Αρχική » Προγράμματα Σπουδών » Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών » ΣΤ. Ειδικά Θέματα Μοριακής & Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας (603 Ε)

ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΜΟΡΙΑΚΗΣ & ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

               
Y/E Κωδικός Εξάμηνο Ώρες Θεωρίας Ώρες Άσκησης Δ.Μ. Π.Μ. Υπεύθυνος Διδασκαλίας Τομέας/Τμήμα
Ε 13Α603 ΣΤ' 3 3 4 5,5 Τομέας Βοτανικής
Σκοπός Μαθήματος:
 
 

Κατανόηση των βασικών μοριακών και γενετικών μηχανισμών που ελέγχουν τη λειτουργία του ευκαρυωτικού κυττάρου. Σχεδιασμός ορθολογικών προσεγγίσεων βασικής έρευνας σε απλούς πρότυπους οργανισμούς όπως οι μύκητες.  Κατανόηση εξελικτικών μηχανισμών. Κριτική προσέγγιση νέων ανακαλύψεων στο χώρο της Μοριακής Βιολογίας & Γενετικής. Αξιοποίηση των παραπάνω γνώσεων για τη στοχευμένη χρήση μικροοργανισμών στην παραγωγή και τροποποίηση προϊόντων και υπηρεσιών (χημική βιομηχανία, βιομηχανία τροφίμων και ποτών). Κατανόηση των μηχανισμών αλληλεπίδρασης μικροοργανισμών και περιβάλλοντος και της χρήσης των μικροοργανισμών στην επεξεργασία αστικών αποβλήτων και χημικών ρυπαντών.

 
Στόχος Μαθήματος:
 
 

Οι φοιτητές/τριες να κατανοούν βαθιά τις βιολογικές έννοιες και μηχανισμούς, να μάθουν να αμφισβητούν δόγματα και δεδομένα αν αυτά δε στηρίζονται πειραματικά, να αναπτύσσουν επιστημονική περιέργεια και να μάθουν να στηρίζουν τη γνώμη τους σε πειραματικά δεδομένα και απλά μηχανιστικά σενάρια, και όχι σε απίθανα σενάρια, δόγματα, κλισέ, ιδεοληψίες, φήμες, παραπληροφόρηση και ψευδό-ανθρωποκεντρικά αίτια. Να μάθουν να επιλέγουν την απόκτηση πληροφορίας από τις αρχικές επιστημονικές πηγές και όχι από τα ΜΜΕ και άλλα παρά-ιατρικά κέντρα πληροφόρησης.

Οι φοιτητές/τριες να κατανοήσουν τους μηχανισμούς με τους οποίους οι μικροοργανισμοί αλληλεπιδρούν αλλά και διαμορφώνουν το φυσικό περιβάλλον. Να αποκτήσουν κριτική αντίληψη για τις δυνατότητες αξιοποίησης του μικροβιακού μεταβολικού δυναμικού στη παραγωγή τροφίμων, φαρμάκων και χημικών.

 
Περιεχόμενο Διδασκαλίας:
 
 

ΜΕΡΟΣ 1: ΜΟΡΙΑΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ

1. ΒΑΣΙΚΗ & ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΕ ΠΡΟΤΥΠΑ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (3 Ώρες): Μικροοργανισμοί ως πρότυπα γενετικά και μοριακά συστήματα βασικής βιολογικής έρευνας. Μια νέα ματιά στο οπερόνιο της λακτόζης. Πρότυπα συστήματα μυκήτων: Saccharomyces cerevisiae και Aspergillus nidulans. Ανάλυση μικροβιακών γονιδιωμάτων-λειτουργική γονιδιωματική.

2. ΤΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ S. cerevisiae & A. nidulans (9 Ώρες): Προσεγγίσεις αντιστροφής γενετικής.Πλασμίδια και μετασχηματισμός. Μεθοδολογίες στοχευμένης απενεργοποίησης ή αντικατάστασης γονιδίων, γονιδιακή υπερέκφραση, κατευθυνόμενη μεταλλαξιγένεση. Μεθοδολογίες μελέτης πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων. Η χρήση βάσεων δεδομένων του S. cerevisiae και άλλων οργανισμών μοντέλων.

