Kursets overordnede mål er at give de studerende en tværdisciplinær viden som spænder fra plantecellevæggens sammensætning, til de enzymers funktion der kan degradere cellevæggen, til hvordan enzymprocesser designes for effektiv degradering/modifikation af plantecellevæggen, samt hvordan enzymer produceres ved fermenteringsprocesser. De faglige kompetencer sigter primært mod anvendelser i bioteknologisk forskning.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare den molekylære sammensætning og struktur af plantecellevægge og forskellige typer plantecellevægspolymerer, herunder cellulose, lignin, hemicellulose og pektin.
Skitsere enzymatiske mekanismer ved modifikation og nedbrydning af plantecellevægspolymerer.
Definere klassifikation og grundegenskaber for hovedklasserne af mikrobielle enzymer, der har aktivitet på plantecellevægspolymere, samt kunne klassificere enzymer i dette system.
Beskrive og udvælge metoder til karakterisering af plantecellevægsspaltende enzymers effekter og egenskaber: aktivitetsassays.
Beskrive og udvælge state-of-the-art analysemetoder til vurdering af enzymkatalyseret modifikation og nedbrydning af plantecellevægspolymere.
Forklare det teoretiske grundlag for enzymers kinetik på (uopløselige) udvalgte hemicelluloser og på celluloseholdige substrater.
Forklare hvordan enzymer produceres ved fermenteringsprocesser.
Beskrive hvordan mikroorganismerne regulerer udtrykket af cellevægsspaltende enzymer i mikroorganismer, herunder primært cellulaseesystemet fra Trichoderma reesei, som respons på det omgivende miljø.
Gennemfør en præsentation af egne forskningsresultater på en poster eller ved foredrag.
Kursusindhold:
Strukturelle modeller for plantecellevægge og molekylære strukturer i cellevægge, herunder lignocellulose i plantemateriale. Enzymmekanismer, herunder kooperation, synergi, non-produktiv adsorbtion ved enzymatisk hydrolyse af non-stivelses plantepolysaccharider og lignocellulose. Xylanaser, cellulaser, pektinaser, og øvrige plantecellepolysaccharid modificerende aktiviteter: Assays og tilgængelige substrater. Metodologiske aspekter: Praktiske metoder til separation af forskellige polysaccharider og kemisk polysaccharidhydrolyse. Avancerede metoder til karakterisering af enzymmekanismer, hydrolyseprofiler, substratstruktur. Karakterisering og klassificering af glycosyl hydrolaser. Kinetik for enzymatisk hydrolyse af plantecellevægspolymerer. Enzymproducerende mikroorganismer og regulering af enzymekspression. Sekretion af enzymer og lokalisering af enzymer i mikroorganismen. Introduktion til fagområdets "hot topics".
Bemærkninger:
Kurset indgår i kursusporteføljen for "The Nordforsk Network on Food and Bioresource Enzyme Technology" og i Forskerskolen FOOD.
