BI 114 Buňka jako vysoce efektivní výrobní linka aneb metabolické děje v praxi

Video ke kurzu

Seminář zahrnuje následující oblasti:

• Zopakování základních pojmů – struktura a funkce buňky, organely a jejich význam.
• Metabolické děje v kostce a v kontextu buněčných komponent. Paralela mezi buňkou a autonomní produkční továrnou – v čem se lidé inspirovali přírodou?
• Využití a modifikace základních metabolických drah k přímé bioprodukci významných látek. Zrod rekombinantní technologie a praktické příklady nejúspěšnějších biotechnologických aplikací v oblasti medicíny, zemědělství a průmyslu.
• Biotechnologie ještě o krok dále – zvyšování efektivity pomocí proteinového inženýrství na úrovni jednotlivých biomolekul. Racionální návrh a řízená evoluce proteinů. Nejvýznamnější příklady aplikace proteinového inženýrství.
• Praktický blok – navrhni si svoji buněčnou výrobní linku.
• Bioetika a uvážení nejen výhod, ale i hrozeb biotechnologických modifikací. Bioinženýrství jako dobrý sluha ale zlý pán?

Obsah akce

Živá buňka je pozoruhodným a dokonale promyšleným systémem. I proto jsou buňky v současné době intenzivně studovány a využívány k bioprodukci významných látek a k biodegradaci látek toxických. V ideálním případě tak umožňují z jinak nevyužitelného odpadu vytvořit cenné produkty s nulovým dopadem na životní prostředí. Souvislost mezi biologickým složením a chemickými ději uvnitř buňky je ovšem bohužel často přehlížena a v rámci výukových osnov málokdy dávána do kontextu, což brání spolehlivému pochopení funkce buňky a jejího obrovského biotechnologického potenciálu. Náplní tohoto semináře je propojení obou zmíněných přístupů (biologie a chemie), a především zapojení každého z biochemických procesů do širšího kontextu celého fungování buňky. Takto vyučované buněčné principy umožní srozumitelné vysvětlení biotechnologických aplikací, ať už jde o tradiční pivovarnictví a pekařství, nebo o moderní technologie produkce jedlých vakcín, biopaliv či biodegradace plastů, které jsou trendem posledních let. Účastníci kurzu se dozví, jakým způsobem jsou tyto aplikace uváděny v praxi, jakých metod je při tom využíváno a jak moc toho má buňka společného s výrobní linkou.

Kromě základních přednášek je seminář veden také formou praktických úloh, díky kterým se mohou účastníci aktivně zapojit do semináře a sami si navrhnou své vlastní buněčné „továrny“ pro produkci cílených látek. Seznámeni budou také s moderními databázemi, užitečnými webovými zdroji a aktuálními vědeckými studiemi.

Vzdělávací cíl

Seminář cílí především na propojení znalostí chemie a biologie do základních biochemických principů. Kurz nabízí začlenění metabolických drah do kontextu celé buňky, a především se snaží tyto principy srovnávat s příklady z každodenního života, které jsou lépe představitelné a umožní snazší pochopení jinak často obtížné látky. Cílem je předat pedagogům nástroj, jak lépe učivo zapracovat do výukových materiálů a jak jej předat žákům v co nejsrozumitelnější formě. Zároveň je téma metabolických drah rozšířeno o jejich modifikace, a přináší tak nejmodernější přístupy a zajímavé poznatky posledních let, což udržuje účastníky seznámené s nejnovějšími trendy v oboru.

Pro účastníky

Co si mají účastníci donést s sebou

Výhodou je vlastní laptop (případně i tablet nebo smartphone) pro praktickou část a vlastní otestování použití webových zdrojů a databází. Není však nutnou podmínkou.