BYT3006 / METABOLİK MÜHENDİSLİK

DERSİN HAFTALIK İÇERİĞİ

Hafta 
Konular 
Öğrenme Kaynakları 
1Metabolik mühendisliğin tanımı ve önemi ve tarihsel gelişimi, Metabolik mühendislikte kullanılan temel yaklaşımlar (genetik mühendislik, biyokataliz, vb.), Biyoteknoloji ürünlerinin yaşam döngüsü1,2,3
2Metabolizmanın temel kavramları: anabolizma, katabolizma Enerji taşıyıcıları: ATP, NADH, FADH², ve bunların hücre içindeki rolleri, Anaerobik ve aerobik metabolizma arasındaki farklar4,6
3Metabolik yolakların haritalanmasının önemi ve kullanımı, KEGG, BioCyc gibi veri tabanlarından yararlanarak metabolik yolaklar ve genetik düzenleme haritalarının çıkarılması, Akı analizi için temel yolaklar, İzotopla işaretleme teknikleri ve metabolik yolakların izlenmesi1,2, 4,5
4Metabolik akı analizi (MFA) nedir ve nasıl uygulanır? Akıların belirlenmesi ve hesaplanması: doğrudan ölçümler, modelleme yaklaşımları, MFA’nın biyoteknolojideki yeri ve önemi (optimizasyon, biyoyakıt üretimi)4, 5, 6
5Stoikiyometrik modellerin tanımı ve metabolik mühendislikteki kullanımı, Kısıtlı ve kısıtsız akı analizi, Denklemlerin çözülmesi için kullanılan matematiksel yöntemler (optimizasyon, lineer programlama)5,6
6SOP kavramı ve biyoteknolojik süreçlerdeki önemi, Laboratuvar güvenliği kuralları ve biyogüvenlik seviyesi (BSL), Laboratuvar ölçüm teknikleri ve standart numune hazırlama yöntemleri, Veri kaydı ve raporlama standartları, HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) gibi uygulamalı güvenlik prosedürleri4,5
7Genetik mühendislik araçları ve biyoteknolojik uygulamalardaki avantajları, Mikroorganizmalarda metabolik yolakların manipülasyonu ve hedef ürünlerin verimliliğinin artırılması, E. coli, S. cerevisiae, B. subtilis gibi model organizmaların özellikleri2, 4,7
8• Genom ölçekli metabolik modellerin (GEMs) tanımı ve önemi, GEM’lerin oluşturulması ve analiz edilmesi2, 4, 7
9• Flux Balance Analysis (FBA) nedir?, FBA ilkeleri, amaç fonksiyonları ve kısıtlar, MATLAB/COBRA Toolbox kullanımı 1, 3, 4, 7
10Transkriptomik, proteomik ve metabolomik verilerin tanımı, Omik veri türleri ve biyoteknolojik modelleme süreçlerine entegrasyonu, Veri analizi teknikleri ve normalizasyon4,7
11Sentetik biyolojinin tanımı ve temel prensipleri, Genetik devre tasarımı ve metagenomik yaklaşım, CRISPR/Cas9 teknolojisi ve uygulama alanları, Yapay metabolik yolakların oluşturulması ve uygulamaları5,7
12 Biyolojik süreçlerin enerji verimliliği ve optimizasyonu Sürdürülebilir biyoproses tasarımı için stratejiler1
13Biyoyakıtlar: biyodizel, biyogaz, bioetanol üretimi Regülasyonlar ve sürdürülebilirlik politikaları1
14Endüstriyel biyoteknolojide başarıya ulaşmış projelerin analizi, Karşılaşılan zorluklar ve çözümleri1,2