BMB533: Molekylær biologi og proteinkemi (10 ECTS)

STADS: 01014001

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: srd@bmb.sdu.dk

Yderligere undervisere
larsgr@bmb.sdu.dk
ihk@bmb.sdu.dk
jens.andersen@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Samlæses med BMB832

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til fundamental kemi, biologi og fysik
• Kunne anvende en computer og internet

Formål
Formålet med kurset er at give en generel introduktion til molekylærbiologiske systemer i prokaryoter og eukaryoter. På kurset lærer du om opbygningen af de biologiske molekyler i det genetiske informations-flow (DNA, RNA og proteiner) samt deres funktion i informationsoverførsel i alle organismer. Kurset giver desuden et fundament, som er nødvendigt for de videregående kurser i molekylær biologi. Endvidere gives en grundig introduktion til proteiners struktur og funktioner samt en introduktion til, hvordan proteiner fungerer i interaktion med andre biomolekyler i cellulære og fysiologiske sammenhænge.

Kurset bygger oven på emnerne, der blev dækket i kurserne FF503 og BMB531, og giver et fagligt grundlag for at studere emnerne i kurserne BMB507 og BMB508, der er placeret senere i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til at forstå problemstillinger og fagudtryk fra molekylærbiologiens og proteinkemiens centrale discipliner.
• Give færdigheder til at udtrykke sig med præcision i et fagligt sprog.
• Give viden om det genetiske informationsflow i alle celler, som er beskrevet af det centrale dogme. 
• Give kompetence til at forstå og vurdere information om molekylær biologiske og proteinkemiske fænomener i medierne og i litteraturen.

Kompetencer
De studerende vil få en bred indsigt i molekylær biologi og proteinkemi og skal selvstændigt kunne anvende denne i relevante sammenhænge, herunder

• at forstå problemstillinger og fagudtryk fra molekylærbiologiens og proteinkemiens centrale discipliner
• at forstå det genetiske informationsflow i alle celler, som er beskrevet af det centrale dogme
• at udtrykke sig med præcision i et fagligt sprog
• at kunne forstå og vurdere information om molekylær biologiske og proteinkemiske fænomener i medierne og i litteraturen

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

• Kende betydning af de almindelige termer inden for genetik, molekylær biologi og proteinkemi
• Forklare det genetiske informationsflow fra gen til protein (det centrale dogme)
• Forklare sammenhænget mellem nukleinsyrers struktur og funktion i forbindelse med det centrale dogme.
• Beskrive de grundlæggende trin i replikation, transskription og translation.
• Skitsere opbygningen af enzymkomplekserne, der indgår i replikation, transskription og translation.
• Angive principperne i regulering af det genetiske informationsflow på DNA, RNA og proteinniveau.
• Beskrive eksempler på regulering af det genetiske informationsflow på DNA, RNA og proteinniveau.
• Beskrive de væsentligste forskelle i det genetiske informationsflow hos prokaryote og eukaryote organismer
• Skitsere mekanismerne i homolog og ikke-homolog rekombination.
• Angive de væsentligste årsager til mutationer og betydningen af disse på molekyle-, celle- og organismeniveau.
• Kende principperne i de almindelige teknikker inden for molekylær biologi og genteknologi.
• Relatere den kemiske struktur af de 20 aminosyrer og deres modifikationer til proteiners struktur og funktion.
• Klassificere primære, sekundære, tertiære og kvarternære struktur niveauer af proteiner.
• Anvende programmet VMD til visualisering af proteiners tertiære struktur og anvende dette redskab til besvarelse af strukturelle problemstillinger.
• Anvende programmet Cytoscape til visualisering af protein-protein interaktionsdata.
• Beskrive proteiners foldning, misfoldning og nedbrydning i cellen og forstå hvordan fejl i disse systemer kan give anledning til konformationelle sygdomme.
• Have kendskab til moderne proteinkemiske metoder til oprensning, karakterisering og bioinformatiske analyse af proteiner.
• Beskrive hvordan proteiner fungerer i interaktion med andre biomolekyler i cellulære og fysiologiske sammenhænge – herunder en forståelse af proteiners funktion i immunsystemet, ved blodkoagulation, samt i det sensoriske og motoriske system.
• Foretage selvstændig søgning af litteratur og perspektivere problemstillinger indenfor et udvalgt proteinkemisk emne ved anvendelse af molekylærbiologiske tankegange, ræsonnementer og fagudtryk.

Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Proteinstruktur og – foldning og funktion
• Proteiners funktion i fysiologiske sammenhænge
• Posttranslationel modifikation af proteiner
• Proteinnedbrydning
• Metoder i proteinkemi
• Genomorganisering i pro- og eukaryoter
• Informationsflow fra gen til protein 
• Struktur og funktion af nukleinsyrer (DNA og RNA)
• Replikation af DNA, herunder regulering af DNA syntese
• Rekombinationsmekanismer
• Mutationer og reparation af DNA
• Transpositionsmekanismer
• Syntese af RNA ved DNA transkription
• Regulering af genekspression
• RNA processing og mRNA splejsning
• Ribosomets opbygning og funktion i proteinsyntese
• Proteinlokalisering og eksport
• Proteiner involveret i kontrol af cellecyklus
• Antibiotika og cytotoxiner
• Fundamentale molekylærbiologiske metoder, herunder PCR, DNA sekventering, genkloning m.fl.

Litteratur

• Berg, Tymoczko og Stryer: Biochemistry, 8. udgave. Ekstra materiale vil blive udvalgt fra år til år.

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

Forudsætningsprøver

1. Deltagelse i computerlaboratorieøvelser. Studerende skal møde forberedt (dvs. skal have læst og forstået manualen på forhånd). Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. (01014012).
2. Aflevering af fire skriftlige rapporter. Studerende skal overholde afleveringsfristen (én uge) og skal bestå alle fire rapporter. Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. Der vil være mulighed for genaflevering af én af rapporterne. (01014022).

Eksamen- og censurform:

1. 4 timers skriftlig eksamen. Skriftlige hjælpemidler i papirform er tilladt, mens elektroniske hjælpemidler ikke er tilladte. Bedømmes ved ekstern censur efter 7-trinsskalaen. (10 ECTS). (01014002).

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 40 timer
Træningsfase: 38 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 30 timer
 - Laboratorieøvelser: 8 timer

Aktiviteter i studiefasen

Undervisningsform
Aktiviteter i studiefasen:

• at studie lærebogen, gennemgå slides fra forelæsningerne 
• forsæt ved at skrive og læse notaterne, regne opgaver.

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren.

Bemærkninger
Lærebogen er Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko and Lubert Stryer: Biochemistry, 7th Edition. Supplerende litteratur vil blive opdateret fra år til år.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2016 til 31. august 2017.