Αναλυτική Βιοχημεία
Θεωρία: 2 ώρες/εβδομάδα | Φροντιστήρια: 2 ώρες/εβδομάδα | Μονάδες ECTS: 5
Περιεχόμενο – Σκοπός του μαθήματος
Η πρόοδος στις θετικές επιστήμες και κυρίως στη Βιοχημεία τα τελευταία 30 χρόνια κατέστη δυνατή κυρίως λόγω της βελτιστοποίησης και ευρείας εφαρμογής βασικών τεχνικών αλλά και της ανάπτυξης και καθιέρωσης νέων. Το μάθημα της Αναλυτικής Βιοχημείας σκοπεύει στην εισαγωγή και κατανόηση των αρχών λειτουργίας πειραματικών τεχνικών που αποτελούν τη βάση της σύγχρονης Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας. Επίσης, γίνεται αναφορά και ανάλυση αρχών, λειτουργίας και εφαρμογών σύγχρονων τεχνικών όπως (Συνεστιακή μικροσκοπία, κυτταρομετρία ροής, πρωτεομική ανάλυση, μικροσυστοιχίες, Biacore ανάλυση) με απώτερο στόχο τόσο την κατανόηση εφαρμοσμένων πειραματικών πρωτοκόλλων όσο και τον σχεδιασμό νέων ως εν δυνάμει απάντηση σε συγκεκριμένα βιολογικά ερωτήματα.
Αναλυτικό Περίγραμμα του Μαθήματος
- Τεχνικές φυγοκέντρησης στη Βιοχημεία: Βασικές αρχές της φυγοκέντρησης, Οργανολογία της φυγοκέντρησης, Εφαρμογές της φυγοκέντρησης
- Μέθοδοι απομόνωσης και χαρακτηρισμού βιολογικά ενεργών υποκυτταρικών οργανιδίων
- Καθαρισμός και ανάλυση μακρομορίων με χρωματογραφία: Αρχή χρωματογραφίας, Επίπεδη χρωματογραφία χάρτου και λεπτής στοιβάδας, Χρωματογραφία στήλης, Χρωματογραφία ιοντοανταλλαγής, Χρωματογραφία πηκτής αποκλεισμού, Χρωματογραφία υψηλής απόδοσης, Χρωματογραφία συγγένειας και ανοσοπροσρόφησης, Χρωματογραφία μεμβράνης. Εφαρμογές μεθόδων χρωματογραφίας
- Τεχνικές ηλεκτροφόρησης: Αρχή ηλεκτροφόρησης, Μέθοδοι ηλεκτροφόρησης (Ηλεκτροφόρηση πηκτής πολυακρυλαμιδίου, Native Ηλεκτροφόρηση-ηλεκτροφόρηση υπό μη αποδιατακτικές συνθήκες, ηλεκτροφόρηση Ουρίας, SDS πηκτή ηλεκτροφόρηση, ηλεκτροφόρηση ισοηλεκτρικής εστίασης, Ηλεκτροφόρηση δύο διαστάσεων, ηλεκτροφόρηση τριχοειδούς, ανοσοηλεκτροφόρηση), Εφαρμογές τεχνικών ηλεκτροφόρησης
- Φασματοσκοπική ανάλυση βιομορίων: Φασματοσκοπία υπεριώδους – Ορατού, Φασματοσκοπία φθορισμού, φασματομετρία μάζας-πρωτεομική ανάλυση), Εφαρμογές
- Ανοσοχημικές μέθοδοι ανάλυσης: Ανοσοαποτύπωση, Ανοσοκυτταροχημεία, ELISA, Ανοσοκατακρήμνιση, Εφαρμογές ανασοχημικών μεθόδων ανάλυσης
- Έκφραση ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών-Εφαρμογές
- Συνεστιακή μικροσκοπία-εφαρμογές.
- Απεικονιστικές μέθοδοι ανάλυσης – Μελέτες σε ζωντανά συστήματα κυττάρων ιστών. Μέθοδοι χαρακτηρισμού αλληλεπίδρασης και κινητικότητας βιομορίων (FRET, FRAP, iFRAP, FLIP κλπ).
- Κυτταρομετρία ροής-εφαρμογές
- Βασικές και προηγμένες μέθοδοι ανάλυσης αλληλεπιδράσεων πρωτεϊνών-πρωτεϊνών: Ανοσοκατακρήμνιση, Συν-ανοσοκατακρήμνιση, pull-down_σύστημα in vitro έκφρασης σημασμένων πρωτεϊνών παρουσία σημασμένων αμινοξέων, Proximity Ligation assay_δοκιμασία σύνδεσης γειτνιάζων μορίων, Εφαρμογές μεθόδων προσδιορισμού και χαρακτηρισμού αλληλεπιδράσεων πρωτεϊνών
- Μέθοδοι ανάλυσης αλληλεπιδράσεων πρωτεϊνών με άλλα βιομόρια όπως DNA, RΝΑ
- Ανάλυση αλληλεπιδράσεων βιομορίων μέσω συντονισμού επιφανειακών πλασμονίων
- Σχεδιασμός πειραματικών πρωτοκόλλων για τη διερεύνηση υποθετικών ερευνητικών ερωτημάτων. Το σύνολο των φοιτητών συμμετέχουν στη δημιουργία του πειραματικού πρωτοκόλλου καταθέτοντας πρόσωπο με πρόσωπο τις προτάσεις τους (εναλλακτικές και μη).
- Ανάλυση πειραματικών πρωτοκόλλων. Οι φοιτητές κατά ομάδες αναλαμβάνουν να παρουσιάσουν το σχεδιασμό της πειραματικής προσέγγισης και των επιμέρους πειραματικών διεργασιών δημοσιευμένου άρθρου, που τους έχει ανατεθεί.
Τρόπος Αξιολόγησης
Η επίδοση στο μάθημα αξιολογείται με βάση την ομαδική εργασία (30%) και τη γραπτή εξέταση στο θεωρητικό κομμάτι του μαθήματος κατά την εξεταστική περίοδο (70%).
Προτεινόμενα Συγγράμματα
- Σύγχρονη Πειραματική Βιοχημεία (2018), Rodney Boyer, Εκδόσεις Κωσταράκη
- Πειραματική Βιοχημεία, CLARK J.M., SWITZER R.L., Ίδρυμα Τεχνολογίας & Έρευνας-Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης
- Εργαστηριακές Ασκήσεις Βιοχημείας, (2018) 1η έκδοση, Εκδότης: Ζήτη Πελαγία & Σια Ι.Κ.Ε.
- Basic Methods for the Biochemical Lab [electronic resource]
- Surface Plasmon Resonance Based Sensors [electronic resource]
- Σημειώσεις Διδάσκουσα «Συνεστιακή μικροσκοπία και εφαρμογές – Μέθοδοι χαρακτηρισμού αλληλεπίδρασης Βιομορίων»
Εκπαιδευτικό Υλικό / E-class
Διδάσκουσα
