Навчання > Ензимологія та метаболічна інженерія

Ензимологія та метаболічна інженерія

Тип: На вибір ВУЗу

Кафедра: біохімії

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
732доцент Сабадашка М. В.
732доцент Стасик О. Г.

Опис курсу

Програма вивчення вибіркової навчальної дисципліни «Ензимологія та метаболічна інженерія» складена відповідно до освітньо-професійної програми підготовки бакалавра, викладається в 7 семестрі в обсязі 5 кредитів (за Європейською Кредитно-Трансферною Системою).

Програма дисципліни структурована на модулі, які поділені на 4 блоки змістових модулів:

  1. Дослідження будови та властивостей ферментів. Кінетика ферментативних реакцій. Розглядається поняття про ензимологію, як науку; класифікацію та номенклатуру ферментів; хімічну структуру ферментів; кофактори; рибозими та дезоксирибозими; ферментативну кінетику; кінетику інгібування та активації ферментів; односубстратні та багатосубстратні реакції; вплив температури, рН і тиску на швидкість ферментативних реакцій; вплив тиску на швидкість ферментативних реакцій; передстаціонарна кінетика ферментативних процесів.
  2. Механізми ферментативних процесів та принципи їхнього регуляції. Обговорюється ферментативний каталіз; реакції нуклеофільного заміщення; механізми функціонування металоензимів і металоензимних комплексів; алостеричні ферменти; ізоферменти; іммобілізовані ферменти.
  3. Етапи та методи дослідження метаболізму з метою його модифікації та подальше практичне використання. Обговорюється сучасний стан проблем і методів метаболічної інженерії; аналіз метаболічних перетворень; сучасні методи дослідження генів, які кодують ферменти, та регуляція їхньої експресії; короткий огляд сучасних методів Metabolomics і Fluxomics; методи класичної генетики та селекції як інструмент метаболічної інженерії; одержання індивідуальних генів; вектори для генетичної інженерії; експресія клонованих генів.

4. Об’єкти метаболічної інженерії. Біотехнологія продуктів мікробного синтезу; біотехнологія отримання амінокислот; особливості ферментів мікроорганізмів; біотехнологічне виробництво органічних кислот: лимонної, оцтової, глюконової та ітаконової; біосинтез вітамінів та регуляція цих процесів; мікробіологічний синтез полісахаридів та ліпідів; мікроорганізми – продуценти антибіотиків; біотехнологія і біобезпека.

Рекомендована література

  1. Бабенюк Ю.Д., Остапченко Л.І., Скопенко О.В. Біохімія. Терміни і номенклатура ферментів. К.: Київський університет, 2005. 356 с.
  2. Введение в ДНК-технологии и биоинформатику / Introduction in DNA-technology and bioinformatics / V. I. Glazko; G. V. Glazko: Учеб. пособие для студ. вузов биол. и с.-х. профиля / В. И. Глазко, Г. В. Глазко; Ин-т агроэкологии и биотехнологии УААН. К.: Нора-друк, 543 с.
  3. Губський Ю.І. Біологічна хімія: підручник. К.: Нова книга, 2007. 656 с.
  4. Марченко М.М., Худа Л.В., Великий М.М. Біохімія ензимів: Підручник. Чернівці: Чернівецький національний університет, 2011. 397 с.
  5. Мельничук М. Д., Новак Т. В., Кунах В. А. Біотехнологія рослин. К., Поліграфконсалтинг, 520 с.
  6. Огурцов А.Н. Кинетика ферментативных реакций. Харьков: НТУ «ХПИ», 45 с.
  7. Скляров О. Я., Фартушок Н. В. Біологічна хімія з біохімічними методами дослідження. Підручник. К.: Знання, 2009. 352 с.
  8. Скляров О., Сольські Я., Великий М., Фартушок Н., Бондарчук Т., Дума Д. Біохімія ензимів. Ензимодіагностика. Ензимопатологія. Ензимотерапія. Львів: Кварт. 2008. 218 с.
  9. Старикович Л. С., Великий М. М. Структура і функції ферментів. Текст лекцій. Львів: Видавничий центр Львівського національного університету ім. І. Франка, 2002. 232 с.
  10. Bisswanger H. Practical Enzymology. Wiley-VCH, 2011. 376 p.
  11. Bisswanger Н. Enzyme Kinetics. Principles and Methods. WILEY-VCH, 2008. 301 p.
  12. Clarke A. , Atkinson T., Holbrook J.J. From analysis to synthesis: new ligand binding sites on the lactate dehydrogenase framework. Part I // TIBS. 1989. V. 14. Р. 101–105.
  13. Fersht A. , Leatherbarrow R.J., Wells T.N. Binding energy and catalysis: a lesson from protein engineering of the tyrosyl–tRNA synthetase // TIBS. 1986. V. 11. Р. 321–325.
  14. Johnston W. , Michael P. U., Lawrence S., Glasner M. E., Bartel D. P. RNA-Catalyzed RNA Polymerization: Accurate and General RNA-Templated Primer Extension // Science. V. 292. Р. 1319–1325.
  15. Knowles J. Enzyme catalysis: not different, just better // Nature. 1991. V. 350. Р. 121–124.
  16. Mattevi M. Bolognesi, G. Valentini. The allosteric regulation of pyruvate kinase // FEBS Lett. V. 389. Р.15–19.
  17. Miles E. W., Rhee S., Davies D. The molecular basis of substrate channeling // J. Biol. Chem. V. 274. 1999. Р. 12193–12196.
  18. Pan P., Woehl E., Dunn M. Protein architecture, dynamics and allostery in tryptophan synthase channeling // TIBS. 1997. V. 22. Р. 22–27.

Schultz P. G. The interplay between chemistry and biology in the design of enzymatic catalysts // Science. 1988. V. 240. Р. 426–443.

Матеріали

Оцінювання проводиться за 100-бальною шкалою. Бали нараховуються за наступним співвідношенням:

  • практичні/самостійні тощо: 40% семестрової оцінки; максимальна кількість балів – 40;
  • контрольні заміри (модулі): 60% семестрової оцінки; максимальна кількість балів – 60.

залік студент отримує на підставі результатів виконання ним усіх видів самостійної роботи та контрольних замірів впродовж семестру.

Академічна доброчесність. Роботи здобувачів є винятково оригінальними дослідженнями чи міркуваннями. Жодні форми порушення академічної доброчесності (відсутність посилань на використані джерела, фабрикування джерел, списування, втручання у роботу інших студентів та ін.) не толеруються. Виявлення ознак академічної недоброчесності в письмовій роботі є підставою для її незарахування викладачем, незалежно від масштабів плагіату чи обману.

Відвідання занять. Усі студенти відвідають усі лекційні заняття курсу. Студенти мають інформувати викладача про неможливість відвідати заняття. Студенти зобов’язані дотримуватись усіх строків визначених для виконання письмових робіт, передбачених курсом.

Література. Уся література, яку студенти не зможуть знайти самостійно, буде надана викладачем виключно в освітніх цілях без права її передачі третім особам. Студенти заохочуються до використання також іншої літератури та джерел, яких немає серед рекомендованих.