27460 Syntesebiologi (2020/2021)

27460 Syntesebiologi

2020/2021

Kursusinformation

Engelsk titel	Synthetic biology
Undervisningssprog	Engelsk
Point( ECTS )	5
Kursustype	Kandidat Kurset udbydes som enkeltfag

Skemaplacering	E5A (ons 8-12)
Undervisningens placering	Campus Lyngby
Undervisningsform	Foredragsrækken introducerer de basale syntesebiologiske koncepter, cellefabrik design og nødvendige molekylærbiologiske værtøjer til genetisk modificering af produktion organismer. I de teoretiske øvelser træner vi designet af syntesebiologiske eksperimenter, samt at evaluere og give konstruktiv feedback på designs. Sideløbende arbejdes der i mindre hold på en fælles eksamensprojektsopgaver, hvilket giver mulighed for at arbejde med den givne ugens emne i forhold til ens egen problemstilling.
Kursets varighed	13-uger
Eksamensplacering	Aftales med underviser
Evalueringsform	Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er) Evluaringsformat: 1. Multiple choice opgaver om kloningstrategier (15%), gennemføres halvvejs gennem kurset som del af regulær undervisning session 2. Individualiserede grupperapporter (70%) omhandlende projekt, indleveres en uge før den mundtlige eksamen 3. Mundtlig eksamen (15%) omhandlende projekt, afholdes sidste undervisningsgang i 13-ugers perioden
Hjælpemidler	Alle hjælpemidler er tilladt
Bedømmelsesform	7-trins skala , intern bedømmelse
Tidligere kursus	27060
Pointspærring	27060
Anbefalede forudsætninger	27026.27051.27022 , Emnet og niveauet kræver at deltagerne har et solidt kendskab til cellebiologi (både pro- og eukaryoter), det centrale dogme og de underliggende processer (transskription, mRNA processering, translation og regulering). Praktisk erfaring fra selvstændigt molekylærbiologisk eksperimentelt arbejde (BSc projekt eller større specialkursus) er en essentielt forudsætning for at den studerende kan deltage aktivt i diskussioner på kurset, samt forstå/relaterer til de præsenterede problemstillinger der behandles i de teoretiske øvelser.
Deltagerbegrænsning	Minimum 10

Kursusansvarlig	Rasmus John Normand Frandsen , Bygning 223, Tlf. (+45) 4525 2708 , rasf@bio.dtu.dk
Medansvarlige	Henrik Toft Simonsen , Lyngby Campus, Bygning 223 , hets@dtu.dk Christopher Workman , Lyngby Campus, Bygning 223, Tlf. (+45) 4525 2700 , cwor@dtu.dk Nikolaus Sonnenschein , Lyngby Campus, Bygning 223 , niso@dtu.dk
Institut	27 Institut for Bioteknologi og Biomedicin
Tilmelding	I studieplanlæggeren
Mulighed for GRØN DYST deltagelse	Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk

Overordnede kursusmål

Kurset introducere grundbegreber og koncepter indenfor syntesebiologi, samt den tankegang feltet er afhængig af. Kurset udstyrer desuden de studerende med de nødvendige værktøjer til at evaluere og designe komplekse molekylærbiologiske eksperimenter, så de efterfølgende vil kunne implementere bioengineering-løsninger til at løse industrielt relevante problemstillinger.

Læringsmål

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

Forklare forskellen mellem ’parts’, ’devices’ og ’circuits’ indenfor syntesebiologi
Forklare og anvende standardiseringsreglerne for samling af DNA stykker
Designe biologiske ’parts’, ’devices’ og ’circuits’
Evaluere gennemførligheden af eksperimentelle designs der sigter mod at implementere syntesebiologiske løsninger
designe detaljerede molekylærbiologiske eksperimenter, inkl. forudsige mulige udfald af de individuelle trin i strategierne, samt hvilke kontrol-reaktioner der er nødvendige
Evaluere fordele og ulemper ved forskellige molekylære kloningsteknikker i forhold til et konkret syntesebiologiskdesign
Evaluere fordele og ulemper ved at benytte forskellige ’parts’ og ’Chassis’ (organismer) i forbindelse med implementeringen af konkrete designs
Designe eksperimenter der fører til heterogene kloner/DNA biblioteker
Designe screeningsstrategier der tillader identifikation af kloner med ønskværdige egenskaber
Designe cellefabrikker til produktion af små molekyler og proteiner/enzymer
Diskutere de etiske konsekvenser af syntesebiologi

Kursusindhold

Kurset giver en introduktion til syntesebiologi og de underliggende koncepter og begreber.

Kurset sætter fokus på designet af molekylærbiologiske eksperimenter og screeningsstrategier. Efter kurset vil de studerende kunne designe alle trin der er nødvendige for implementering af komplekse ’genetic engineering’ eksperimenter, så som kloningsstrategi, hvilke eksperimentelle kontroller der er essentielle, forventede delresultater, samt effektive screenings assays til identifikation af celler med de(n) ønskede egenskaber.

De centrale begreber og tankegangen indenfor syntesebiologi introduceres gennem lærebogskapitler, original litteratur, forelæsninger og cases diskussioner. Mens detaljeret design af komplekse molekylærbiologiske eksperimenter trænes gennem ugentlige regne-/hjemmeopgaver og fælles gennemgange af de enkelte gruppers løsningsforslag. De etiske og kommercielle aspekter af syntesebiologien behandles løbende i forbindelse med cases og regneopgaverne.

Litteraturhenvisninger

Original litteratur i form a peer-reviewed artikler, udvalgte lærebogskapitler, samt manualer for kloningskits.

Sidst opdateret

29. juni, 2020