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. Predmet ni razpisan za študijsko leto 2015/16, predvidoma pa bo spet na programu v študijskem letu 2016/17.

Izvedba predmeta bo s predavanji (30 h), seminarji (30 h) in laboratorijskimi vajami (15 h). Urnik v študijskem letu 2014/15 je bil: vsak četrtek ob 11:00 (seminarska soba 2.072) in petek ob 8:15 (seminarska soba 3.038), po dve šolski uri. Če bo v prihodnje uveljavljena direktiva, da morajo imeti strokovni izbirni predmeti 30 h 'drugih oblik dela', bomo namesto seminarjev izvedli t.im. 'journal club'.

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.

Vpis predmeta odsvetujem študentov, ki nimajo dovolj osnov s področja tehnologije rekombinantne DNA. Predmeta Molekulsko kloniranje (5 KT) in Tehnologija DNA (5 KT) predstavljata dobro osnovo za spremljanje tega predmeta, za nebiokemike pa so primerni tudi drugi predmeti s tega področja v obsegu 10 KT ali več.

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 2016 ali 2017 in se nanaša na enega od poglavij, ki jih bomo obravnavali na predavanjih. Napisati je treba povzetek s ~4000 znaki (dovoljeno odstopanje 10 %) in ga objaviti na wikiju. Razen tega pripravite predstavitev PPT ali Prezi (10 min + 5 min razprave). Članek predlagajte profesorju do 9.3., 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 3 min časa, čemur sledi razprava.

Seznam seminarjev in povezave do povzetkov bo tule: MBT seminarji 2017. Za primerjavo lahko pogledate seznama iz predhodnih let: MBT seminarji 2014, MBT seminarji 2015.

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 pisni).