תהליכים ביוטכנולוגיים לייצור ביוכימיקלים – המכללה האקדמית תל-חי

מספר שיעור 1039988 שם שיעור תהליכים ביוטכנולוגיים לייצור ביוכימיקלים
שנה תשפג שלוחה 50
סוג שיעור הרצאה ש"ש 1
נ"ז 2 ציון מינימום 56
חובת נוכחות סמסטר ב

שם הקורס באנגלית

Year 3rd Biochemicals Create to Processes Biotechnological

דרישות קדם

ביוכימיה 2 חישובית בציון 56 או כימיה וביוכימיה של מזון בציון 56 או ביוכימיה 2, ביואנרגטיקה ואנליזה מטבולית בציון 56 וגם ביוכימיה 2 תיאורטית בציון 56 או כימיה וביוכימיה של מזון בציון 56 או ביוכימיה 2, מטבוליזם- עקרונות ומסלולים בציון 56 וגם גנטיקה מולקולרית בציון 56 או יסודות הגנטיקה בציון 56 או ביולוגיה מולקולרית בציון 56

תאור הקורס

תהליכים ביוטכנולוגיים לייצור ביוכימיקלים

הקורס יפרוש בפני הסטודנטים את העולם הביוטכנולוגי המתקדם של תהליכים לייצור ביוכימיקלים באמצעות מגוון תאים ושיטות מתקדמות של ביולוגיה מולקולרית והנדסה גנטית. במסגרת הקורס ידונו תחומים רבים בהם מעורבים תהליכים ביוטכנולוגיים לשימושים שונים ברפואה בתעשייה כימית חקלאות איכות סביבה ומזון. הקורס יציג מגוון של מיקרואורגניזמים ותאים איאוקריוטיים המשמשים בביוטכנולוגיה המודרנית וכן מניפולציות גנטיות המאפשרות כיום לייצר מגוון עצום של ביוכימיקלים. כמו כן יוצגו שיטות בהנדסה מטבולית המשמשות לתכנון והתערבות במטבולום והגנום של התא.

מטרות הקורס

הקניית ידע בנושאים מתקדמים ביוטכנולוגיים המהוים את חזית הטכנולוגיה לייצור מוצרים שונים תוך שימוש בטכניקות חדשניות וגישות מדעיות מגוונות.

מטרות הקורס-

  1. תהליכי ייצור יעודיים לביוכימיקלים שונים באמצעות מיקרואורגניזמים ותאים איאוקריוטיים. חיידקים, פטריות ועובשים, תאים אנימליים, תאי-צמחים בתרבית.
  2. מסלולים ביוסינתתיים לייצור ביוכימיקלים.
  3. מבנה ובקרה של מסלולים ביוכימיים במיקרואורגניזמים ותאים איאוקריוטיים – הנדסה מטבולית.
  4. מיקרואורגניזמים ותאים איאוקריוטיים המייצרים ביוכימיקלים לשימושים שונים: רפואה, מזון, תעשייה, חקלאות, איכות סביבה.

תוצרי למידה – בסיומו של קורס זה הסטודנטים יהיו מסוגלים ל:

מטלות הקורס

סמסטר מס.מטלה שם מטלה משקל סוג מטלה
ב 1 מבחן מסכם 100 מבחן מסכם

הערות למטלות הקורס:

בחינה בסוף הקורס 2.5 שעות עם חומר פתוח. (מצגות וחומר כתוב של הקורס).

100% מהציון.

חובת נוכחות – לא.

חובת נוכחות

נושאי הקורס

נושאי הקורס וביבליוגרפיה לפי סדר המפגשים השבועיים:

שימוש בתאים שונים לייצור ביוכימיקלים.
– בקרה מטבולית. הנדסה מטבולית.
מקור 1 ו 2

שיעור מס' 2:
– אנטיביוטיקות- ייצור, הנדסה מטבולית, PKS בסטרפטומיצטים ייצרניים.
מניפולציות גנטיות לפיתוח אנטיביוטיקות.
מקור 4 ו 5

שיעור מס' 3:
ביולוגיה סינתטית Synthetic biology
מעגלי בקרה מתוכננים ומתוכנתים
מקור 17 ו 18

שיעור מס' 4:
שיטות בהנדסה גנטית- רפואה תעשיה חקלאות
מקור 6

שיעור מס' 5:
חומרי הדברה ביולוגיים.
מקור 7

שיעור מס' 6:
ייצור תרכיבים בתרביות תאים, בחיידקים ובתאי- צמחים
– מקור 9
– מקור 9a
מקור 10

שיעור מס' 7:
ביופולימרים למזון ולרפואה- ביופלסטיקה.
– מקור 12 ו 12a

שיעור מס' 8:
סוכרים מיוחדים.
מקור 11

שיעור מס' 9:
חומרים ביופארמצבטיים ותרפואטיים- הנדסה גנטית בחיידקים, פטריות, תאי צמחים.
– מקור 13 ו 13a

