KE825: Nukleinsyrer i Medicinalkemi og Nanobioteknologi (5 ECTS)

STADS: 10008201

Niveau
Kandidatkursus forhåndsgodkendt som PhD-kursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: ias@sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
BSc i biologi, kemi, fysik, molekylær biologi, nanobioscience, farmaci eller medicin. Eller bachelorsidefag i kemi.

Faglige forudsætninger:
Ingen

Kursusintroduktion
Formålet med kurset er at give indgående kendskab til nukleinsyrekemi og nukleinsyres anvendelser indenfor moderne nanobioteknologi, specielt med henblik på design, syntese og anvendelser af nye modificerede nukleinsyrer (DNA, RNA og XNA) indenfor biomedicin og farmaci. Kurset er i høj grad forskningsorienteret, og der vil være mest fokus på de nyeste forskningsresultater inden for nukleinsyrekemi og nanobioteknologi. Der vil også være demonstrationer af NAC faciliteter samt mulighed for at deltage i eksperimentelle forskningsprojekter hos NAC efter kursus.

Forventet læringsudbytte
Efter kursets afslutning forventes den studerende at kunne:

• Genkende nye modificerede nukleinsyrer (bl.a. PNA og LNA), deres struktur og egenskaber.
• Bestemme kemiske og enzymatiske syntesetrin for nukleinsyrer med specifikke egenskaber med henblik på deres yderlige praktiske anvendelser.
• Planlægge syntese, oprensning og analyse af modificerede nukleinsyrer med brug af bl.a. click kemi, automatisk oligonukleotidsyntese apparat, kromatografi (søjle og HPLC), NMR og massespektrometri (ESI og MALDI MS) teknikker.
• Planlægge nødvendige studier for at kunne vurdere potentiale af syntetisk nukleinsyre for ønsket praktisk anvendelse (biomolekylær diagnostik, terapi eller dannelse af nano-struktur med specifikke egenskaber).
• Beskrive og argumentere sine forventninger til sammenhængen mellem den kemiske struktur af et nukleinsyrederivat og dens nanoteknologiske mønster med fokus på diagnostiske og terapeutiske egenskaber.

Emneoversigt
Følgende emner vil blive gennemgået og diskuteret: 

1. Kort genopfriskning af strukturelementer af nukleinsyrer og deres kemiske og optiske egenskaber; konformationer og 3D strukturer. Interaktioner mellem nukleinsyrer og små molekyler eller proteiner. Nucleosid antibiotika, anti-viral medicin, G-quadruplex ligander.
2. Modificerede nukleinsyrer (DNA, RNA, XNA), deres syntese og praktiske anvendelser.
3. Molekylær diagnostik in vitro ved hjælp af modificerede nukleinsyrer (PCR, ELISA, FISH, micro array teknologi, sekventering).
4. Dannelse og studier af DNA/RNA nano-strukturer og nano-maskiner (self-assembly in vitro, DNA origami; imaging).
5. Anvendelse af syntetiske nukleinsyrer i biomolekylær targeting in vitro og in vivo (grundprincipper af antisense, siRNA, miRNA, aptamer teknologi).
6. Nuværende status af genterapi. Levering, celleoptag og funktion af syntetiske DNA og RNA oligonukleotider.

Litteratur

• G Michael Blackburn, Michael J Gait, David Loakes, David M Williams: Nucleic Acids in Chemistry and Biology, RCS publishing, 2006.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
Mundtlig eksamen. Bedømmelse efter 7-trinsskalaen med ekstern censur (5 ECTS) (10008202)

Reeksamen i samme eksamenstermin eller i umiddelbar forlængelse heraf. Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

• Undervisningen vil bestå af forelæsninger (2 dobbelttime om ugen, i alt 28 timer), eksaminatorier (1 dobbelttime om ugen, i alt 14 timer) og NAC laboratoriefremvisning samt præsentation af aktuelle forskningsaktiviteter (3 timer).
• Der vil være særlig fokus på de nyeste forskningsresultater og praktiske aspekter af syntese og studier indenfor modificerede nukleinsyrer, rettet mod deres anvendelser i nanoteknologi, biomedicin og farmaci.
• Studerende laver en præsentation omkring en forskningsartikel eller et patent, som de arbejder med i studiegrupper.
• Der vil blive præsenteret flere individuelle eksperimentelle projekter, som kan laves hos NAC.

Aktiviteter i studiefasen

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.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2014 til 31. august 2016.