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 charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
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 uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się 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-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-4, T-W-7, T-W-3M-1, M-2, M-3, M-4S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się 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_U02, BTna_2A_U08C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-7, T-W-2, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-7, T-W-3, T-L-4, T-L-5, T-L-8M-1, M-2, M-3S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się 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_K02, BTna_2A_K06, BTna_2A_K01C-1, C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-7, T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-4, T-W-7, T-W-3, T-L-4, T-L-5, T-L-8M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium 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 uczenia sięOcenaKryterium 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 uczenia sięOcenaKryterium 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 uczenia sięBTna_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-1Zapoznanie studenta z podstawami inzynieri białek katalitycznych
C-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
Treści programoweT-W-1Funkcja i znaczenie struktury białek. Oddziaływania stabilizujące budowę białek enzymatycznych. Sposoby analizy struktury pierwszorzędowej, drugorzędowej i trzeciorzędowej 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-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.
T-W-4Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych białek enzymatycznych
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2opowiadanie
M-3anegdota
M-4wykład konwersatoryjny
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 uczenia sięBTna_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_U02umie zaplanować i analizować badania biotechnologiczne z wykorzystaniem narzędzi bioinformatycznych
BTna_2A_U08dobiera i stosuje zaawansowane techniki i narzędzia badawcze wykorzystywane w biotechnologii
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
C-3Wyuczenie umiejetności doboru odpowiednich metod służących do immobilizacji białek enzymatycznych
Treści programoweT-L-1Metody wizualizacji struktur białkowych z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania molekularnego UCSF Chimera i Swiss-Deep-Viewer
T-L-2Metody komputerowe rozwiązywania struktury II i III rzedu białek
T-L-3Analiza determinatów specyficzności susbtratowej inwertazy drożdzowej z wykorzystaniem metod dokowania molekularnego
T-L-6Oczyszczanie rekombinowanych białek enzymatycznych na kolumnach Ni-NTA
T-L-7Immobiizacja białek enzymatycznych na matrycach organicznych i nieoraganicznych
T-W-2Metody przeszukiwania sekwencyjnych i strukturalnych białkowych baz danych. Programy, praktyczne podejście do porównywania struktury I, II i III rzędu enzymów.
T-W-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio
T-L-4Projektowanie wektorów ekspresynych do otrzymywania białek rekombinowanych
T-L-5Otrzymywanie rekombinowanej Beta-fructofuranozydazy z Bifidobacterium breve
T-L-8Immoblizacja białek enzymatycznych na nośnikach ferrmagnetycznych
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2opowiadanie
M-3anegdota
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 uczenia sięBTna_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_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
BTna_2A_K01wykazuje potrzebę ciągłego podnoszenia wiedzy ogólnej i kierunkowej; ma świadomość celowości podnoszenia zdobytej wiedzy zarówno w działaniach zawodowych, jak i rozwoju osobistym
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z podstawami inzynieri białek katalitycznych
C-2Zapoznanie z metodami in silico predykcji struktur białkowych
Treści programoweT-L-1Metody wizualizacji struktur białkowych z wykorzystaniem oprogramowania do modelowania molekularnego UCSF Chimera i Swiss-Deep-Viewer
T-L-2Metody komputerowe rozwiązywania struktury II i III rzedu białek
T-L-3Analiza determinatów specyficzności susbtratowej inwertazy drożdzowej z wykorzystaniem metod dokowania molekularnego
T-L-6Oczyszczanie rekombinowanych białek enzymatycznych na kolumnach Ni-NTA
T-L-7Immobiizacja białek enzymatycznych na matrycach organicznych i nieoraganicznych
T-W-1Funkcja i znaczenie struktury białek. Oddziaływania stabilizujące budowę białek enzymatycznych. Sposoby analizy struktury pierwszorzędowej, drugorzędowej i trzeciorzędowej 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-6Metody biologii molekularnej w inżynieri białek
T-W-5Modelowanie i optymalizacja parametrów kinetycznych białek enzymatycznych.
T-W-8Metody stabilizacji i immobilizacji białek enzymatycznych.
T-W-4Przewidywanie i projektowanie in-silico właściwości katalitycznych białek enzymatycznych
T-W-7Izolacja, oczyszczanie i frakcjonowanie białek enzymatycznych
T-W-3Metody rozwiązywania struktury 3D białek enzymatycznych. Metody klasyczne (X-ray, NMR) vs modelowanie porównawcze i metody ab-initio
T-L-4Projektowanie wektorów ekspresynych do otrzymywania białek rekombinowanych
T-L-5Otrzymywanie rekombinowanej Beta-fructofuranozydazy z Bifidobacterium breve
T-L-8Immoblizacja białek enzymatycznych na nośnikach ferrmagnetycznych
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