שיעור מס' 10:
דלקים ממקור ביולוגי- ביודלקים וביודיזל- חיידקים, אצות וצמחים.
– מקור 3 ו 14 a

שיעור מס' 11:
אצות כמקור לביוכימיקלים-. מקור 16 ו 16 a

שיעור מס' 12:
ביו-מימן- הפקה באמצעות מיקרואורגניזמים ואצות.
מקור 15

שיעור מס' 13:
ויטמינים וביופקטורים. ייצור באמצעות שיטות ביוטכנולוגיות.
מקור 8

 

ביבליוגרפיה: חובה / העשרה (עברית)

'

ביבליוגרפיה חובה / העשרה (אנגלית)

רשימת מקורות:

  1. Metabolic regulation and overproduction of primary metabolites. Microbial Biotechnology, Microb Biotechnol. 2008 Jul;1(4):283-319.
  2. MMT- A pathway modeling tool for data from rapid sampling experiments. Jochen Hurlebaus, Arne Buchholz1, Wolfgang Alt, Wolfgang Wiechert and Ralf Takors. InSilico Biol. 2002;2(4):467-84.
  3. Hal Alper and Gregory Stephanopoulos, 2009. Engineering microbes for biofuels: Exploiting innate cellular capacity or importing biosynthetic potential? Nature Reviews Microbio 7(10),715-723.
  4. Combinatorial polyketide biosynthesis by denovo design and rearrangement of modular polyketide synthase genes. NATURE BIOTECHNOLOGY, VOLUME 23 NUMBER 9 SEPTEMBER 2005.
  5. Metabolic engineering of microorganisms: general strategies and drug production. Drug Discovery Today. Volume 14, Numbers 1/2 _ January 2009.
  6. REVIEW: Mechanisms of Bacterial Pathogenesis and Targets for Vaccine Design. The Journal of Young Investigators: An Undergraduate, Peer-Reviewed Science Journal Volume 20, Issue 6. December 2010.
  7. Biopestecides, a review of active agents. Andy cherry, Natural Resources Institute, University OG Greenwich, UK. 2005. ppt.
  8. Biotechnological Production of Vitamins. S.A. SURVASE et al.: Production of Vitamins, FoodTechnol. Biotechnol. 44 (3) 381–396 (2006).
  9. A fasttrack influenza virus vaccine produced in insect cells. Journal of Invertebrate Pathology 107 (2011) S31–S41.

9a. Viral nanoparticles and virus-like particles: platforms for contemporary vaccine design. Emily M. Plummer1,2 and Marianne Manchester2∗. WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology/ Volume 3, March/April 2011.

  1. A review of production technologies for influenza virus vaccines, World Health Organization, Initiative for Vaccine Research. 20 December 2006.
  2. Metabolic engineering for bioproduction of sugar alcohols. Current Opinion in Biotechnology. Volume 19, Issue 5, October 2008, Pages 461–467.
  3. Bacterial Polyhydroxyalkanoate Granules: Biogenesis, Structure, and Potential Use as Nano-/Micro Beads in Biotechnological and Biomedical Applications. Biomacromolecules 2009, 10, 660–669.

12a. Bioplastics from microorganisms. Current Opinion in Microbiology 2003, 6:251–260.

13a. Production of Plant Made Pharmaceuticals: From Plant Host to Functional Protein. B. Nagels, K. Weterings, N. Callewaert & E.J. M. Van Damme (2012), Critical Reviews in Plant Sciences, 31:2, 148-180

  1. Renewable biological systems for alternative sustainable energy production. Chapter 6 – Oil production, (FAO Agricultural Services Bulletin – 128). http://www.fao.org/docrep/w7241e/w7241e0h.htm 24/06/2009

14a. A green light for engineered algae: redirecting metabolism to fuel a biotechnology revolution. Current Opinion in Biotechnology, 2008, 19:430–436.

  1. The L-Lysine Story: From Metabolic Pathways to Industrial Production. Microbiol Monogr (5). V. F. Wendisch: Amino Acid Biosynthesis / Published online: 24 February 2007 Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007
  2. Valuable products from biotechnology of microalgae. Appl Microbiol Biotechnol (2004) 65: 635–648.

16a. Micro-algae come of age as a platform for recombinant Protein production. Biotechnol Lett (2010)

  1. Genetic switchboard for synthetic biology applications. Jarred M. Calluraa,b,c, Charles R. Cantorb,1, and James J. Collins. PNAS | April 10, 2012 | vol. 109 | no. 15.
  2. Rewiring Cells: Synthetic Biology as a Tool to Interrogate the Organizational Principles of Living Systems. Caleb J. Bashor, Andrew A. Horwitz, Sergio G. Peisajovich, and Wendell A. Lim Annu. Rev. Biophys. 2010. 39:515-537.