Đề cương môn Công nghệ Protein - Enzyme - Thạc sĩ Công nghệ Sinh học 2018

 

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC

  1. Thông tin tổng quát
    1. Tên môn học tiếng Việt: CÔNG NGHỆ PROTEIN ENZYME
    2. Tên môn học tiếng Anh: Protein-Enzyme Technology
    3. Mã môn học: BIO609
    4. Thuộc khối kiến thức/kỹ năng [HP1] 

  Giáo dục đại cương                   Kiến thức cơ sở                   Kiến thức chuyên ngành   

  1. Số tín chỉ: 3 (2 lý thuyết + 1 thực hành)

Tổng số (A)

Lý thuyết (B)

Thực hành (C)

Tự học (D)

60 tiết

30 tiết

30 tiết

90 tiết

  1. Học kỳ:                 1      2      3
  2. Năm học:
  3. Hình thức đào tạo: [HP2] 
  4. Ngôn ngữ giảng dạy: Tiếng Việt
  5. Giảng viên

Họ và Tên:            TS. Lê Quang Anh Tuấn

Phòng làm việc: Phòng 602, 35 Hồ Hảo Hớn, P.Cô Giang, Q.1, Tp. Hồ Chí Minh       

Email: tuan.lqa@ou.edu.vn

Điện thoại: +84-28-386602

Họ và Tên:            TS. Lao Đức Thuận

Phòng làm việc: Phòng 602, 35 Hồ Hảo Hớn, P.Cô Giang, Q.1, Tp. Hồ Chí Minh       

Email: thuan.dl@ou.edu.vn

Điện thoại: +84-28-386602

 

  1. Thông tin về môn học
    1. Mô tả môn học

Môn học Công nghệ Protein-Enzyme cung cấp cho học viên những nền tảng quan trọng về cấu trúc của protein và những vấn đề liên quan đáp ứng hai mục tiêu: lĩnh hội những nội dung khoa học liên quan đến protein (ví dụ: sự tương tác giữa protein và cơ chất trong phản ứng xúc tác enzyme và sự vận chuyển oxy của hemoglobin) và vận dụng vào việc cải tiến các đặc tính (ví dụ: tính chịu nhiệt, đặc hiệu về cơ chất) của protein quan tâm.

Hơn thế nữa, môn học cung cấp những kiến thức và kỹ thuật chuyên sâu và cập nhật đã và đang được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu phát triển các sản phẩm protein-enzyme trong các lĩnh vực khoa học khác nhau từ y dược, năng lượng sinh học, vật liệu sinh học và xử lý môi trường (ví dụ: công nghệ protein dung hợp trong việc tinh sạch ái lực, tăng cường độ bền và sự hòa tan của những protein liệu pháp, công nghệ hiển thị trên bề mặt phage ứng dụng trong sàng lọc kháng thể và khám phá dược phẩm và những kỹ thuật cải tiến protein-enzyme). Môn học gồm 3 tín chỉ, 2 tín chỉ lý thuyết và 1 tín chỉ thực hành.

  1. Môn học điều kiện

Môn học tiên quyết: không

Môn học trước: không

Môn học cùng: không

  1. Mục tiêu môn học

Sinh viên học xong môn học có khả năng:

Mục tiêu môn học

Mô tả

CĐR CTĐT phân bổ cho môn học[HP3] 

Kiến thức

  1.  

Các kiến thức cơ bản và nâng cao về trình tự và cấu trúc protein như các cấp độ cấu trúc protein, sự gấp cuộn, ảnh hưởng của cấu trúc đối với chức năng của protein và một số kỹ thuật trong công nghệ protein-enzyme như công nghệ protein tái tổ hợp, công nghệ protein dung hợp, công nghệ hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn và phương pháp cải tiến và cải biến các đặc tính của protein.

PLO1.2

Kỹ năng[HP4] 

  1.  

Các kỹ năng thực hành cơ bản về biểu hiện protein tái tổ hợp và protein dung hợp ứng dụng trong tinh sạch protein

PLO5

  1.  

