Strukturbiologi, 7,5 hp

Innehåll

Kursen omfattar två moment:

Moment 1. Teoridel, 5,5 hp.
Teoridelen har tre delmoment: A) Proteiners och nukleinsyrors 3-dimensionella uppbyggnad och funktion på grundläggande nivå, B) Strukturbestämning med hjälp av röntgenkristallografi och NMR-spektroskopi, teoretisk och praktisk inblick. Röntgenkristallografi är den mest kraftfulla tekniken som idag är tillgänglig för att få detaljerad information om makromolekylers utseende och struktur. NMR (Nuclear Magnetic Resonance) används för strukturbestämning av mindre proteiner men är även mycket kraftfull för studier av makro-molekylers dynamiska egenskaper. C) Studier av vetenskapliga artiklar inriktade mot strukturbiologi. En projektansökan skall skrivas samt redovisas genom en muntlig presentation på engelska.
Vid teoriundervisningen behandlas sambandet mellan proteiners struktur och funktion. Det klassificeringssystem som gäller för proteiners samt nukleinsyrors tre-dimensionella strukturer kommer att presenteras med mål att ge studenten god kännedom om olika strukturmotiv hos proteiner som alfadomänstrukturer, alfa/betastrukturer, antiparallella betastrukturer, multifunktionella enzymer, nukleotidbindande enzymer, DNA-igenkännande proteiner, receptor-proteiner samt membranproteiner. Vidare behandlas proteinveckningens basala mekanismer, de grundläggande faktorer som avgör ett proteins stabilitet, samt den strukturella bakgrunden till makromolekylers dynamik. I samband med proteinveckning kommer att diskuteras uppkomsten av felveckade proteiner och hur dessa kan orsaka sjukdom. Metoder för struktur-bestämning av makromolekyler kommer att behandlas med fokus på röntgenkristallografi och NMR

Moment 2. Laborationsdel, 2 hp.
Laborationsdelen involverar visualisering av proteinstrukturer från databaser med datorgrafik för studier av olika strukturtopologier. Strukturmotiv skall identifieras och slutsatser dras om proteiners struktur och funktion. Laborationerna inkluderar även kristallisering och analys av proteinkristaller samt modellering av proteinstruktur i elektrontäthetskartor vid olika upplösningsintervall, samt övningar i att tolka och tillordna NMR-spektra.
 

Förväntade studieresultat

Efter avslutad kurs ska studenten kunna
- beskriva de grundläggande principerna bakom strukturbestämning av makromolekyler med hjälp av röntgenkristallografi och NMR
- klassificera proteiners och nukleinsyrors struktur, samt utifrån dessa dra slutsatser om deras funktion
- visualisera protein- och nukleotidstrukturer från databaser med hjälp av datorgrafik
- beskriva de grundläggande principer som driver proteinveckning och kunna ge exempel på faktorer som avgör ett proteins stabilitet
- visa förståelse för konceptet ”drug design”
- visa färdighet att läsa, tolka och kritiskt diskutera en vetenskaplig artikel inom strukturbiologi
- visa förmåga att utifrån en vetenskaplig artikel skriva en forskningsplan på engelska
- genomföra muntlig presentation på engelska.
 

Behörighetskrav

20 hp från avslutade kurser i kemi varav minst 5 hp i biokemi, alternativt 20 hp från en kombination av avslutade kurser i kemi och fysik och/eller matematik, varav minst 5 hp i biokemi; 30 hp från avslutade kurser i biologi, innehållande minst 15 hp i cell- och molekylärbiologi, och minst 5 hp i molekylärgenetik.

Undervisningens upplägg

Kursen består av föreläsningar, laborationer, litteraturstudier samt diskussion av vetenskaplig originallitteratur. Laborationer är obligatoriska. Vissa andra examinerande moment kan obligatorieläggas enligt aktuellt schema.
Laborationerna är koordinerade med labmomenten i kurserna Genetik och genteknik, 5MO112 och Genexpression, 5MO113. Som en röd tråd i dessa tre kurser används samma modellsystem där exempelvis en transkriptionell regulator (DmpR) och olika DmpR-mutanter analyseras med avseende på kopplingen mellan genotyp och fenotyp, proteinfunktion och proteinstruktur.

Undervisningsspråket är normalt engelska men undervisningen kan ske på svenska om det inte föreligger något behov av att den sker på engelska.
 

Examination

Teorimomentet (moment 1) examineras genom individuell skriftlig salstentamen och skriftligt grupparbete samt muntlig redovisning av grupparbete. Laborationer (moment 2) utförs i grupper och avslutas med skriftligt grupparbete samt muntlig diskussion av grupparbete.

Betyg sätts först när både prov och redovisningar är genomförda. På laborations- och övriga redovisningar sätts något av betygen underkänd (U) eller godkänd (G). På den skriftliga salstentamen, och på hel kurs, sätts för programstudenter på i civilingenjörsprogram (T) ges något av betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5). För övriga studenter (N) inte inom civilingenjörsprogrammet ges betygen på teorimomentet är underkänd (U), godkänd (G) och väl godkänd (VG). På laborationsdelen ges något av betygen godkänd (G) eller underkänd (U). För att få slutbetyg krävs att samtliga obligatoriska moment är avklarade och att samtliga prov är genomförda. För slutbetyget VG krävs att detta betyg erhålls på teorimomentet och G på laboratoriedelen. För slutbetyget 3 krävs att detta betyg erhålls på teorimomentet och G på laboratoriedelen. För slutbetyget 4 krävs att detta betyg erhålls på teorimomentet och G på laboratoriedelen. För slutbetyget 5 krävs att detta betyg erhålls på teorimomentet och G på laboratoriedelen.

För att uppnå betyget godkänd krävs att studenten lämnar in individuella skriftliga uppgifter inom angiven tid och att arbeten är redovisade enligt föreskrivna ramar. Vidare krävs ett aktiv deltagande i redovisningar och diskussioner. Med aktiv deltagande menas att studenten bidrar med egna inlägg, reflektioner och frågor, samt att studenten svarar på frågor ställda till studenten eller till gruppen.

Studerande som ej blivit godkänd vid ordinarie tillfälle har rätt till förnyat prov. Den som godkänts i prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg. Kurs/moment kan tenteras vid ett ordinarie tillfälle och vid ett omtenteringstillfälle inom tre månader efter ordinarie tillfälle. Vid underkänt resultat hänvisas därefter studenten till tentamen nästa gång kursen/moment ges.

En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till biträdande prefekt för institutionen för molekylärbiologi.

Tillgodoräknande
Den studerande har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb och i högskoleförordningen (6 kap).
 

Övriga föreskrifter

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.