Biotechnology - GF231

• Title: Biotechnologie
• Guaranteed by: Department of Pharmacognosy and Pharmaceutical Botany (16-16230)
• Faculty: Faculty of Pharmacy in Hradec Králové
• Actual: from 2024
• Semester: summer
• Points: 0
• E-Credits: 3
• Examination process: summer s.:written
• Hours per week, examination: summer s.:28/14, C+Ex [HS]
• Capacity: unlimited / 30 (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Explanation: (F 3.r.)
• Note: course for students of another faculty; deregister from the exam date if a requisite was not fulfilled; course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment
• Guarantor: doc. PharmDr. Tomáš Siatka, CSc.
• Co-requisite : GF370
• In complex pre-requisite: GF1004

Annotation

English

A basic course in biotechnology. The subject describes and explains concepts and theoretical principles underlying the biotechnology-based development and manufacturing of biologically active natural products as well as the other biotechnological applications relevant to the human health. Special attention is paid to biopharmaceuticals (manufacturing and applications).

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Czech

Seznámení se základy biotechnologie se zaměřením na teoretické principy a praktické použití biotechnologických metod využívaných při získávání a výrobě farmaceuticky významných látek, a na uplatnění biotechnologických postupů v oblastech souvisejících s lidským zdravím. Zvláštní pozornost je věnována bioléčivům (výroba a aplikace).

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Course completion requirements

English

A requirement for passing credit is fulfiment of the following conditions:

• presence at all seminars, fulfilment of seminar papers, and attendance at at least seven lectures before seminars

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Czech

Podmínkou udělení zápočtu je splnění následujících podmínek:

• účast na seminářích, splnění seminárních prací, účast na nejméně sedmi přednáškách do zahájení semináře

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Literature

English

Obligatory:

• . . In Sikyta, Bohumil, Dušek, Jaroslav. Biotechnologie pro farmaceuty . Praha: Karolinum, 2001, s. -. ISBN 80-246-0211-3..

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Czech

Povinná:

• . . In Sikyta, Bohumil, Dušek, Jaroslav. biotechnologie pro farmaceuty. . Praha: Karolinum, 2001, s. -. ISBN 80-246-0211-3..

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Teaching methods

English

Lectures and seminars.

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Czech

Přednášky a semináře.

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Requirements to the exam

English

To pass credit.

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Czech

Získání zápočtu.

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Syllabus

English

Biotechnology.

• Basic terms.

• History of biotechnology.

Industrial biotechnology.

• Biotechnological process.

• Industrial microorganisms.

• Fermentation equipment, mixing, aeration, sterilization.

• Culture media.

• Microbial growth and product formation.

• Fermentation monitoring and control.

• Downstream processing.

Recombinant technology.

• Protoplast and cell fusion.

• Recombinant DNA technology.

• Protein engineering.

• Production of recombinant proteins.

Enzyme technology.

• Enzymes and cells as biocatalysts.

• Immobilized biocatalysts.

• Industrial biotransformations.

Plant biotechnology.

• Plant tissue culture.

• Transgenic plants.

Animal biotechnology.

• Animal cell culture.

• Hybridoma technology.

• Transgenic animals.

Pharmaceuticals produced by means of biotechnological methods.

• Small molecules and biopharmaceuticals.

• Antibiotics.

• Immunosuppressant.

• Alkaloids.

• Enzymes.

• Enzyme inhibitors.

• Cytokines.

• Monoclonal antibodies.

• Fusion proteins.

• Vitamins.

• Amino acids, dipeptides.

• Organic acids.

• Oligosaccharides and polysaccharides.

• Living cells and organisms.

• Vaccines.

• Genes.

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Czech

Biotechnologie.

• Základní pojmy.
• Historický vývoj biotechnologie.

Průmyslová mikrobiologie.

• Biotechnologický proces.
• Průmyslové mikroorganismy.
• Kultivační zařízení, míchání, vzdušnění, sterilizace.
• Kultivační média.
• Mikrobiální růst a tvorba produktů.
• Měření, kontrola a regulace biotechnologických procesů.
• Izolace a čištění produktů.

Rekombinantní technologie

• Fúze buněk a protoplastů.
• Technologie rekombinantní DNA.
• Proteinové inženýrství.
• Produkce rekombinantních proteinů.

Enzymové technologie

• Enzymy a buňky jako biokatalyzátory
• Imobilizované biokatalyzátory.
• Biotransformace v průmyslu.

Rostlinné biotechnologie

• Explantátové kultury.
• Geneticky modifikované rostliny.

Živočišné biotechnologie

• Buněčné kultivační technologie.
• Hybridomové technologie.
• Geneticky modifikovaná zvířata.

Léčiva získávaná biotechnologickými metodami.

• Malé molekuly a biologická léčiva.
• Antibiotika.
• Imunosupresiva.
• Alkaloidy.
• Enzymy.
• Enzymové inhibitory.
• Peptidové a proteinové hormony.
• Cytokiny.
• Monoklonální protilátky.
• Fúzní proteiny.
• Vitaminy.
• Aminokyseliny, dipeptidy.
• Organické kyseliny.
• Oligosacharidy, polysacharidy.
• Živé buňky a organismy.
• Vakcíny.
• Geny.

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (19.02.2025)

Learning outcomes

Předmět Biotechnologie navazuje na znalosti a dovednosti získané v předmětech: Buněčná biologie, Mikrobiologie, Obecná biochemie, Molekulární biologie a genetika, Patologická fyziologie pro farmaceuty.

Studující se seznámí se základy biotechnologie se zaměřením na teoretické principy a praktické použití biotechnologických metod využívaných při získávání a výrobě farmaceuticky významných látek, a na uplatnění biotechnologických postupů v oblastech souvisejících s lidským zdravím. Studující po absolvování předmětu umí použít následující termíny ve správném kontextu: biotechnologický proces, upstream, downstream, biosyntéza, biotransformace, průmyslový mikroorganismus, technologie rekombinantní DNA, vektor, transformace, transfekce, imobilizovaný biokatalyzátor, proteinové inženýrství, explantátová kultura, geneticky modifikovaná rostlina, buněčná kultivační technologie, hybridomová technologie, inženýrství monoklonálních protilátek, geneticky modifikované zvíře, malá molekula, biologické léčivo, antibiotikum, imunosupresivum, hormon, monoklonální protilátka, fúzní protein, polysacharid, subjednotková vakcína.

Výsledky učení:

Studující na základě získaných znalostí:

- definují význam farmaceutické biotechnologie jako oboru

- orientují se v odborné literatuře zabývající se biotechnologií a vyhledají relevantní informace z odborné literatury

- definují pojem biotechnologický proces, vyjmenují jeho součásti, vysvětlí principy metod a postupů, které využívá, a zhodnotí faktory, které ovlivňují jeho průběh

- charakterizují základní typy vektorů a možnosti jejich využití

- vysvětlí principy metod pro vnášení rekombinantní DNA do různých typů buněk

- porovnají výhody a nevýhody různých metod imobilizace biokatalyzátorů

- objasní rozdíly v kultivaci rostlinných a živočišných buněk in vitro

- vysvětlí základní kroky hybridomové technologie

- popíšou metody získávání geneticky modifikovaných zvířat a rostlin

- vyjmenují základní skupiny léčiv získávaných biotechnologickými metodami, porozumí mechanismu jejich účinku a terapeutickému využití

Last update: Siatka Tomáš, doc. PharmDr., CSc. (28.03.2025)