Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S2)
specjalność: Nanobioinżynieria

Sylabus przedmiotu Inżynieria białek:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Biotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauki rolnicze, leśne i weterynaryjne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Inżynieria białek
Specjalność Nanobioinżynieria
Jednostka prowadząca Katedra Mikrobiologii i Biotechnologii
Nauczyciel odpowiedzialny Radosław Drozd <Radoslaw.Drozd@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Radosław Drozd <Radoslaw.Drozd@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 20 1,00,41zaliczenie
wykładyW2 20 1,00,59zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstaw chemii organicznej i nieorganiczej, biochemii, biofizyki, chemii fizycznej, jezyka angielskiego w stopniu średnio zaawansowanym

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studenta z podstawami inzynieri białek katalitycznych
C-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
C-3Wyuczenie umiejetności doboru odpowiednich metod służących do immobilizacji białek enzymatycznych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Metody wizualizacji struktur białkowych z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania molekularnego UCSF Chimera i Swiss-Deep-Viewer2
T-L-2Metody komputerowe rozwiązywania struktury II i III rzedu białek4
T-L-3Analiza determinatów specyficzności susbtratowej inwertazy drożdzowej z wykorzystaniem metod dokowania molekularnego2
T-L-4Projektowanie wektorów ekspresynych do otrzymywania białek rekombinowanych2
T-L-5Otrzymywanie rekombinowanej Beta-fructofuranozydazy z Bifidobacterium breve2
T-L-6Oczyszczanie rekombinowanych białek enzymatycznych na kolumnach Ni-NTA2
T-L-7Immobiizacja białek enzymatycznych na matrycach organicznych i nieoraganicznych4
T-L-8Immoblizacja białek enzymatycznych na nośnikach ferrmagnetycznych2
20
wykłady
T-W-1Funkcja i znaczenie struktury białek. Oddziaływania stabilizujące budowę białek enzymatycznych. Sposoby analizy struktury pierwszorzędowej, drugorzędowej i trzeciorzędowej białek enzymatycznych2
T-W-2Metody przeszukiwania sekwencyjnych i strukturalnych białkowych baz danych. Programy, praktyczne podejście do porównywania struktury I, II i III rzędu enzymów.2
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio2
T-W-4Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych białek enzymatycznych2
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.2
T-W-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek4
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych2
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.4
20

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictow w zajęciach10
A-L-2przygotowanie do zajęc laboratoryjnych10
A-L-3czytanie wskazanej literatury10
30
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2czytanie wskazanej literatury3
A-W-3przygotowanie do zajęc7
A-W-4godziny kontaktowe5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2opowiadanie
M-3anegdota
M-4wykład konwersatoryjny

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny, test
S-2Ocena formująca: Konspekt z zajęc laboratoryjnych Wejsciówka Prezentacja multimedialna

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BTna_2A_NBI2A-S-D9_W01
Zna i rozumie podstawy budowy molekularnej białek oraz narzędzia do analizy ich budowy i skutecznej modyfikacji.
BTna_2A_W01C-2, C-1T-W-6, T-W-4, T-W-3, T-W-1, T-W-5, T-W-7, T-W-2, T-W-8M-1, M-4, M-3, M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BTna_2A_NBI2A-S-D9_U01
Student potrafi analizować strukturę białek z wykorzytaniem nowoczesnych metod bioinformatycznych i inżynieri białek. Potrafi konstruować wektory ekspresyjne i oczyszczać białka rekombinowane a takżę immoblizować na różnych nośnikach.
BTna_2A_U08, BTna_2A_U02C-2, C-3T-L-4, T-W-3, T-L-1, T-L-7, T-L-3, T-W-5, T-W-8, T-L-8, T-W-7, T-L-5, T-L-2, T-W-6, T-L-6, T-W-2M-1, M-3, M-2S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BTna_2A_NBI2A-S-D9_K01
Rozumie zasady włąciwej pracy z białakami w celu dalszego ich wykorzytania w rozwoju nowych technologii
BTna_2A_K01, BTna_2A_K02, BTna_2A_K06C-2, C-1T-W-2, T-W-3, T-L-8, T-L-2, T-L-6, T-W-6, T-W-5, T-L-7, T-L-3, T-L-1, T-W-1, T-W-7, T-L-4, T-W-4, T-W-8, T-L-5M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BTna_2A_NBI2A-S-D9_W01
Zna i rozumie podstawy budowy molekularnej białek oraz narzędzia do analizy ich budowy i skutecznej modyfikacji.
2,0
3,0Poprawna odpwiedz na 60% pytań w teście
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BTna_2A_NBI2A-S-D9_U01
Student potrafi analizować strukturę białek z wykorzytaniem nowoczesnych metod bioinformatycznych i inżynieri białek. Potrafi konstruować wektory ekspresyjne i oczyszczać białka rekombinowane a takżę immoblizować na różnych nośnikach.
2,0
3,0Oddanie w terminie projektu w formie sprawozdania ze wskazanych zajęć laboratoryjnych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BTna_2A_NBI2A-S-D9_K01
Rozumie zasady włąciwej pracy z białakami w celu dalszego ich wykorzytania w rozwoju nowych technologii
2,0
3,0Oddanie w tereminie zadania projektowego w formie raportu
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Bornscheuer, Uwe T & Höhne, Matthias, Protein Engineering, Humana Press, 2017, I
  2. Samuelson, James C., Enzyme Engineering, Humana Press, 2013
  3. Wolfgang Aehle red., Enzymes in Industry: Production and Applications, Willey VCH, 2007, III
  4. Allan Svendsen, Enzyme Functionality: Design, Engineering and Screening, 2004
  5. Christoph Wittmann i Rainer Krull red., Biosystems Engineering I: Creating Superior Biocatalysts, Tom 1, Springer, 2010
  6. Girish Shukla i Ajit Varma, Soil Enzymology, Springer, 2011