Kỹ năng truyền đạt tri thức dựa trên nghiên cứu, thảo luận các vấn đề chuyên môn thuộc về Công nghệ sinh học áp dụng các kỹ thuật tin sinh học.

PLO6

Mức tự chủ và trách nhiệm[HP5] 

  1.  

Có khả năng nghiên cứu, đưa ra những sáng kiến quan trọng trong lĩnh vực Công nghệ sinh học và khả năng thích nghi, tự định hướng và hướng dẫn người khác

PLO10, PLO11

 

 

  1. Chuẩn đầu ra môn học

Học xong môn học này, sinh viên làm được (đạt được):

Mục tiêu môn học

  1. huẩn đầu ra môn học

 

CO1

  1.  

Mô tả được một số khái niệm liên quan đến protein-enzyme như cấu trúc, chức năng, sự gấp cuộn protein, sự biến đổi sau dịch mã (Post-translation modification) và một số kỹ thuật cơ bản của công nghê protein-enzyme như dòng hóa, biểu hiện gene

  1.  

Mô tả được một số kỹ thuật cập nhật của công nghệ protein-enzyme như công nghệ protein dung hợp, công nghệ hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn, các kỹ thuật cải tiến đặc tính protein-enzyme.

  1.  

Phân tích được một số nội dung liên quan đến cấu trúc, chức năng của protein và một số nội dung liên quan đến các kỹ thuật của công nghệ protein-enzyme trong phạm vi môn học.

CO2

CLO4

Thực hiện được những nội dung thực nghiệm về sự biểu hiện protein tái tổ hợp như kỹ thuật tạo dòng, chọn lọc giống đã biểu hiện, khảo sát sự biểu hiện.

CLO5

Thực hiện được những nội dung thực nghiệm về tạo protein dung hợp, các kỹ thuật tạo dòng, biểu hiện, tinh sạch protein sử dụng protein dung hợp.

  1.  

CL06

Trình bày và thảo luận được các nội dung liên quan đến nền tảng protein-enzyme (như cấu trúc, chức năng protein) và các kỹ thuật  của công nghệ protein-enzyme trong phạm vi môn học trong việc giải quyết với chủ đề khoa học được giới thiệu trong môn học.

  1.  

CLO7

Có khả năng nghiên cứu các nghiên cứu khoa học đã công bố và đưa ra những đánh giá và sáng kiến quan trọng về những kết quả phân tích sử dụng công nghệ protein-enzyme trong phạm vi môn học ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ sinh học.

CLO8

Có khả năng thích nghi, tự định hướng với các chủ đề nghiên cứu có tính mới trong lĩnh vực Công nghệ sinh học thông qua việc vận dụng các kỹ thuật của công nghệ protein-enzyme trong việc giải quyết chủ đề khoa học trong phạm vi môn học.

 

 

Ma trận tích hợp giữa chuẩn đầu ra của môn học và chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo

 

PLO1.2

PLO2

PLO3

PLO4

PLO5

PLO6

PLO7

PLO8

PLO9[HP6] 

PLO10

PLO11[HP7] 

CLO1

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLO2

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLO3

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CLO4

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

CLO5

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

CLO6

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

CLO7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

CLO8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

  1. Học liệu
  2. Giáo trình
    1. A. M. Lesk, Introduction to protein Architecture: the structural biology of proteins, Oxford University Press, 2003
    2. Lê Huyền Ái Thúy và cộng sự, Công nghệ Gen. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2016
  3. Tài liệu tham khảo (liệt kê tối đa 3 tài liệu tham khảo)
    1. J. J. Lichty, J. L. Malecki, H. D. Agnew, D. J. Michelson-Horowitz, S. Tan, Comparison of affinity tags for protein purification, Protein Expression and Purification, 2005, 41, 98-105.
    2. M. Paschke, Phage display systems and their applications, Applied Microbiology and Biotechnology, 2006, 70, 2-11.
    3. Uwe T Bornscheuer and Martina Pohl, Improved biocatalysts by directed evolution and rational protein design, Current Opinion in Chemical Biology 2001, 5, 137–143.
    4. Các bài báo khoa học, sách chuyên khảo, …, được cập nhật theo thời gian tương ứng với từng nội dung chuyên đề.
  4. Đánh giá môn học

