BMB832: Molekylær Biologi og Proteinkemi (10 ECTS)

STADS: 01014501

Kurset indgår som obligatorisk ”conversion class” for Computational Biomedicine-kandidatstuderende, der ikke har haft fag inden for området, fx studerende med uddannelsesbaggrund inden for matematik eller datalogi.

Niveau
Kandidatkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: srd@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Samlæses med BMB533

Indgangskrav:
BSc-grad inden for relevant område, herunder erklæret egnet til at læse Computational Biomedicine kandidat.

Kurset kan ikke følges af studerende, der har taget BMB533, BMB504, BMB506.

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 er en “conversion class” for studerende med en bachelor i f.eks matematik, datalogi eller andre ikke-biologiske retninger. Formålet er at give den studerende basal viden for at kunne forstå cellulære og molekylære biosystemer.

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, både mundtligt og skriftligt.
• 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.

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.
• Kunne forstå og diskutere kursets emner mundtligt på et fagligt korrekt sprog.

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
Der er i øjeblikket ikke angivet nogle materialer for kurset.

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

Forudsætningsprøver
Mødepligt til computerlaboratorieøvelser. Studerende skal møde forberedt (dvs. skal have læst og forstået manualen på forhånd). Aflevering af fire skriftlige rapporter. Studerende skal afholde afleveringsfristen (én uge) og skal bestå alle fire rapporter.

1. Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser. (01014512).

Eksamen- og censurform:

1. Mundtlig eksamen uden forberedelsestid og uden hjælpemidler. Intern censur efter 7-trinsskalaen. (10 ECTS). (01014502).

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.

Eksaminatorietimerne vil have karakter af diskussionsfora, hvor de studerende forventes at deltage aktivt i diskussionen af kursets emner.

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren. Dog altid på Engelsk ved deltagelse af internationale studerende.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. sep 2016.