Literatura dodatkowa

  1. Athel Cornish-Bowden, Fundamentals of Enzyme Kinetics, Portland Press, Londyn, 2002, III

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Metody wizualizacji struktur białkowych z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania molekularnego UCSF Chimera i Swiss-Deep-Viewer2
T-L-2Metody komputerowe rozwiązywania struktury II i III rzedu białek4
T-L-3Analiza determinatów specyficzności susbtratowej inwertazy drożdzowej z wykorzystaniem metod dokowania molekularnego2
T-L-4Projektowanie wektorów ekspresynych do otrzymywania białek rekombinowanych2
T-L-5Otrzymywanie rekombinowanej Beta-fructofuranozydazy z Bifidobacterium breve2
T-L-6Oczyszczanie rekombinowanych białek enzymatycznych na kolumnach Ni-NTA2
T-L-7Immobiizacja białek enzymatycznych na matrycach organicznych i nieoraganicznych4
T-L-8Immoblizacja białek enzymatycznych na nośnikach ferrmagnetycznych2
20

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Funkcja i znaczenie struktury białek. Oddziaływania stabilizujące budowę białek enzymatycznych. Sposoby analizy struktury pierwszorzędowej, drugorzędowej i trzeciorzędowej białek enzymatycznych2
T-W-2Metody przeszukiwania sekwencyjnych i strukturalnych białkowych baz danych. Programy, praktyczne podejście do porównywania struktury I, II i III rzędu enzymów.2
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio2
T-W-4Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych białek enzymatycznych2
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.2
T-W-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek4
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych2
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.4
20

