ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( MBG 443 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Bitki Metabolik Mühendisliği
Ders kodu: MBG 443
Öğretim üyesi: Doç. Dr. Fatma AYDINOĞLU
AKTS kredisi: 5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 4, Güz ve Bahar
Dersin düzeyi: Lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Bitkiler tarafından üretilen Sekonder metabolitlerin çeşitlerini, biyosentezlerini ve regülasyonlarını kavratmak; Bitki sekonder metabolit üretiminin artırılmasına yönelik genetik mühendislik tekniklerini, fonksiyonel genomik ve omiks teknolojileri yaklaşımıyla tanıtmak.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Bitkilerde doğal olarak üretilen sekonder metabolitleri listeler ve her birinin biyosentezini ve regülasyonunu açıklar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Moleküler Biyoloji ve Genetik ile ilgili genel kavramları ve problemleri tanımlama ve çözüm yolları üretebilme.
    2. Organizmalarda madde ve enerji ilişkisini anlayabilme.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  2. Bir bitkiden belirli bir sekonder metabolitin elde edilmesi ve karakterizasyonu için uygun teknik ve stratejileri tanımlar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Moleküler Biyoloji ve Genetik ile ilgili genel kavramları ve problemleri tanımlama ve çözüm yolları üretebilme.
    2. Organizmalarda madde ve enerji ilişkisini anlayabilme.
    3. Mevcut bilgiyi kullanarak hipotez üretebilmek ve problem çözümüne yönelik deney tasarlayıp yürüterek elde edilen sonuçları yorumlayabilme.
    4. Biyolojik kavramları bireysel, toplumsal, ekonomik, teknolojik ve çevresel konulara uygulayabilme ve sorun çözümüne yönelik sürdürülebilir yaklaşımlar geliştirebilme.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  3. Bitkiler tarafından üretilen sekonder metabolitlerin biyoteknolojide uygulama alanlarını listeler ve amaçlarını açıklar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Moleküler Biyoloji ve Genetik ile ilgili genel kavramları ve problemleri tanımlama ve çözüm yolları üretebilme.
    2. Biyolojik kavramları bireysel, toplumsal, ekonomik, teknolojik ve çevresel konulara uygulayabilme ve sorun çözümüne yönelik sürdürülebilir yaklaşımlar geliştirebilme.

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
   İçerik Yukarı
1. hafta: Bitki metabolik mühendisliği dersine giriş, Bitki metabolik mühendisliğinin amacı
2. hafta: Bitki metabolik mühendisliğinde fonksiyonel genetik yaklaşımlar: forward genetik ve reverse genetik ve bazı uygulamaları; TNT'nin fitodetoksifikasyonu, Domates ve pirinçte ß-karotenin inşası, Domateste flavonoid inşası, kafeinsiz kahve bitkisi üretimi, Catharanthus'da indole alkaloid biyosentezi inşası
3. hafta: Metabolizma ve Metabolik yolaklar, Temel kimyasal kavramlar ve reaksiyonlar
4. hafta: Bitki metabolizması; Bitkilerde karbon metabolizması
5. hafta: Bitki primer metabolitleri: Karbonhidratlar; Yağ asitleri; Aminoasitler; Nükleotidler; Fitosteroller; Fitohormonlar
6. hafta: Bitki sekonder metabolitleri: Fizyolojik etkilerine; Kimyasal Yapılarına; Bitkilerde bulundukları yere göre sınıflandırılmaları, Bitki sekonder metabolitlerin bitki savunmasındaki rolü
7. hafta: Ara sınav - Bitkilerde metabolik mühendisliği ve uygulamalarına örnekler; Tohumların lizin içeriğinin değiştirilmesi, Yağ bitkilerinde mum üretimi, Patatesin nişasta içeriğinin değiştirilmesi
8. hafta: Bitkilerde metabolik mühendisliği ve uygulamalarına örnekler; Erkek kısır bitkilerin eldesi, Tuz toleransının artırılması, Herbivor direncinin kazandırılması, Biyoplastiklerin üretimi, Fotoototrofik organizmaların tropik çevrimi
9. hafta: Terponoidler: Terponoidlerin metabolik mühendisliği
10. hafta: Alkoloidler: Alkoloid biyosentezinin metabolik mühendisliği
11. hafta: Fenilpropanoidler/Fenolik Bileşikler: Fenilpropanoid ve penilpropanoid-asetat biyosentezinin metabolik mühendisliği
12. hafta: Lignanların ve ligninlerin biyosentezi ve suberizasyon, Flavonoidlerin biyosentezlerinin metabolik mühendisliği
13. hafta: Kumarinler; stilbenler; stirilpironlar; arilpironlar, Liflerin, pigmentlerin, farmasotiklerin ve tatlandırıcıların üretimi
14. hafta: Bitki metabolik mühendisliğinde omiks teknolojileri yaklaşımları: Metabolomik, Metabolik profilleme yöntemleri
15. hafta*: Ders Telafileri
16. hafta*: Final sınavı
Ders kitapları ve materyaller: 1- Metabolic Engineering of Plant Secondary Metabolism, R. Verpoorte, A. Wilhelm Alfermann, Springer, 2000.
2- Biochemistry & Molecular Biology of Plants, Bob Buchanan, Wilhelm Gruissem, Russell Jones (Ed.), 2002.
3- Plant Biochemistry, Fourth Edition, Hans-Walter Heldt, Birgit Piechulla, 2010.
Önerilen kaynaklar: 1- Plant Secondary Metabolism Engineering, Methods and Applications Vol. 643, Arthur Germano Fett-Neto (Ed), Humana Press, 2010.
2- Plant Physiology, Fifth Edition, Lincoln Taiz, 2010.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 7 30
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 0
Ödev: 11,12,13,14 30
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 2 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 6 2
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 8 2
Ara sınav (Vize): 3 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 10 2
Final sınavı: 3 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->