Molekularna biotehnologija

Predmet molekularna biotehnologija predstavlja številne primere aplikacij genske tehnologije, od klasičnih primerov proizvodnje antibiotikov in reagentov z gensko spremenjenimi organizmi do najnovejših dogajanj na področju sodobne biotehnologije iz strokovnih dnevnih novic. Razvoj novih orodij in tehnologij, (ne)uspehi pri kliničnih testiranjih potencialnih novih zdravil, priprava diagnostičnih sredstev, uporaba GSO za bioremediacijo in drugih aplikacijah v ekologiji itd.

Molekularno biotehnologijo lahko vpišete v 1. ali 2. letniku magistrskega študija. Nujno je dobro poznavanje DNA-tehnologije, dobro pa se predmet dopolnjuje s temeljnim predmetom Sintezna biologija.

Izvedba predmeta bo s predavanji (30 h), seminarji (30 h) in laboratorijskimi vajami (15 h). Urnik: vsak ponedeljek od 14h do 18h v predavalnici D20.

Kot učbenik boste lahko uporabili knjigo Molecular Biotechnology - večino tistih poglavij, ki jih niste predelali pri Tehnologiji DNA. Uporabne so 2., 3. in 4. izdaja.

Vsebina predmeta

Predavanja:

1. Uvod. Biotehnologija in molekularna biotehnologija.
2. Molekularna biotehnologija in okolje: mikrobni biosenzorji, bioremediacija/fitoremediacija.
3. Molekularna biotehnologija in hrana: določanje GS sestavin in določanje sestave živil z analizo DNA.
4. Molekularna biotehnologija za pripravo terapevtikov: interferoni, rastni hormon, dejavnik tumorske nekroze, inzulin, interlevkini,….
5. Molekularna biotehnologija za pripravo encimov (nukleaze, lipaze).
6. Molekularna biotehnologija za pripravo diagnostičnih in terapevtskih protiteles.
7. Molekularna biotehnologija za pripravo cepiv: herpes, papilomavirus, kolera; DNA cepiva (karies), vektorska cepiva, bakterije kot dostavni sistemi za antigene.
8. Molekularna biotehnologija za sintezo tržno zanimivih produktov: male biološke molekule, antibiotiki, biopolimeri.
9. Molekularna biotehnologija in uporaba biomase: proizvodnja fruktoze, alkoholov, mikrobna pretvorba celuloze in lignina.
10. Molekularna biotehnologija: metabolično inženirstvo.
11. Molekularna biotehnologija in novi viri energije.
12. Molekularna biotehnologija in gensko spremenjene rastline in živali.
13. Družbeni vidiki sodobne biotehnologije: varnost, okoljska tveganja, ekonomski vidiki in družbena sprejemljivost.

Laboratorijske vaje:

1. Določanje vrstne sestave mešanega mesa.
2. Določanje vsebnosti GS rastlin v živilu.
3. Načini transformacije cianobakterij.

Seminarji:

Primeri razvoja novih sistemov za proizvodnjo reagentov, terapevtikov, uporaba v zdravstvu, alternativni viri energije ipd. iz tekoče znanstvene periodike. Pregled novic iz sveta sodobne biotehnologije.

Vsak študent pripravi en seminar na osnovi članka, ki je bil objavljen v letu 2013 ali 2014 in se nanaša na enega od poglavij, ki jih bomo obravnavali na predavanjih. Napisati je treba povzetek s ~5000 znaki (dovoljeno odstopanje 10 %) in ga objaviti na wikiju. Razen tega pripravite predstavitev PPT ali Prezi (20 min + 10 min razprave). Članek predlagajte profesorju do 3.3., v nasprotnem boste dobili dodeljen članek po presoji učitelja. Razen tega študent dvakrat v semestru predstavi neko novost s področja molekularne biotehnologije (npr. s spleta). Predstavitev poteka pred tablo (brez projekcije in računalnika); na voljo imate vsakič po 5 min časa. Časa za razpravo bo dovolj in ne bo omejen.

Ocenjevanje

Pri končni oceni štejejo: priprava in predstavitev seminarja 20 %, sodelovanje pri seminarjih 10 %, poročila z vaj 10 %, odgovori na izpitna vprašanja 60 % (pri izpitu je petina vprašanj z vaj, izpit je ustni).