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictow w zajęciach10
A-L-2przygotowanie do zajęc laboratoryjnych10
A-L-3czytanie wskazanej literatury10
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2czytanie wskazanej literatury3
A-W-3przygotowanie do zajęc7
A-W-4godziny kontaktowe5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBTna_2A_NBI2A-S-D9_W01Zna i rozumie podstawy budowy molekularnej białek oraz narzędzia do analizy ich budowy i skutecznej modyfikacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_W01ma poszerzoną wiedzę z zakresu biologii, chemii, matematyki, fizyki oraz nauk pokrewnych dostosowaną do kierunku biotechnologia
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
C-1Zapoznanie studenta z podstawami inzynieri białek katalitycznych
Treści programoweT-W-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek
T-W-4Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych białek enzymatycznych
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio
T-W-1Funkcja i znaczenie struktury białek. Oddziaływania stabilizujące budowę białek enzymatycznych. Sposoby analizy struktury pierwszorzędowej, drugorzędowej i trzeciorzędowej białek enzymatycznych
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych
T-W-2Metody przeszukiwania sekwencyjnych i strukturalnych białkowych baz danych. Programy, praktyczne podejście do porównywania struktury I, II i III rzędu enzymów.
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-4wykład konwersatoryjny
M-3anegdota
M-2opowiadanie
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny, test
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Poprawna odpwiedz na 60% pytań w teście
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBTna_2A_NBI2A-S-D9_U01Student potrafi analizować strukturę białek z wykorzytaniem nowoczesnych metod bioinformatycznych i inżynieri białek. Potrafi konstruować wektory ekspresyjne i oczyszczać białka rekombinowane a takżę immoblizować na różnych nośnikach.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_U08dobiera i stosuje zaawansowane techniki i narzędzia badawcze wykorzystywane w biotechnologii
BTna_2A_U02umie zaplanować i analizować badania biotechnologiczne z wykorzystaniem narzędzi bioinformatycznych
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
C-3Wyuczenie umiejetności doboru odpowiednich metod służących do immobilizacji białek enzymatycznych
Treści programoweT-L-4Projektowanie wektorów ekspresynych do otrzymywania białek rekombinowanych
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio
T-L-1Metody wizualizacji struktur białkowych z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania molekularnego UCSF Chimera i Swiss-Deep-Viewer
T-L-7Immobiizacja białek enzymatycznych na matrycach organicznych i nieoraganicznych
T-L-3Analiza determinatów specyficzności susbtratowej inwertazy drożdzowej z wykorzystaniem metod dokowania molekularnego
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.
T-L-8Immoblizacja białek enzymatycznych na nośnikach ferrmagnetycznych
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych
T-L-5Otrzymywanie rekombinowanej Beta-fructofuranozydazy z Bifidobacterium breve
T-L-2Metody komputerowe rozwiązywania struktury II i III rzedu białek
T-W-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek
T-L-6Oczyszczanie rekombinowanych białek enzymatycznych na kolumnach Ni-NTA
T-W-2Metody przeszukiwania sekwencyjnych i strukturalnych białkowych baz danych. Programy, praktyczne podejście do porównywania struktury I, II i III rzędu enzymów.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-3anegdota
M-2opowiadanie
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Konspekt z zajęc laboratoryjnych Wejsciówka Prezentacja multimedialna
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Oddanie w terminie projektu w formie sprawozdania ze wskazanych zajęć laboratoryjnych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBTna_2A_NBI2A-S-D9_K01Rozumie zasady włąciwej pracy z białakami w celu dalszego ich wykorzytania w rozwoju nowych technologii
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_K01wykazuje potrzebę ciągłego podnoszenia wiedzy ogólnej i kierunkowej; ma świadomość celowości podnoszenia zdobytej wiedzy zarówno w działaniach zawodowych, jak i rozwoju osobistym
BTna_2A_K02wykazuje zrozumienie procesów biotechnologicznych wykorzystywanych w różnych obszarach działalności człowieka; interpretuje i opisuje te procesy wykorzystując podejście naukowe
BTna_2A_K06wykazuje odpowiedzialność za podejmowane decyzje oraz ich skutki; prezentuje postawę rzeczową i krytyczną
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
C-1Zapoznanie studenta z podstawami inzynieri białek katalitycznych
Treści programoweT-W-2Metody przeszukiwania sekwencyjnych i strukturalnych białkowych baz danych. Programy, praktyczne podejście do porównywania struktury I, II i III rzędu enzymów.
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio
T-L-8Immoblizacja białek enzymatycznych na nośnikach ferrmagnetycznych
T-L-2Metody komputerowe rozwiązywania struktury II i III rzedu białek
T-L-6Oczyszczanie rekombinowanych białek enzymatycznych na kolumnach Ni-NTA
T-W-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.
T-L-7Immobiizacja białek enzymatycznych na matrycach organicznych i nieoraganicznych
T-L-3Analiza determinatów specyficzności susbtratowej inwertazy drożdzowej z wykorzystaniem metod dokowania molekularnego
T-L-1Metody wizualizacji struktur białkowych z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania molekularnego UCSF Chimera i Swiss-Deep-Viewer
T-W-1Funkcja i znaczenie struktury białek. Oddziaływania stabilizujące budowę białek enzymatycznych. Sposoby analizy struktury pierwszorzędowej, drugorzędowej i trzeciorzędowej białek enzymatycznych
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych
T-L-4Projektowanie wektorów ekspresynych do otrzymywania białek rekombinowanych
T-W-4Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych białek enzymatycznych
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.
T-L-5Otrzymywanie rekombinowanej Beta-fructofuranozydazy z Bifidobacterium breve
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Konspekt z zajęc laboratoryjnych Wejsciówka Prezentacja multimedialna
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Oddanie w tereminie zadania projektowego w formie raportu
3,5
4,0
4,5
5,0