của protein trên một số tế bào chủ (ví dụ: E. coli hoặc Pichia pastoris)

      2. Chuyên đề ứng dụng hệ thống dung hợp trong tinh sạch protein (ví dụ: hexa histidine tag) để biểu hiện chức năng một protein dung hợp trên E. coli hoặc Pichia pastoris

    2. Kiến tập tại một số đơn vị liên kết: Trung tâm công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh




  1. Kế hoạch giảng dạy

Môn học có thực hành. Phần thực hành được bố trí dạy sau khi dạy phần lý thuyết từ 03 buổi trở lên hoặc sau khi kết thúc lý thuyết tùy vào điều kiện phòng thí nghiệm.

Lý thuyết: LT; Bài tập: BT; Thảo luận: TL; Thực hành: TH



Tuần

Nội dung

Số tiết

Tài liệu

Ghi chú

Tuần 1 – 2

Chương 1

10 LT

(6 LT/2BT/2TL)



[1]

Nghe giảng, tự đọc và thảo luận

Tuần 3 – 4

Chương 2 – 3

10 LT

(5LT/1BT/4TL)



[2] – [7]

Nghe giảng, thực hành, tự học, thảo luận, viết báo cáo và giải đáp thắc mắc

Tuần 5 – 6

Chương 4– 5

10 LT

(1LT/1BT/8TL)



[7]

Nghe giảng, thực hành, tự học, thảo luận, viết báo cáo và giải đáp thắc mắc

Tuần 7 –12


Chương 6

30 TH

[2] –[4]

Nghe giảng, thực hành, tự học, thảo luận, viết báo cáo.




  1. Học liệu:




    • Giáo trình học phần

[1] . A. M. Lesk, Introduction to protein Architecture: the structural biology of proteins, Oxford University Press, 2001

[2]. Lê Huyền Ái Thúy và cộng sự, Công nghệ Gen. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2016



    • Danh mục tài liệu tham khảo

[1]. François Baneyx, Recombinant protein expression in Escherichia coli, Current Opinion in Biotechnology, 1999, 10, 411–421.

[2]. J. J. Lichty, J. L. Malecki, H. D. Agnew, D. J. Michelson-Horowitz, S. Tan, Comparison of affinity tags for protein purification, Protein Expression and Purification, 2005, 41, 98-105.

[3]. M. Paschke, Phage display systems and their applications, Applied Microbiology and Biotechnology, 2006, 70, 2-11.

[4]. Uwe T Bornscheuer and Martina Pohl, Improved biocatalysts by directed evolution and rational protein design, Current Opinion in Chemical Biology 2001, 5, 137–143.



[5]. Các bài báo khoa học, sách chuyên khảo, …, được cập nhật theo thời gian tương ứng với từng nội dung chuyên đề.


  1. Phương pháp đánh giá học phần

Đánh giá quá trình

Thi kết thúc học phần

Chuyên cần

Bài tập nhóm/tiểu luận

Thực hành




5%

15%

30%

50%



    • Đánh giá chuyên cần:

  • Hình thức: tham dự đầy đủ các buổi học; chuẩn bị bài đầy đủ; tích cực hoạt động nhóm và cá nhân trong giờ học.

  • Điểm: từ 0 đến 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.

    • Bài tập nhóm:

  • Hình thức: Thảo luận và trình bày một số bài tập theo nhóm tại lớp.

  • Điểm: từ 0 đến 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.

    • Tiểu luận:

  • Hình thức: Viết báo cáo, thuyết trình kết quả và thảo luận nhóm theo các chuyên đề.

  • Điểm: từ 0 đến 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.

    • Thi giữa học phần:

  • Hình thức: bài tập cá nhân, bài tập nhóm, thuyết trình, kiểm tra định kì tự luận hoặc trắc nghiệm.

  • Điểm: từ 0 đến 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.

    • Thi kết thúc học phần:

  • Hình thức: tiểu luận, tự luận, trắc nghiệm hoặc cả tự luận và trắc nghiệm

  • Điểm: từ 0 đến 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.




  1. Thông tin về giảng viên xây dựng đề cương




Giảng viên

Họ và tên

Lê Quang Anh Tuấn

Học hàm, học vị

Tiến sĩ

Đơn vị:

Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh

Email

tuan.lqa@ou.edu.vn

Các hướng nghiên cứu chính

- Nghiên cứu quá trình tổng hợp năng lượng, polymer sinh học, các hợp chất có hoạt tính sinh học và các loại cảm biến sinh học sử dụng enzyme làm xúc tác.

- Nghiên cứu cải tiến có định hướng các đặc tính của enzyme (ví dụ: chịu nhiệt, đặc hiệu về hình học và quang học) sử dụng kết hợp tin sinh học và sinh học phân tử để nâng cao tính hiệu quả của những quá trình tổng hợp sinh học được xúc tác bởi enzyme.




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2017
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương