KE825: Nukleinsyrer i Medicinalkemi og Nanobioteknologi

10008201  (tidligere UVA) er identisk med denne kursusbeskrivelse. 
Hvis der er færre end 12 studerende tilmeldt, kan kurset evt. blive afholdt med en anden undervisningsform.

Bachelorgrad i biologi, kemi, fysik, biokemi og molekylær biologi, biomedicin, nanobioscience, farmaci eller medicin, eller et bachelorsidefag i kemi.

Studerende, der følger kurset, forventes at: Have kendskab til fundamental kemi, organisk kemi, biofysik og grundlæggende molekylær biologi og kunne anvende forskningstidskrifter og databaser til at søge relevant litteratur

Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at designe og planlægge syntese og anvendelse af nye modificerede nukleinsyrer (DNA, RNA og XNA), hvilket er vigtigt i forhold til deres anvendelse i den moderne forskning, inden for biomedicin og nanoteknologi.

Kurset bygger oven på den kemiske viden, der er erhvervet i andre kurser, f.eks. FF503, KE504, KE505, KE513, KE802, KE805, FY510, BMB501 eller BMB504, og giver et fagligt grundlag for at studere emner i nukleinsyrekemi og nanobioteknologi senere i uddannelsen, f.eks. i specialet.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til modificerede nukleinsyre derivater
• Give færdigheder i design af nye syntetiske nukleinsyre derivater og planlægning af deres studier
• Give viden om modificerede nukleinsyrer (bl.a. PNA og LNA), deres struktur, egenskaber og anvendelser

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• Genkende nye modificerede nukleinsyrer (bl.a. PNA og LNA), deres struktur og egenskaber.
• Bestemme kemiske og enzymatiske syntesetrin for nukleinsyrer med specifikke egenskaber med henblik på deres yderlige praktiske anvendelser.
• Planlægge syntese, oprensning og analyse af modificerede nukleinsyrer med brug af bl.a. click kemi, automatisk oligonukleotidsyntese apparat, kromatografi (søjle og HPLC), NMR og massespektrometri (ESI og MALDI MS) teknikker.
• Planlægge nødvendige studier for at kunne vurdere potentiale af syntetisk nukleinsyre for ønsket praktisk anvendelse (biomolekylær diagnostik, terapi eller dannelse af nano-struktur med specifikke egenskaber).
• Beskrive og argumentere sine forventninger til sammenhængen mellem den kemiske struktur af et nukleinsyrederivat og dens nanoteknologiske mønster med fokus på diagnostiske og terapeutiske egenskaber.

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Kort genopfriskning af strukturelementer af nukleinsyrer og deres kemiske og optiske egenskaber; konformationer og 3D strukturer.
• Interaktioner mellem nukleinsyrer og små molekyler eller proteiner.
• Nukleosid antibiotika, anti-viral medicin, G-quadruplex ligander.
• Modificerede nukleinsyrer (DNA, RNA, XNA), deres syntese og praktiske anvendelser.
• Molekylær diagnostik in vitro ved hjælp af modificerede nukleinsyrer (PCR, ELISA, FISH, micro array teknologi, sekventering).
• Dannelse og studier af DNA/RNA nano-strukturer og nano-maskiner (self-assembly in vitro, DNA origami; imaging).
• Anvendelse af syntetiske nukleinsyrer i biomolekylær targeting in vitro og in vivo (grundprincipper af antisense, siRNA, miRNA, aptamer teknologi).
• Nuværende status af genterapi. Levering, celleoptag og funktion af syntetiske DNA og RNA oligonukleotider.

• Nucleic Acids Book (https://www.atdbio.com/nucleic-acids-book, online resource) 
• G. Michael Blackburn and Michael J Gait et al.: Nucleic Acids in Chemistry and Biology, 3rd edition, Royal society of Chemistry. (ISBN: 978-0-85404-654-6)

Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

• Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer:16
• træningsfase: Antal timer: 29 timer, heraf 14 timer eksaminatorie og 15 timer laboratorie

Aktiviteter i studiefasen:

• forberedelse til forelæsninger
• individuelt projekt