3. ΚΑΤΑΣΤΑΛΤΙΚΕΣ ΜΕΤΑΛΛΑΓΕΣ ΚΑΙ ΚΛΑΣΣΙΚΕΣ ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ (3 Ώρες): Η Γενετική καταστολή ως εργαλείο μελέτης των σχέσεων δομής-λειτουργίας-εξειδίκευσης ή αλληλεπιδράσεων πρωτεϊνών. Το παράδειγμα του διαμεβρανικού μεταφορέα ουρικού στον A. nidulans.

4. ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ (4 Ώρες): Εξοκύττωση-στόχευση μεμβρανικών πρωτεϊνών. Ενδοκύττωση, ρόλος ενδοσωμάτων, αποδόμηση στα χυμοτόπια/λυσοσώματα, ανακύκλωση στη πλασματική μεμβράνη. Ο ρόλος της ουβικουΐτιλίωσης και πως διαβάζεται ο κώδικας της ουβικουΐτίνης. Η επανάσταση της Πράσινης Φθορίζουσας Πρωτεΐνης (GFP) και συναφών μεθοδολογιών. Τα νέα μικροσκόπια και η συνεχής συμβολή τους σε μια νέα εποχή κυτταρικής μικροβιολογίας. Η συμβολή της γενετικής μυκήτων στη νέα κυτταρική μικροβιολογία.
UapA.

ΜΕΡΟΣ 2: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ

1. ΥΔΑΤΙΝΟ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΟ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ (2 Ώρες): Η φύση του υδάτινου οικοσυστήματος. Σημαντικοί μικροβιακοί πληθυσμοί. Ο κύκλος του άνθρακα. Διαχείριση υδάτινων οικοσυστημάτων.

2. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ (6 Ώρες): Μικροβιολογικά χαρακτηριστικά αστικών αποβλήτων, συστήματα αερόβιας επεξεργασίας λυμάτων, αναερόβιοι βιοαντιδραστήρες μικροβιακής χώνευσης, κομποστοποίηση. Βιομηχανικά και πετρελαϊκά απόβλητα και μικροβιακές διεργασίες αποικοδόμησής τους. Βιοεξυγίανση και σχετικοί βιοχημικοί μηχανισμοί. Βιοαποικοδόμηση παρασιτοκτόνων και εντομοκτόνων.

3. ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΥΔΑΤΟΣ (3 Ώρες): Ασθένειες που σχετίζονται με το νερό. Ποιότητα του εδαφικού νερού και οικιακά συστήματα επεξεργασίας. Ολοκληρωμένες διεργασίες καθαρισμού πόσιμου ύδατος, διήθηση, μικροβιακή ανάλυση. Διεργασίες απολύμανσης με χλώριο και όζον.

4. ΕΔΑΦΙΚΟ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΟ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ (3 Ώρες): Σύσταση του εδαφικού περιβάλλοντος και η συμβολή των μικροοργανισμών. Σημαντικοί μικροβιακοί πληθυσμοί. Βιοαποικοδόμηση. Βιοεξυγίανση. Μικροβιακά παρασιτοκτόνα και η χρήση τους στη γεωργία.

5. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ (2 Ώρες): Εκτίμηση μικροβιακών παραμέτρων και μοριακές τεχνικές. Πρότυπα συστήματα οικοφυσιολογικών μελετών. Μικρόκοσμοι.

6. ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ(4 Ώρες): Φθορά των τροφίμων εξαιτίας των μικροοργανισμών. Συντήρηση των τροφίμων. Ασθένειες μεταδιδόμενες μέσω τροφών. Οι μικροοργανισμοί ως πηγή τροφής, μικροβιολογία ζυμωμένων τροφίμων. Χρήση ενζύμων στα τρόφιμα. Παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων.

