学期:第一学期 课程代码:MIC-301 课程名称:普通微生物学-I(针对主修和辅修学生) 学分:2 + 1 1. 微生物及其在生物世界中的各自位置。2. 微生物学的历史发展及其范围。3. 细菌细胞的形态和排列。4. 细菌细胞的详细解剖结构。5. 原核细胞和真核细胞之间的区别。6. 细菌的生长、营养、繁殖和培养方法。7. 微生物研究的一般方法。分离和纯化。8. 物理和化学药剂对微生物的控制。9. 化学治疗剂。抗生素及其对微生物的作用方式。10. 细菌的命名和分类基础。11. 病毒、真菌和原生动物简介。与上述课程相关的实验室
CRISPR系统的发现丰富了基因治疗和生物技术的应用。作为一种简单而强大的工具箱,CRISPR系统极大地促进了基因组水平上细胞信号传感器的发展。尽管CRISPR系统已被证明可以从原核细胞中提取出来用于真核细胞甚至哺乳动物细胞,但控制其基因编辑活性仍然是一个挑战。本文总结了通过sgRNA重建构建基于CRIRPR的信号传感器的优缺点,以及重新编程细胞信号网络的可能方式。我们还提出了如何进一步改进目前基于sgRNA-核糖开关的信号传感器的设计。我们相信这些技术的发展和平台的构建可以进一步促进利用合成生物学手段进行环境检测、疾病诊断和基因治疗的发展。
I.微生物学的基础。a)科学方法和微生物学b)微生物学的历史以及科学方法的应用如何导致关键发现i。微生物学史上的里程碑:安东·冯·李温霍克,路易斯·巴斯德,罗伯特·科赫二世。Koch的假设II。 微生物细胞生物学a)显微镜和染色b)生物分子c)原核细胞结构和功能i。膜结构的流体镶嵌模型II。 肽聚糖结构和细菌细胞壁III。 革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌的细胞壁结构d)真核细胞结构和功能i。细胞器结构和功能III。 微生物遗传学a)DNA结构b)DNA复制c)基因表达和转录d)蛋白质合成e)基因表达的调节f)突变 - 它们的原因和结果g)交换和获取遗传信息IV。 微生物与人类的相互作用及其影响a)宿主防御机制i。非特异性保护II。 先天免疫反应III。 特异性免疫反应 - 体液和细胞介导的免疫反应IV。 免疫 - 机制和有效性诉自身免疫性疾病b)微生物致病性机制Koch的假设II。微生物细胞生物学a)显微镜和染色b)生物分子c)原核细胞结构和功能i。膜结构的流体镶嵌模型II。肽聚糖结构和细菌细胞壁III。革兰氏阳性与革兰氏阴性细菌的细胞壁结构d)真核细胞结构和功能i。细胞器结构和功能III。微生物遗传学a)DNA结构b)DNA复制c)基因表达和转录d)蛋白质合成e)基因表达的调节f)突变 - 它们的原因和结果g)交换和获取遗传信息IV。微生物与人类的相互作用及其影响a)宿主防御机制i。非特异性保护II。先天免疫反应III。特异性免疫反应 - 体液和细胞介导的免疫反应IV。免疫 - 机制和有效性诉自身免疫性疾病b)微生物致病性机制
外源 DNA 可以作为精确编辑细胞基因组的模板。然而,将体外产生的 DNA 输送到靶细胞可能效率低下,模板 DNA 的低丰度可能是精确编辑率低的原因。在细胞内产生模板 DNA 的一个潜在工具是逆转录子,这是一种参与噬菌体防御的细菌逆转录元件。然而,很少有人致力于优化逆转录子以产生设计序列。在这里,我们确定了逆转录子非编码 RNA 的修饰,这些修饰会产生更丰富的逆转录 DNA。通过测试能够实现高效逆转录的逆转录子操纵子架构,我们发现 DNA 产量的提高可以从原核细胞移植到真核细胞,从而实现更高效的基因组编辑。最后,我们表明逆转录子 RT-DNA 可用于精确编辑培养的人类细胞。这些实验为使用逆转录子产生 DNA 进行基因组修饰提供了一个通用框架。
