Kursplan för Metabolic engineering

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2020-02-19 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnMetabolic engineering
  • KurskodKKR063
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPBIO
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeBioteknik
  • InstitutionBIOLOGI OCH BIOTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 08117
  • Max antal deltagare20
  • Min. antal deltagare4
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0107 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH
6 hp
  • 12 Jan 2021 em J
  • 08 Apr 2021 fm J
  • 19 Aug 2021 fm J
0207 Projekt 1,5 hp
Betygsskala: UG
1,5 hp

    I program

    Examinator

    Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

    Behörighet

    Grundläggande behörighet för avancerad nivå
    Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

    Särskild behörighet

    Engelska 6
    Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

    Kursspecifika förkunskaper

    Grundläggande kunskaper i biokemi, tillämpad mikrobiologi och bioprocessteknik. Studenter med annan bakgrund måste rådgöra med examinator.

    Syfte

    En av samhällets största utmaningar är att minska användningen av fossila resurser och för denna övergång är mikrobiella biokatalysatorer lovande, då de kan omvandla förnybara råvaror till biobaserade kemikalier. Metabolisk teknik (metabolic engineering) är det framväxande området som ämnar designa och optimera mikrobiella biokatalysatorer. Detta område inkluderar mikrobiologi, kemi, beräkningsbiologi, system och syntetisk biologi. Denna kurs syftar till att ge avancerad kunskap i utvecklingen av mikrobiella biokatalysatorer genom att studera processen från design till implementering, med särskild inriktning på beräkningsmodellering av metabolism.

    Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

    • Beskriva hur metabolisk teknik kan bidra till att nå olika Sustainable Development Goals.
    • Beskriva "design-build-test-learn"-kretsen av metabolisk teknik.
    • Förstå principerna för enzymfunktion, kinetik och reglering.
    • Beskriva metabolisk fysiologi på ett kvantitativt sätt.
    • Beskriva metaboliska nätverk som stökiometriska och kinetiska beräkningsmodeller.
    • Rekonstruera en ny genomskalad modell (genome-scale model) baserat på genomisk och biokemisk information.
    • Beskriva begränsningarna för celltillväxt och hur biologiska och fysiska villkor kan appliceras för att modellera den.
    • Definiera målfunktioner (objective functions) för celltillväxt och beskriv hur de kan användas för prediktion.
    • Beskriva begreppet "ekvivalenta tillstånd" i cellulär metabolism.
    • Kvantifiera de biosyntetiska behoven för celltillväxt.
    • Applicera principerna för linjär programmering för metabolism modeller.
    • Beskriv konsekvenserna av metabolisk kontrollanalys (metabolic control analysis) inom metabolisk teknik.
    • Använda metabolism modeller för att svara på biotekniska utmaningar.
    • Beskriv hur genteknik kan användas för att genomföra biotekniska strategier.
    • Förbättra muntlig och skriftlig presentation.

    Innehåll

    I den här kursen följer vi "design-build-test-learn"-kretsen som är central inom metabolisk teknik. Väsentligt till detta är förmågan att beskriva och analysera metaboliska nätverk, och därför kommer det att vara ett stort fokus på beräkningsmodeller av metabolismen. Vi kommer att undersöka både steady-state respektive dynamiska modeller. Studenten får praktisk erfarenhet av att arbeta med båda dessa modelltyper genom datorövningar, med syfte att designa metabolismen för (ökad) produktion av värdefulla kemikalier. Huvudsyftet med kursen är studenten skall erhålla en förmåga att arbeta självständigt inom ramen för metabolisk teknik.

    Organisation

    Kursen består av föreläsningar, självstudier av litteratur, datorövningar, individuell inlämningsuppgift, samt grupparbete.

    Den individuella uppgiften innefattar rekonstruktion och analys av en "genome-scale model". Under föreläsningar och datorövningar introduceras de verktyg och metoder som studenten sedan kommer att applicera i den individuella examinationen som består av en rapport som beskriver återuppbyggnad och analys.

    Grupparbetet består av ett projekt som syftar till att granska aktuell status av ämnet, samt presentera hur man kan styra metabolismen mot ett visst givet mål. Projektets ämne väljs i samråd med examinator och resultaten presenteras i form av en muntlig presentation.

    Litteratur

    Bernard O Palsson, "Systems Biology: Constraint-Based Reconstruction and Analysis" finns som E-bok via Chalmers bibliotek. Ytterligare litteratur meddelas via kursens hemsida.

    Examination inklusive obligatoriska moment

    Den individuella uppgiften och grupparbetet är båda obligatoriska. Slutbetyget bestäms genom uppgiften, grupparbetet och en skriftlig examination i slutet av kursen.

    Kursplanen innehåller ändringar

    • Ändring gjord på tentamen:
      • 2020-09-30: Plussning Inte längre plussning av GRULG
        Beslut GRULG, plussning ej tillåten