Opis predmeta
Pregled in osvežitev znanja na področju tradicionalnih metod in pristopov, kar vključuje različne aspekte mikrobne biotehnologije:
-klasični pristopi izolacije mikroorganizmov iz okolja, izboljševanja industrijskih sevov in razvoja bioprocesov za industrijsko proizvodnjo različnih bioproizvodov, proizvodnja primarnih in sekundarnih metabolitov, produktov proteinske narave, uporaba mikroorganizmov in encimov v živilski, kemijski in farmacevtski industriji.
-uporaba mikroorganizmov in razvoj bioprocesov v živilski industriji, agrikulturi in okljevarstvu.
Nadalje se vsebina predmeta navezuje na novejše, v industriji široko uporabljane pristope metabolnega in biosinteznega in proteinskega inženirstva z uporabo rekombinantne DNA, razvoj izpopolnjenih bioprocesov za produkcijo generičnih proizvodov, in uvajanja novih bioproizvodov, npr. majhnih molekul z novim načinom delovanja, protiteles in drugih biofarmacevtskih produktov proteinske narave.
Komparativni pregled najbolj pomembnih industrijskih mikroorganizmov in novih konceptov mikrobne biotehnologije, ki se nanašajo na izbor industrijskih gostiteljskih mikroorganizmov (ang. chassis), primernih za proizvodnjo širokega spektra bioproizvodov, tako tradicionalnih (generičnih) kot tudi novih bioproizvodov.
Predstavitev novejši gostiteljskuh sevov, kot so npr. miksobakterije, cianobakterije, alge in arheje, ki se danes še ne uporabljajo pogosto v industijskem merilu, vendar so zaradi potencialnih prednosti, npr. vir novih učinkovin in encimov, izboljšane ekonomike bioprocesa in okoljevarstvenih razlogov danes predmet intenzivnih raziskav.
Komparativni pregled najnovejših metod in pristopov, ki so še v razvoju, vendar že prihajajo v industrijsko okolje, kot so to npr.:
-metagenomika, podatkovno rudarjenje genomov, (ang. genome mining) ob hitrem razvoj in uporabi zmogljivih bioinformatskih orodji
-napredne metode sekvenciranja in sinteze DNA in napredne metode manipulacije mikroorganizmov
– uporaba »omskih« pristopov v razumevanju in razvoju industrijskih sevov in bioprocesov
– razvoj pristopov t.i. sintezne biologije, konstukcija »ne-naravnih« biosinteznih poti in produktov, uporaba obnovljivih virov energije, razvoj novih biomaterialov (biopolimerov), biofarmacevtskih produktov, vključno s tistimi, ki niso mikrobnega izvora.
Predmet se bo vsebinsko dotaknil tudi dimenzij regulative, varnosti, etike, intelektuane lastnine in nasplošno družbeno-ekonomskih dimenzij, ki jih prinaša hiter razvoh biotehnologije.
Predmet učimo na programih
Cilji in kompetence
Študenti se bojo srečali in osvojili znanja, ki dajejo široko platformo razumevanja modernih pristopov v mikrobni biotehnologiji, ki slonijo na tradicionalnih pristopih biotehnologije.
Koncept predmeta komparativno združuje spekter komplementarni znanja, od področja mikrobiologije pa do biotehnološkega inženirstva, kar omogoča celovito razumevanje delovanja bioprocesov in njihovo obvladovanje v raziskovanem, razvojnem delu in prenosu v industrijsko delu.
Študenti se bojo srečali z novimi koncepti v mikrobni biotehnologiji, ki slonijo na modernih metodah, in zato bistveno spreminjajo pogled na razvoj in raziskave in industrijsko proizvodnjo na področju sodobne mikrobne biotehnologije.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, osebne konzultacije in individualno delo v sklopu priprave seminarske naloge
Predvideni študijski rezultati
Znanja in razumevanje novih konceptov mikrobne biotehnologije, ki se naslanjajo predvsem na uporabo večnameskih industrijskih gensko manipuliranih gostiteljskih mikroorganizmov (ang. Chassis), ki slonijo na modernih metodah biosinteznega in metabolnega inženirstva, sintezne biologije, omskih pristopov, od katerih so nekatere še v razvoju, vendar že bistveno spreminjajo pogled na raziskovalno razvojne aktivnosti v mikrobni biotehnologiji.
Vsebinsko se bo predmet povezoval med teorijo in prakso metod dela z industrijskimi mikroorganizmi v laboratoriju in prenosu v industrijsko okolje in ima jasne vsebinske povezave do drugih vej biotehnologije, kot so npr. farmacevtska, medicinska, živilska, in okoljevarstvena biotehnologij. Zato bo predmet prinaša uporabna znanja in razumevanje tudi za študente, ki ne delujejo neposredno na področju mikrobne biotehnologije.
Temeljni viri in literatura
- Microbial Biotechnology: Principles and aplications, 2013, 3rd ed. (Ed.: Yuan Kun Lee). World Scientiffic Publishing, Co. Pte. Ltd. ISBN13: 978-9814366816 (Hardcover),
- Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology (Hardcover),2007, Eds.: Alexander N. Glazer Hiroshi Nikaido, 2nd ed. ISBN 9780-521-84210-5 (Hardcover).
Druga učna gradiva: Drugi viri obsegajo novejše revialne in originalne znanstvene publikacije in izbrana patentna literatura
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana