Kursbeskrivning

Molekylär bioteknik vinner allt större mark i det moderna samhället och utnyttjas bl.a. för medicinska ändamål; exempelvis för utveckling och produktion av terapeutika eller diagnostisering av olika sjukdomar. Andra mer tekniska applikationer kan exemplifieras av framtagandet av robustare och effektivare enzymer att användas i olika sammanhang eller konstruktion och användning av genetiskt modifierade organismer för olika syften. I den här kursen kommer vi ta en närmare titt på hur detta går till.

Kursen fokuserar på de viktigaste gentekniska metoderna samt de för ändamålet viktiga baskunskaperna inom molekylärbiologin. Kursens övergripande mål är slutligen att ge en god insikt i de principer och metoder på vilka modern bioteknik vilar samt förståelse för deras inneboende möjligheter och begränsningar att lösa framtidens problemställningar.

Lärandemål:

Efter godkänd/fullgjord kurs skall studenten bl.a. kunna:

- redogöra för inom gentekniken vanligt använda enzymers funktion och användningsområde

- förklara principen bakom olika DNA-sekveneringsmetoder och diskutera deras eventuella styrkor och svagheter

- utifrån en given problemställning designa därtill lämpligt pcr-försök, för exempelvis kloning av önskad gen, samt förklara de ingående komponenternas funktion

- utifrån en given problemställning välja därtill lämplig kombination av värd-vektorsystem och redogöra för dess för- och nackdelar i relation till andra tänkbara kombinationer samt beskriva/förklara de olika vektorkomponenternas/elementens funktion

- ge exempel på olika fysikaliska och genetiska strategier för modifiering/manipulering av genexpression samt redogöra för vilka konsekvenser dessa får på molekylär och cellulär nivå

- beskriva olika mutagenes-, screening- och selektionsmetoder som används bl.a. inom protein engineering-fältet samt utarbeta strategier där dessa tillämpas för att lösa biotekniska frågeställningar

- redogöra för principerna bakom genteknikbaserade terapeutiska strategier, exempelvis moderna vacciner och genterapi samt ge prov på deras för- och nackdelar och eventuella begränsningar jämfört med traditionella behandlingsmetoder

- ge exempel på metoder för transkriptom- och proteomanalys samt förklara de bakomliggande principerna

- presentera och utvärdera ett laborativt arbete i form av en skriftlig rapport

Kursens huvudsakliga innehåll:

De för kursen relevanta områdena inom molekylärbiologi kommer att repeteras och fördjupas med fokus på prokaryot och eukaryot gen/proteinexpression. Verktygen och metoderna som möjliggör den molekylära biotekniken kommer att behandlas. Utöver detta kommer olika tillämpningar av molekylär bioteknik att belysas. Exempel på några av kursens olika ingående moment:

- transkriptions- och translationsreglering

- rekombinant DNA (enzymer, vektorer, värdceller)

- PCR-tekniker

- DNA-sekvenering

- mutagenes, genbibliotek

- screening- och selektionsmetoder

- design av rekombinanta bioprocesser (promotorer, vektorer, värdceller, genfusioner etc)

- terapeutiska strategier (vacciner, genterapi etc)

- molekylär diagnostik

- transgena organismer

- funktionsgenomik

- labkurs där många av de teoretiskt behandlade teknikerna testas praktiskt; bl.a kommer en riktad mutagenes att utföras med efterföljande identifiering av mutant klon, sekvensverifiering och slutligen expression, rening och karaktärisering av rekombinant protein.

Behörighet:

Rekommenderade förkunskaper:

BB1010 Inledande bioteknik, BB1020 Cellbiologi med immunologi och BB1080 Biokemi.

Litteratur:

Biotechnology: Applying the genetic revolution. 1st ed., 2009

David P. Clark & Nanette J. Pazdernik

Elsevier Academic Press

ISBN 978-0-12-175552-2

Examination:

TEN1 - Tentamen, 5,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

LAB1 - Laboration, 1,5 hp, betygsskala: P, F

Krav för slutbetyg:

Godkänt på skriftlig examen (TEN1; 5,5 hp, betygsskala A-F) och laborationer (LAB1; 1,5 hp, betygsskala Pass/Fail).

Ges av:

BIO/Bioteknologi - gru

Kontaktperson:

Patrik Samuelul Hudson (kursledare), patrik@biotech.kth.se, tel. +46 8 553 783 35huds@kth.se

Examinator:

stefans@biotech.kth.se

Övrig information:

Anmälan senast två veckor innan tentamen är obligatorisk.

Kursen ges under förutsättning att minst sju studenter tackar ja till erbjuden plats.