LÍF533M Örverufræði II
Kennslutungumál: Íslenska/enska
, 50%Markmið námskeiðsins er að þjálfa nemendur í sjálfstæðum vinnubrögðum við rannsóknir og að kynna fyrir þeim hagnýt viðfangsefni er tengjast örverum. Námskeiðið er þrískipt. Í fyrsta hlutanum, viku 1-5, kynnast nemendur lífríki hverasvæða og vinna rannsóknarverkefni. Þeir munu safna sýnum og vinna sjálfstætt að einangrun, greiningu og lýsingu á bakteríustofnum.
Í öðrum hluta námskeiðsins verður fjallað um ýmis sérsvið líftækni og hvernig þau mótast vegna framfara og aukinnar þekkingar í örverufræði, erfðatækni og lífefnafræði. Tekið verður mið af íslenskum líftæknirannsóknum og farið í nýjungar í líftæknilegri aðferðafræði á eftirfarandi sviðum: Fjölbreytileiki og framleiðsla lífefna í örverum; skimunartækni (bioprospecting); hitkærar örverur, sjávarbakteríur og örþörungar, lífmassanýting (áhersla á þang og plöntulífmassa), lífmassaver (biorefineries), ensímtækni (fjölsykrusundrandi- og sykruumbreytingar-ensím), efnaskiptaverkfræði (erfðatækni, erfðamengjafræði; endurhönnun og betrumbætur efnaskiptaferla með erfðatækni), orkulíftækni (hönnun og endurbætur gerjunarferla með erfðatækni). Ræktunartækni og gersveppur sem framleiðslulífvera verða kynnt sérstaklega í verklegum tímum við bruggun á bjór.
Í þriðja hluta námskeiðsins er lögð áhersla á umhverfisörverufræði, sýnatökur, örverusamfélög og örveruþekjur, örverur í sjó, vatni og á þurru landi, loftgæði innanhúss og áhrif sveppa. Fjallað verður um sýkla í umhverfinu, áhættumat og eftirlit, líffræðilega hreinsun með hjálp örvera, metanframleiðslu og hlýnun jarðar. Farið verður í vettvangsferðir í sorphreinsistöðvar og skólphreinsistöðvar. Nemendur lesa og kynna efni sérvalinna rannsóknargreina í umræðutímum.
Fyrir utan kennslu á stundaskrá er gert ráð fyrir kennslu einn laugardag nálægt mánaðamótum september/október.
Við lok námskeiðsins eiga nemendur að geta:
- einangrað, greint og rannsakað örverur undir leiðsögn kennara
- aflað hemilda á sviði örverufræði og sett eigin niðurstöður í samhengi við núverandi þekkingu
- gert grein fyrir hvernig örverur og afurðir þeirra eru nýttar í iðnaði
- skýrt frá því hvernig hægt er að endurhanna örverur með hjálp líkana og erfðatækni
- útskýrt mismunand hlutverk og mikilvægi örvera í umhverfinu
- útskýrt áhættumat og áhrif örvera á gæði vatns og innanhússlofts
- lýst því hvernig stórræktun örvera fer fram, m.a við bjórbruggun
Í námskeiðinu kynnast nemendur þeim hluta lífheimsins sem er almennt ekki sjáanlegur með berum augum. Þeir fá tækifæri til að öðlast grundvallar þekkingu á eiginleikum baktería, arkea, veira og heilkjarna örvera. Í námskeiðinu verður m.a. annars fjallað um hvernig örverur eru undirstaða lífs á jörðinni, hlutverk þeirra í vistkerfum, hvernig sumar þeirra valda sjúkdómum eða eru mikilvægar í rannsóknum og iðnaði. Nemendur fá innsýn í störf örverufræðinga og verklega þjálfun sem er nauðsynleg fyrir hvers kyns störf á rannsóknarstofum
Við lok námskeiðsins eiga nemendur að geta:
- lýst og borið saman byggingu mismunandi hópa örvera og bent á hvernig hún tengist eiginleikum þeirra
- greint frá vexti örvera og þeim leiðum sem farnar eru til að meta og hafa áhrif á hann
- lýst orkuefnaskiptum í grófum dráttum og gert grein fyrir hvernig þau gera örverum kleift að nota ólíkar og oft óvenjulegar aðstæður til vaxtar og viðhalds
- gert grein fyrir breytileika og mikilvægi örvera og hvernig ýmsar upplýsingar, m.a. um þróun eru nýttar til flokkunar þeirra
- sagt frá normalflóru mannsins, ýmsum örverusjúkdómum og helstu vörnum líkamans
- dregið saman upplýsingar um valdar örverur og tengt eiginleika þeirra við frumubyggingu, vöxt, orkuefnaskipti og búsvæði
- unnið með örverur á rannsóknarstofu, framkvæmt tilraunir með þær og dregið saman og túlkað niðurstöður.
