Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
EnzimolojiMBG405235300
ÖnkoşullarYok
YarıyılBahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Moleküler Biyoloji ve Genetik Lisans Programı
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimMoleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
Dersin KoordinatörüBurcu Gündüz Ergün
Dersi Veren(ler)
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, enzimlerin yapısını, fonksiyonlarını ve kinetik özelliklerini temel düzeyde kavratmak; enzim saflaştırma, karakterizasyon, immobilizasyon ve optimizasyon yöntemlerini öğretmek; biyoinformatik ve mühendislik yaklaşımlarıyla enzimlerin tasarımı ve endüstriyel uygulamalarını değerlendirme becerisi kazandırmaktır.
Dersin İçeriğiEnzimlerin yapısı, sınıflandırılması ve fonksiyonları; enzim kinetiği ve katalitik mekanizmalar; enzimlerin saflaştırılması, immobilizasyonu ve karakterizasyon yöntemleri; enzimlerin biyoinformatik araçlarla tanımlanması; rasyonel dizayn ve yönlendirilmiş evrim yaklaşımlarıyla enzim mühendisliği; enzimlerin optimizasyonu ve endüstriyel uygulamaları; kimya ve ilaç endüstrisinde biyokataliz süreçleri.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Jaeger, KE., Liese, A., Syldatk, C. Introduction to Enzyme Technology. Learning Materials in Biosciences, Springer, Cham. 2024. https://doi.org/10.1007/978-3-031-42999-6
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Enzimlerin yapısını, fonksiyonlarını ve kinetik özelliklerini açıklayabileceklerdir.
  2. Enzimlerin saflaştırılması, immobilizasyonu ve karakterizasyonu için kullanılan yöntemleri uygulayabileceklerdir.
  3. Enzim mühendisliği yaklaşımlarını ve biyoinformatik araçların enzim tanımlamadaki kullanımını değerlendirebileceklerdir.
  4. Enzimlerin endüstrideki uygulamalarını yorumlayarak avantaj ve sınırlılıklarını tartışabileceklerdir.
  5. Enzim mühendisliğinde kullanılan güncel literatürü takip ederek eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirme yapabileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu Anlatımı: Enzim Teknolojisine Giriş Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzimlerin endüstriyel uygulamaları hakkında tartışmanın yapılması 1. Enzim teknolojisi alanı ve tarihsel süreç, modern enzim araştırmaları ve endüstriyel enzim uygulamalarının okunması. Kaynak: Ders kitabı- Bölüm 1
2Konu Anlatımı: Enzim Yapı ve Fonksiyonu Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Posttranslasyonel modifikasyonların enzim aktivitesine etkisi ile ilgili tartışmanın yapılması 1.Enzimlerin yapısı ve fonksiyonunun okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 2
3Konu Anlatımı: Diziden Substrat Kompleksine Enzim Modellemesi Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Mekanistik ve kinetik modellemenin entegrasyonu ile ilgili tartışmanın yapılması Kısa Sınav 1 (10 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması 1.Protein sekans alanının incelenmesi, yapısal modelleme, moleküler docking, protein yapı ve dinaklerinin mekanistik modellerinin okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 3 2. Kısa Sınav 1: Kaynak Ders Kitabı: Bölüm 1-2
4Konu Anlatımı: Enzim kinetiği Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzimin katalitik aktivitesini etkileyen parametreler hakında tartışma yapılması1. Kimyasal katalizler, enzim kinetik modelleri, kinetik parametrelerin belirlenmesi, enzim inhibisyonu konularının okunması. Kaynak: Ders Kitabı, Bölüm 4
5Konu Anlatımı: Aktiviteye Dayalı Enzim Tarama ve Tanımlama Yöntemleri Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzim tanımlamada metagenom verilerinin kullanımı konusunda tartışma Kısa Sınav 2 (10 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması 1. İdeal enzim kavramı, enzim tanımlama kaynakları, aktivite temelli enzim tanımlama konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 6 Kısa Sınav 2: Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 3,4
6Öğrenci Sunumları Sınıf-içi Uygulama (15 dk.): Enzim mühendisliği konusunda yayınlanmış bir araştırma makalesi sunumu Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzim mühendisliği ile ilgili makalenin tartışılmasıSunumların hazırlanması
7Konu Anlatımı: Enzim Tanımlama için Biyoinformatik Araçlar Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Erişimi açık veri tabanlarının yeni enzim katalizörlerinin belirlenmesindeki yeri hakkında tartışılması 1. Gen sekansından enzim fonksiyonuna, homoloji araştırması, çoklu protein hizalaması, filogenetik analiz konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 7
8Ara Sınav 1
9Konu Anlatımı: Enzimlerin Optimizasyonu Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Rasyonel protein dizaynı ve yönlendirilmiş evrimin enzim optimizasyon çalışmalarında birbirlerine göre avantaj ve dezavantajlarının tartışılması Kısa Sınav 3 (10 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması 1. Enzimlerin optimizasyon stratejileri, mutant kütüphanesi oluşturulması, tarama ve seçme konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 8 2. Kısa Sınav 3: Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 6,7
10Öğrenci Sunumları Sınıf-içi Uygulama (15 dk.): Enzim mühendisliği konusunda yayınlanmış araştırma makalesi sunumu Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzim mühendisliği ile ilgili makalenin tartışılmasıSunumların hazırlanması
11Konu Anlatımı: Enzim Üretimi Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Hangi enzimin üretiminde hangi konak organizma kullanılmalı, ökaryotik ve prokaryotik konakların seçimi hakkında tartışma1. Konak organizma seçimi, ökaryotlarla veya prokaryotlarla üretim, ekspresyon ve regülasyon sistemi seçimi, protein üretiminin optimizasyonu konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 9
12Konu Anlatımı: Enzim Saflaştırma Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Farklı kromatografi tekniklerinin enzim saflaştırmada nasıl kullanıldığı konusunun tartışılması1. Enzim saflaştırma parametreleri ve proses geliştirme konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 10
13Konu Anlatımı: Enzim İmmobilizasyonu Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzim immobilizasyonunun gelecekte yenilikçi enzim mühendisliği uygulamaları konusunda beyin fırtınası yapılması1.Enzim immobilizasyonu metadolojisi, moleküler ve fizikokimyasal etkileri, performans özellikleri ve metod seçimi konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 11
14Konu Anlatımı: Uygulamalı Biyokataliz İlkeleri Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Enzimatik reaksiyonlarda hız kısıtlayıcı basamakları iyileştirmek için neler yapılabileceği konusunda beyin fırtınası yapılması1. Kofaktör bağımlı biyotransformasyon, substat dozu ayarlama yaklaşımları, ürün ayrıştırma yaklaşımları, Derasematizasyon yaklaşımları konularının okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 13
15Konu Anlatımı: Kimya ve İlaç Endüstrisinde Enzimler Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Kimya ve ilaç endüstrisinde enzimlerin tarihsel ve günümüz uygulamaları konusunda tartışmanın yapılması1. Kimya ve ilaç sektöründe enzimlerin kullanımının tarihçesi ve güncel durumunun okunması. Kaynak: Ders kitabı, Bölüm 14
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği315
Ödev
Sunum/Jüri125
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar120
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması142
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği35
Projeler
Sunum / Seminer210
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)120
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)130
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok