Antybiotyki i peptydy przeciwdrobnoustrojowe w biotechnologii

Student, który rozpoczyna przedmiot powinien posiadać podstawową wiedzę z biochemii, biologii molekularnej, mikrobiologii.

Student powinien posiadać podstawowe umiejętności pracy w laboratorium.

Godziny kontaktowe realizowane z udziałem nauczyciela akademickiego:

Wykład - 15

Laboratorium - 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego - 30

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta):

Przygotowanie się studenta do zajęć laboratoryjnych - 5

Przygotowanie się studenta do kolokwiów i/lub egzaminu - 15

Łączna liczba godzin niekontaktowych - 20

Sumaryczna liczba godzin dla przedmiotu - 50

Liczba punktów ECTS dla przedmiotu - 2

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXV-8.10/21 z dnia 26 maja 2021 r. tj. od cyklu kształcenia 2021/2022:

Zaliczenie pisemne na ocenę - W1 - W4; U2

Kolokwium - W4; U1-U3

Bieżąca ocena w trakcie wykonywania doświadczeń - U1; U4; U5

Aktywność na zajęciach - K1

Celem kursu jest zapoznanie studentów ze zjawiskiem lekooporności mikroorganizmów oraz mechanizmem działania i oceny aktywności klasycznych antybiotyków oraz peptydów przeciwdrobnoustrojowych, potencjalnych wzorców dla leków nowej generacji.

WYKŁAD: Definicja antybiotyku. Podział antybiotyków ze względu na budowę chemiczną i pochodzenie. Mechanizmy działania antybiotyków o różnej budowie chemicznej. Zjawisko antybiotykooporności. Charakterystyka peptydów przeciwdrobnoustrojowych (AMPs) - podział, mechanizm działania, rola w organizmie gospodarza. Metody otrzymywania aktywnych cząsteczek o charakterze AMPs. Zastosowanie AMPs w medycynie i weterynarii. Otrzymywanie transgenicznych roślin zawierających geny dla antybiotyków i AMPs.

LABORATORIUM: Ocena działania przeciwbakteryjnego i przeciwgrzybowego wybranych antybiotyków i naturalnych źródeł AMPs (np. hemolimfa oraz ekstrakty metanolowe hemolimfy gąsienic Galleria mellonella) z zastosowaniem różnych testów (np. metoda mikrodyfuzji radialnej, spektrofotometryczna, bioatografia). Wyznaczanie MIC, MBC i MFC substancji czynnych. Ocena aktywności przeciwdrobnoustrojowej oraz kinetyki działania syntetycznych peptydów przy użyciu barwników fluorescencyjnych.

Kwiatkowski Z.A., Markiewicz Z. Bakterie antybiotyki lekooporność. PWN 2006 lub 2022

Markiewicz Z., Korsak D., Popowska M. Antybiotyki w dobie narastającej lekooporności. PWN 2021

Ajesh K., Sreejith K. Antimicrobial peptides challenges and future perspectives. Academic Press Elsevier 2023

Materiały dostarczane przez prowadzącego.

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXV-8.10/21 z dnia 26 maja 2021 r. tj. od cyklu kształcenia 2021/2022:

WIEDZA: Absolwent zna i rozumie

W1. w zaawansowanym stopniu pojęcia, zjawiska oraz zależności między lekoopornością drobnoustrojów a mechanizmem działania antybiotyków oraz peptydów odpornościowych wobec mikroorganizmów - K_W04,

W2. możliwość wykorzystania naturalnych źródeł np. owadów do otrzymania peptydów o aktywności przeciwdrobnoustrojowej m.in. jako wzorce dla antybiotyków peptydowych - K_W04, K_W06,

W3. potencjał biotechnologiczny peptydów m.in. w medycynie, weterynarii - K_W06, K_W08,

W4. podstawowe narzędzia i metody badawcze stosowane do analizy potencjalnej aktywności przeciwbakteryjnej i przeciwgrzybowej preparatów - K_W07.

UMIEJĘTNOŚCI: Absolwent potrafi

U1. posługiwać się podstawowymi narzędziami i technikami badawczymi w celu oceny potencjalnej aktywności przeciwdrobnoustrojowej cząsteczek bioaktywnych - K_U03, K_U04,

U2. ocenić zagrożenia związane z rosnącą opornością drobnoustrojów - K_U01, K_U02,

U3. formułować poprawne wnioski z przeprowadzonych doświadczeń oraz dokonuje krytycznych analiz uzyskanych wyników oraz danych literaturowych - K_U05, K_U07, K_U08,

U4. przygotować i samodzielnie przeprowadzić wybrane zadania badawcze - K_U03, K_U05, K_U10,

U5. zachować zasady bezpieczeństwa i współpracować w grupie podczas doświadczeń - K_U04, K_U10.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE: Absolwent jest gotów do

K1. krytycznej oceny nowych informacji oraz własnej wiedzy z wiarygodnymi źródłami literaturowymi i eksperckimi - K_K01