 
Περιεχόμενο Εργαστηριακών Ασκήσεων:
 
 

1. Βασικές αρχές μοριακής κλωνοποίησης-κατασκευή χιμαιρικού γονιδίου μεταφορέα με την προσθήκη της gfp. 2. Μετασχηματισμός δεκτικών βακτηριακών κυττάρων και επιλογή ανασυνδυασμένου πλασμιδίου. 3. Μετασχηματισμός νηματοειδή μύκητα. 4. In vivo μικροσκοπία επιφθορισμού κυττάρων A. nidulans – η τεχνολογία της GFP στην πράξη.  5. Αποκωδικοποίηση αλληλουχιών DNA & πρωτεϊνών in silico. Φροντιστήριο χρήσης βάσεων δεδομένων μυκήτων και άλλων οργανισμών μοντέλων. 6. Βακτηριακή αποικοδόμηση ναφθαλενίου. 7. Μικροβιολογική ανάλυση νερού – Προσδιορισμός καταλληλότητας για ανθρώπινη χρήση. 8 - 9. Προσδιορισμός συντελεστών απόδοσης σε κλειστό και ανοικτό σύστημα μικροβιακής καλλιέργειας για τη παραγωγή βιοαιθανόλης. 10. Μελέτη της ζύμωσης του γάλακτος προς γιαούρτι. 11 - 12. Επίσκεψη σε γαλακτοβιομηχανία και οινοποιείο.

 
Διδάσκοντες Θεωρία & Εργαστηριακές Ασκήσεις:
 
  Θεωρία: Γ. Διαλλινάς, Καθηγητής Μοριακής Μικροβιολογίας (Συντονιστής Μαθήματος) - Α. Καραγκούνη - Κύρτσου, Καθηγήτρια Μικροβιολογίας - Δ. Χατζηνικολάου, Επίκουρος Καθηγητής Μικροβιακής Βιοτεχνολογίας - Δρ. Σ. Αμίλλης (ΕΔΙΠ) - Δρ. Ε. Κατσίφας (ΕΔΙΠ)
 
  Εργαστήρια: Γ. Διαλλινάς, Καθηγητής Μοριακής Μικροβιολογίας - Δ. Χατζηνικολάου, Επίκουρος Καθηγητής Μικροβιακής Βιοτεχνολογίας - Δρ. Σ. Αμίλλης (ΕΔΙΠ) - Δρ. Ε. Κατσίφας (ΕΔΙΠ) - Δρ. Αλ. Σαββίδης (ΕΔΙΠ)
 
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος:
 
  eclass.uoa.gr
 
Προτεινόμενα Διδακτικά Συγγράμματα:
 
  Τίτλος: GENES VIII Επίτομη Έκδοση
Συγγραφέας: Benjamin Lewin
Εκδοτικός Οίκος: Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα & ΣΙΑ Ο.Ε.
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αλ/πολη, 2013 - ISBN: 978-960-99895-9-6
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 33133226
 
  Τίτλος: Βιολογία των Μικροοργανισμών - Τόμος B'
Συγγραφέας: Brock, Madigan, Martinko, Parker
Εκδοτικός Οίκος: ΙΤΕ - Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Ηράκλειο 2008 - ISBN: 978-960-524-201-5
Κωδικός Δήλωσης Εύδοξος: 367
 
Σημειώσεις Μαθήματος - Εργαστηρίου:
 
  Τίτλος: Εργαστηριακές Ασκήσεις - Σημειώσεις
Συγγραφέας: Α. Καραγκούνη - Κύρτσου, Γ. Διαλλινάς, Δ. Χατζηνικολάου
Τόπος & Χρόνος Έκδοσης: Αθήνα,
Διανομή Σημειώσεων από: Διδάσκοντες
 
Παρατηρήσεις:
 
  Οι εργαστηριακές ασκήσεις συμμετέχουν κατά το 1/3 στον τελικό βαθμό και εξετάζονται ταυτόχρονα με το μάθημα.