Παρασκευαστική Βιοχημεία Πρωτεϊνών
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Το μάθημα Παρασκευαστική Βιοχημεία Πρωτεϊνών στοχεύει στην πρακτική εργαστηριακή εξάσκηση των φοιτητών σε σύγχρονες παρασκευαστικές βιοχημικές μεθόδους πρωτεϊνών. Στο μάθημα δίνεται έμφαση στη πρακτική εφαρμογή των θεωρητικών γνώσεων για τον τεχνικό σχεδιασμό πειραματικών πρωτοκόλλων. Το μάθημα έχει σχεδιασθεί ώστε οι τίθεται στους φοιτητές ένας τελικός στόχος το οποίον να επιτυγχάνουν πραγματοποιώντας σειρά εργαστηριακών ασκήσεων όπου η καθεμία να αποτελεί στάδιο μιας ολοκληρωμένης παρασκευαστικής βιοχημικής μεθόδου. Στο πλαίσιο του μαθήματος οι φοιτητές καλούνται να σχεδιάσουν και να εφαρμόσουν πρωτόκολλα που εστιάζουν στα διάφορα στάδια παραγωγής πρωτεϊνών. Θα χρησιμοποιηθούν πρωτεΐνες που αποτελούν πραγματικούς ερευνητικούς στόχους ώστε οι φοιτητές να εξοικειωθούν για πρώτη φορά με ένα βιοχημικό εργαστήριο σε ρεαλιστικές συνθήκες. Με τη ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται
- Να ακολουθούν επιτυχώς βιοχημικά πρωτόκολλα παρασκευαστικών μεθόδων.
- Να εφαρμόζουν θεωρητικές γνώσεις για το σχεδιασμό και την αξιολόγηση παρασκευαστικών μεθόδων βιομορίων.
- Να αναπτύσσουν, να εφαρμόζουν και να αξιολογούν πρωτόκολλα και μεθοδολογίες ετερόλογης έκφρασης γονιδίων με στόχο την παραγωγή ανθρώπινων πρωτεϊνών.
- Να περιγράφουν τα στάδια, να αναπτύσσουν και να εφαρμόζουν πρωτόκολλα καθαρισμού πρωτεϊνών και να αξιολογούν το βαθμό καθαρισμού τους.
- Να αναγνωρίζουν και να εκτιμούν τεχνικές δυσκολίες και κρίσιμα στάδια κατά την εκτέλεση βιοχημικών πρωτοκόλλων.
Αναλυτικό Περίγραμμα του Μαθήματος
Από την ετερόλογη έκφραση γονιδίων στην παραγωγή καθαρής πρωτεΐνης
- Εισαγωγή στην ετερόλογη έκφραση πρωτεϊνών. Προκαρυωτικά –ευκαρυωτικά in vitro συστήματα έκφρασης- πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
- Μέθοδοι καθαρισμού πρωτεϊνών-ιδιότητες και επιλογή στηλών καθαρισμού- χρωματογραφικός καθαρισμός επιλογή υλικού -αυτοματοποιημένα συστήματα καθαρισμού FPLC-τεχνικά χαρακτηριστικά
- Σχεδιασμός πειραματικού πρωτοκόλλου προετοιμασίας πρωτεϊνικού δείγματος- In silico υπολογισμός φυσικοχημικών παραμέτρων και χαρακτηρισμός πρωτεϊνών-Εξοικείωση με Expasy-Protparam
- Ετερόλογη έκφραση σε σύστημα Ε.coli-εμβολιασμός καλλιεργειών-επαγωγή έκφρασης
- Κυτταρική λύση-προετοιμασία δείγματος για χρωματογραφικό καθαρισμό
- Εξοικείωση με σύστημα χρωματογραφίας FPLC και κατασκευή στήλης (column packing)
- Χρωματογραφικός καθαρισμός
- Πέψη πρωτεΐνης για απομάκρυνση ετικέττας συγγένειας-αποθήκευση πρωτεϊνικού δείγματος
- Ποσοτικοποίηση πρωτεϊνών-κατασκευή πίνακα καθαρισμού
- Παρασκευή πηκτής πολυακριλαμιδίου και ηλεκτροφόρηση πρωτεϊνών σε αποδιατακτικές συνθήκες
Τρόπος Αξιολόγησης
Οι φοιτητές αξιολογούνται με βάση την εργαστηριακή αναφορά (60%), εργασία (25%), και γραπτή εξέταση (25%). Για την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος είναι υποχρεωτική η παρακολούθηση των εργαστηριακών ασκήσεων.
Προτεινόμενα Συγγράμματα
- Gropper, S., Smith, J.L., Groff, J.L . Διατροφή και Μεταβολισμός 1. (2008). Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδης
- Gibney, M., MacDonald, I., Roche, H. 2008 Διατροφή και Μεταβολισμός.1η εκδ. Εκδόσεις Παρισιάνου
- Σφλώμος . Διατροφή του Ανθρώπου. (2017) Εκδόσεις Νότα
- Advanced Mass Spectrometry in Modern Food Science and Nutrition. Edited by Alejandro Cifuentes. Wiley 2013
Εκπαιδευτικό Υλικό / E-class
Διδάσκοντες