Nauðsynleg undirstaða LÍF109G Erfðafræði
Fyrirlestrar: Lögmál Mendels. Erfðamynstur. Kynlitningar, mannerfðafræði, umfrymiserfðir. Litningar, bygging litninga. Frumuskipting (mítósa og meiósa), lífsferlarTengsl, endurröðun og kortlagning gena í heilkjörnungum. Bakteríuerfðafræði. Kortlagning gena í heilkjörnungum, fernugreining. Arfgerð og svipgerð. Litningabreytingar. Erfðaefnið DNA. Eftirmyndun. Umritun. Próteinmyndun. Stjórn genastarfs. Erfðatækni. Erfðamengjafræði. Stökklar. Stökkbreytingar. Viðgerðir og endurröðun. Greiningartækni erfðavísinda. Tilraunalífverur.
Verklegar æfingar: I. Ávaxtaflugan Drosophila melanogaster. II. Mítósa í laukfrumum. III. Plasmíð og skerðiensím. IV.DNA mögnun. V. Grósekkir Sordaria fimicola.
Próf: Verklegt, dæmatímar og moodle lotumat 15%, skriflegt 85%. Lágmarkseinkunnar er krafist í báðum prófhlutum.
Þekking og skilningur:
- Nemandi kunni skil á helstu hugtökum erfðafræði (gen, samsæta, genaset, litni, litningar, ríkjandi, víkjandi, yfistæði, samverkun, lögmál mendels, kynbundnar erfðir, erfðamengi, samspil erfða og umhverfis).
- Nemandi kunni skil á tengslum, endurröðun og kortlagningu gena í heilkjörnungum.
- Nemandi kunni skil á efrðafræði baktería og bakteríuveira (ummyndun, tengiæxlun, veiruleiðsla, F-þættir og plasmíð).
- Nemandi þekki efnasamsetningu og byggingu DNA og hvernig það er eftirmyndað
- Nemandi kunni skil á umritun og verkun RNA
- Nemandi þekki bygging ríbósóma og rRNA og þýðingu mRNA í prótein
- Nemandi kunni skil á grundvallaratriðum í genastjórn baktería og heilkjörnunga.
- Nemandi þekki grundvallaratriði í genastjórn þroskunarferla hjá fjölfruma lífverum.
- Nemandi þekki helstu gerðir og eðli stökkla í erfðaefninu.
- Nemandi kunni skil á helstu gerðum stökkbreytinga, stökkbreytivöldum og þekki helstu DNA viðgerðarkerfi.
- Nemandi þekki helstu erfðasjúkdóma og eðli litningabreytinga sem valda þeim.
- Nemandi hafi skilng á helstu grunnaðferðum erfðatækninnar.
Hagnýt færni og hæfni:
- Nemandi kunni að teikna upp ættartré og reikna dæmi byggð á þeim.
- Nemandi kunni að leysa úr spurningum sem byggjast á mendelskri erfðafræði.
- Nemandi kunni að kortleggja gen á litningum út frá tengslum og endurröðunartíðni svipgerða.
- Nemendi kunni að greina tengsl og eindurröðum í grófenum og röðuðum gróhirslum.
- Nemandi kunni að meðhöndla hestu verkfæri erfðafræðinga (pípettur, bakteríuæti, agarósagel, smásjá).
- Nemandi kunni skil á PCR tækninni og notkunn skerðienfa og kunni að magna og klippa DNA búta.
- Nemandi sé fær um að setja fram niðurstöður tilrauna í skýrslu og kynna þær.
Nemendum sem hafa ekki lokið nauðsynlegum forkröfum er bent á að taka LÍF534M Örverur og líftækni eða LÍF535M Umhverfisörverufræði.
Líffræði, MS (120 einingar) (Óháð námsári, Haust)
Lífefna- og sameindalíffræði, BS (180 einingar) (Þriðja ár, Haust)
Lífverkfræði, MS (120 einingar) (Óháð námsári, Haust)
Iðnaðarlíftækni, MS (120 einingar) (Fyrsta ár, Haust)