BMB205: Avancerede metoder i protein massespektrometri og proteomanalyse (10 ECTS)

STADS: 01012301

Niveau
PhD-kursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: mrl@bmb.sdu.dk

Yderligere undervisere
hjernoe@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Max deltagerantal: 18. kurset er et ph.d.-kursus som kan tages af både kandidat- og ph.d.-studerende

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Det forventes at deltagerne har en kandidatgrad eller tilsvarende kvalifikationer. Kurset kan dog efter aftale følges af kandidat-studerende som har bestået B.sc. Bemærk at kurset er et PhD kursus og niveauet derfor er højt.

Formål
I dette kursus vil avancerede metoder til protein karakterisering og funktionel genomics/proteomics blive introduceret, illustreret, diskuteret og afprøvet. Der vil blive lagt særlig vægt på separationsteknikker og massespektrometriske metoder, forberedelse af proteinprøver og analyse af resultater. Målet er at de studerende vil blive i stand til at overføre de præsenterede metoder og strategier til deres egen forskning. Desuden stræbes efter at deltagerne tilegner sig en solid baggrundsviden indenfor feltet, som vil hjælpe dem til at forstå og udnytte litteraturen, både hvad angår etablerede såvel som nye metoder indenfor massespektrometri og funktionel proteomanalyse. Kurset giver også de studerende en unik mulighed for at udvide deres netværk indenfor det videnskabelige felt.

Da kurset er et Ph.d.-kursus, forventes de studerende at have en akademisk uddannelse fra et relevant videnskabeligt område. De forventes at have kendskab til de generelle termer indenfor molekylærbiologi og biokemi og være i stand til at bruge videnskabelige metoder til at konstruere og udføre eksperimentelle analyser.

Det forventes at de studerende tager aktiv del i undervisningen og der vil blive brug redskaber fra SDUs e-læringsplatform under kurset. De studerende forventes også at læse en række artikler foreslået af underviserne.

De studerende forventes at kende til general laboratoriesikkerhed og være i stand til at arbejde i grupper.

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evne til at:

• Kunne vurdere selvstændigt, hvilke eksperimentelle metoder/strategier, der skal benyttes i forskellige eksperimentelle opsætninger. 
• Drage konklusioner og reflektere baseret på fortolkning af data
• Skrive en videnskabelig artikel baseret på resultater opnået ved eksperimentelt arbejde.
• Beskrive teorien bag relevante metoder.

Kompetencer
Ved kurset afslutning forventes den studerende at kunne:

• Forklare grundprincipperne i massespektrometri (MS), dvs. opbygning, virkemåde og hvilke data der kan forventes fra et massespektrometer.
• Redegøre for de gængse ioniseringsmetoder som anvendes indenfor proteinanalyse, dvs. MALDI og ESI og redegøre for forskellene mellem disse.
• Forstå de basale principper for og forskelle mellem forskellige typer masseanalysatorer.
• Redegøre for fragmentering af peptider vha. CID, ECD og ETD. Herunder nomenklaturen
• Analysere og fortolke peptid og protein spektre fra MS og tandem MS instrumenter. Herunder forstå principperne bag manuel fortolkning af peptidfragmentations spektre.
• Anvende bioinformatiske værktøjer til analyse af datasæt og kritisk evaluere opnåede resultater.
• Forstå og opstille eksperimentielle strategier som anvendes indenfor protemeanalyse.
• Redegøre for principperne bag oprensning af specifikke post translationelle modifikationer (phosphorylering, glykosylering) og MS analyse af disse. Herunder forstå brugen af immoniumioner og neutrale tab.
• Redegøre for principperne for kvantitativ proteomanalyse strategier som stabil isotopmærkning og intensitets-profilering.
• Læse og forstå videnskabelige artikler om protein massespektrometri og proteomanalyse.

Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• Forklare grundprincipperne i massespektrometri (MS), dvs. opbygning, virkemåde og hvilke data der kan forventes fra et massespektrometer.
• Redegøre for de gængse ioniseringsmetoder som anvendes indenfor proteinanalyse, dvs. MALDI og ESI og redegøre for forskellene mellem disse.
• Forstå de basale principper for og forskelle mellem forskellige typer masseanalysatorer.
• Redegøre for fragmentering af peptider vha. CID, ECD og ETD. Herunder nomenklaturen
• Analysere og fortolke peptid og protein spektre fra MS og tandem MS instrumenter. Herunder forstå principperne bag manuel fortolkning af peptidfragmentations spektre.
• Anvende bioinformatiske værktøjer til analyse af datasæt og kritisk evaluere opnåede resultater.
• Forstå og opstille eksperimentelle strategier som anvendes indenfor proteomeanalyse.
• Redegøre for principperne bag oprensning af specifikke post translationelle modifikationer (phosphorylering, glykosylering) og MS analyse af disse. Herunder forstå brugen af immoniumioner og neutrale tab.
• Redegøre for principperne for kvantitativ proteomanalyse strategier som stabil isotopmærkning og intensitets-profilering.
• Læse og forstå videnskabelige artikler om protein massespektrometri og proteomanalyse.

Indhold

• Principper bag massespektrometriske metoder til analyse af proteiner, peptider og post translationelle modifikationer. Herunder: matrix-assisted laser desorption/ionization, electrospray ionisering, masseanalysatorer og hybridinstrumenter.
• Metoder til prøveforberedelse forud for MS-analyse.
• Strategier til protein/peptid separation/oprensning forud for MS-analyse. Herunder elektroforetiske og kromatografiske teknikker.
• Strategier til analyse af post translationelle modifikationer, med phosphorylering og glycosylering som de vigtigste modifikationer i denne sammenhæng.
• Strategier til kvantitativ analyse af peptider/proteiner f.eks. i forbindelse med forskning i sygdomsmarkører.
• Computationel dataanalyse og søgninger mod databaser og anden relevant bioinformatisk analyse

Litteratur
Der er i øjeblikket ikke angivet nogle materialer for kurset.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver

1. Deltagelse i laboratorieøvelser, der vil blive udført i mindre grupper. Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. (01012312).

Eksamen- og censurform:

1. En projektopgave udarbejdes på grundlag af den viden som deltagerne har opnået i forelæsninger, computerøvelser, laboratorieøvelser og litteraturstudier. De opnåede resultater analyseres og præsenteres. Opgaven forventes at indeholde teori, metoder, resultater, konklusion og perspektivering. Der bedømmes med karakter efter 7-trinsskalaen og ekstern censur. (10 ECTS). (01012302).

Reeksamen i samme termin eller umiddelbart derefter

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 25 timer
Træningsfase: 35 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 5 timer
 - Laboratorieøvelser: 30 timer

Aktiviteter i studiefasen

Undervisningsform
Aktiviteter i studiefasen:

• E-tests
• Artikellæsning (ca. 30 originalartikler)

Der udleveres en litteraturliste som indeholder 25-30 videnskabelige originalartikler og oversigtsartikler svarende til i alt ca. 200 sider med et forventet tidsforbrug på 25 timer. Artiklerne læses og drøftes i forbindelse med forelæsninger og laboratorieøvelser. Da kurset er et intenst og sammenhængende kursus, så vil kursusdagene veksle mellem introfase og træningsfase mens studiefasen vil ligge delvist før og efter kurset. E-tests vil blive brugt som studieaktivitet både før og under kurset og de studerende vil blive opfordret til at bruge blogs og discussionsboards til at facilitere deres læring og netværksdannelsen. Kurset evalueres ved skriftlig rapport som udarbejdes/opbygges som en videnskabelig artikel. Dette betyder at kurset får et omfang svarende til i alt 10 ECTS.

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk.

Bemærkninger

1. Studerende, der har optjent flest ECTS på kandidatuddannelsen har første prioritet
2. Studerende, der er optaget betinget på kandidatuddannelsen har hernæst prioritet
3. Studerende, der følger kandidatkurser samtidig med deres bacheloruddannelse (dispensation til 30 ECTS kandidatkurser) har herefter prioritet
4. Bachelorstuderende

Hvis der er pointmæssigt ligestillede blandt studerende i gruppe 1 til 4, trækkes der lod.


Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2016 til 31. august 2018.