Thành phần đánh giá

Bài đánh giá

Thời điểm

CĐR môn học

Tỷ lệ %

Quá trình/ giữa kỳ

6.1 Bài tập lý thuyết

Tuần 5

CLO1-3

10%

6.2 Báo cáo chuyên đề

Buổi cuối học phần lý thuyết

CLO1, 2,3,4,5,6,7,8

10%

6.3. Báo cáo thực hành

Tuần 14

CLO 4, 5, 6

30%

Cuối kỳ

6.4[HP8] 

Kết thúc môn học

CLO 1, 2, 3

50%

Tổng cộng:

100%

 

  1. Kế hoạch giảng dạy

Tuần/buổi học

Nội dung

Hoạt động dạy và học

Chuẩn đầu ra môn học

Tài liệu tham khảo

Tuần 1-2

Chương 1. Ôn tập các kiến thức và kỹ thuật công nghệ protein-enzyme cơ bản

  1. Tổng quan cấu trúc không gian của protein
    1. Các cấp độ cấu trúc protein
    2. Đánh giá chất lượng cấu trúc protein
    3. Sự tương tác giữa protein và ligand
    4. Sự gấp cuộn của protein (protein folding)
  2. Công nghệ protein tái tổ hợp
    1. Tổng quan về công nghệ protein tái tổ hợp
    2. Kỹ thuật tạo dòng và biểu hiện gene
    3. Sự điều hòa hậu dịch mã (Post-transformational modifications)
    4. Ứng dụng của công nghệ protein tái tổ hợp

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO3, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.1.; 5.1.2

Tuần 3-4

Chương 2. Cập nhật một số công nghệ mới của công nghệ protein-enzyme

  1.  Công nghệ Protein dung hợp
    1.  Tổng quan protein dung hợp
    2. Tổng quan công nghệ protein dung hợp tái tổ hợp
    3. Kỹ thuật tạo protein dung hợp tái tổ hợp
    4. Mối nối và kỹ thuật cải tiến mối nối (linker and linker engineering)
    5. Ứng dụng của protein dung hợp
  2. Công nghệ hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn (Phage display technology)
    1. Nguyên tắc hoạt động của hiển thị thể thực khuẩn
    2. Sự phân loại và đặc điểm của những hệ thống hiển thị thể thực khuẩn (display phage systems)
    3. Ứng dụng của hiển thị trên bề mặt thể thực khuẩn
  3. Kỹ thuật cải tiến và cải biến protein-enzyme (protein-enzyme engineering)
    1. Tổng quan về kỹ thuật cải tiến protein-enzyme
    2. Kỹ thuật cải tiến protein dựa vào tiến hóa trực tiếp (Directed evolution)
    3. Kỹ thuật cải tiến protein dựa vào chương trình máy tính trong dự đoán và phân tích protein (protein rational design)
  4. Tổng quan về một số kỹ thuật trong cải tiến protein-enzyme
    1. Kỹ thuật sinh học phân tử trong việc tạo đột biến
    2. Một số chương trình tin sinh học trong phân tích và dự đoán vị trí cần cải tiến
    3. Phương pháp sàng lọc nhanh (High-throughput screening)

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO2, CLO3, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.1.; 5.1.2; 5.2.1-5.2.4

Tuần 5  –  6

Chương 3. Một số chuyên đề ứng dụng công nghệ protein-enzyme trong biểu hiện chức năng của protein tái tổ hợp

  1. Chuyên đề: Sự gấp cuộn đối với sự biểu hiện chức năng của protein
  2. Chuyên đề: Sự điều hòa hậu dịch mã đối với sự biểu hiện chức năng của protein-enzyme tái tổ hợp
  3. Chuyên đề: Công nghệ protein dung hợp trong tinh sạch protein tái tổ hợp
  4. Chuyên đề: Công nghệ protein dung hợp trong việc cải thiện sự hòa tan và độ bền của protein tái tổ hợp ứng dụng trong y dược

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO2, CLO3, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.1.; 5.1.2; 5.2.1-5.2.4

Tuần 7

Chương 4. Một số chuyên đề ứng dụng công nghệ hiển thị bề mặt trên thể thực khuẩn

  1. Chuyên đề: Sự hiển thị kháng thể trên bề mặt thể thực khuẩn (Antibody Phage Display, APD)
  2. Chuyên đề:  Công nghệ hiển thị thể thực khuẩn trong tìm kiếm và sàng lọc kháng thể
  3. Chuyên đề: Công nghệ hiển thị thể thực khuẩn trong khám phá dược phẩm (Drug discovery)

 

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo, trình bày báo cáo, giải đáp thắc mắc.

CLO1, CLO2, CLO3, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.1.; 5.1.2; 5.2.1-5.2.4

Tuần 8

Chương 5. Một số chuyên đề ứng dụng kỹ thuật cải tiến và cải biến đặc tính của protein-enzyme

  1. Chuyên đề: Kỹ thuật tiến hóa trực tiếp trong cải tiến và/hoặc cải biến tính đặc hiệu của enzyme ứng dụng trong công nghiệp công nghệ sinh học.
  2. Chuyên đề: Kỹ thuật tiến hóa trực tiếp trong việc nâng cao tính tính đặc hiệu quang học của enzyme ứng dụng trong y dược.
  3. Chuyên đề: Cải tiến có định hướng một số liên kết (ví dụ: disulfide) để nâng cao tính chịu nhiệt một số enzyme ứng dụng trong công nghiệp công nghệ sinh học
  4. Chuyên đề: Ứng dụng chương trình phân tích tương tác giữa protein và ligand ứng dụng trong khám phá thuốc.

 

Nghe giảng, tự học, thảo luận, viết báo cáo.

CLO1, CLO2, CLO3, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.1.; 5.1.2; 5.2.1-5.2.4

9-14

Chương 6: Thực hành công nghệ protein-enzyme

  1. Thực hành một số chuyên đề tại phòng thí nghiệm sinh học phân tử và phòng thí nghiệm hóa sinh tại Khoa Công nghệ Sinh học, Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh
  2. Chuyên đề biểu hiện chức năng của protein trên một số tế bào chủ (ví dụ: E. coli hoặc Pichia pastoris)
  3. Chuyên đề ứng dụng hệ thống dung hợp trong tinh sạch protein (ví dụ: hexa histidine tag) để biểu hiện chức năng một protein dung hợp  trên E. coli hoặc Pichia pastoris
  4. Kiến tập tại một số đơn vị liên kết: Trung tâm công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh, .

Nghe giảng, thực hành, tự học, thảo luận, viết báo cáo.

CLO4, CLO5, CLO6, CLO7, CLO8

Tài liệu 5.1.1.; 5.1.2; 5.2.1-5.2.4

 

  1. Quy định của môn học

- Quy định về nộp bài tập, bài kiểm tra

Học viên cần thực hiện nộp bài đúng nội dung và đúng thời gian quy đinh.

- Quy định về chuyên cần

Học viên cần tham gia đầy đủ các buổi học.

- Nội quy lớp học

Học viên cần tích cực, chủ động tham gia việc học tập tại lớp học và giữ đúng các nội quy, quy định của nhà trường.

  1. Quy định chấm bài cuối khóa (Rubrics)

Với hình thức thi trắc nghiệm:

Câu trả lời đúng: 10 điểm/Tổng_số_câu

Câu trả lời sai: 0 điểm

 

TS. Lê Quang Anh Tuấn

 

Top