1。Anton von Leeuwenhoek发现了显微镜和微生物世界;无菌技术参考Charak Samhita,Sushruta Samhita和Ignaz Philipp Semmelweis 2。微生物学的黄金时代 - 对生物发生的反驳;细菌疾病理论;发现疫苗接种;发现青霉素3。科学家的主要贡献:爱德华·詹纳,路易斯·巴斯德,罗伯特·科赫,约瑟夫·李斯特,伊万诺夫斯基,马丁纳斯·北京克林斯克和谢尔盖·温格拉德斯基单元 - 2:微生物在生命世界中的地位小时:10 1。海克尔的三个王国概念,惠特克的五个王国概念,卡尔·沃斯的三个领域概念2。微生物学的定义和范围;微生物学的应用;不同的微生物组3。地球时间表上微生物生命的起源,米勒的实验,内共生(蓝细菌),具有真核和原核细胞的特征
1。周期表2。组和周期3。开发周期表4。Mendeleev的周期表5。原子和同位素6。质量和原子编号7。电子配置8。组0 9。第1组10。组7 11。能量类型12。能量商店的变化13。能量计算14。使用等式15。真核和原核细胞16。亚细胞结构17。使用显微镜18。计算放大倍数19。权力和能量20。效率21。干细胞22。有丝分裂23。第1组和7个元素的属性24。写作和平衡等式25。病原体 - 细菌,病毒,真菌和原生动物26。身体防御机制27。白细胞28。疫苗接种,抗体和止痛药29。药物开发和测试30。离子和共价键31。小而巨型共价结构的特性32。金属粘结33。石墨烯和富勒烯34。电流和电荷35。系列和平行电路,测量电流和电势差36。电阻
氧化石墨烯和还原氧化石墨烯 (RGO) 是广泛应用于生物医学的碳二维纳米材料。它们与真核细胞和原核细胞的独特相互作用可用于实现精确的细胞内递送、创建设备涂层以及设计用于治疗和成像应用的治疗诊断材料,主要用于癌症研究领域。然而,众所周知,RGO 的疏水行为限制了其在生物介质中的稳定性。本文提出了使用抗坏血酸钠 (NaA) 作为还原剂来制备 RGO,以提供一种非常适合用于细胞培养基的纳米材料。通过结合实验和理论的方法证明,NaA 能够产生一种特殊的 RGO 衍生物,发挥双重作用,即在环氧还原时 C sp 2 网络恢复和通过 H 键进行 RGO 边缘功能化,使 RGO 在水基介质中具有迄今为止前所未有的分散性。证明了从 NaA 获得的 RGO 二维层的动力学稳定性及其在药物输送方面的卓越生物相容性,为生物应用释放了巨大的潜力。
1。分子生物学的中心教条。半保守的DNA复制。证实半保守DNA复制的实验。2。核苷,核苷酸及其实例。嘌呤和嘧啶氮基碱。核苷酸在细胞中的生物学作用。3。真核和原核细胞中DNA包装的原理。核小体的结构。4。RNA的主要类型:结构和功能。5。遗传密码。基因编码的本质。遗传密码的基本特性和普遍性。6。核基因的结构:编码序列和启动子。7。真核基因的镶嵌结构(内含子和外显子),亲动机的组织。8。原核生物中的复制阶段:启动,伸长和终止。原核生物的复制酶。9。真核生物中的复制阶段:启动,伸长和终止。真核生物的复制酶:类型和功能。10。转录作为基因表达的中间阶段。转录阶段(启动,伸长和终止)。11。蛋白质的翻译。蛋白作为基因表达的产物。12。DNA修复机制。13。重组DNA技术:克隆向量。限制酶和连接酶。14。聚合酶链反应。原理,变体,应用。15。蛋白质的化学成分。氨基酸的分类和特性。
现代世界中的生物学:科学的成长和方式。科学方法。植物学科学。为什么学习植物学。为什么研究植物学?细胞结构和功能:细胞理论,细胞成分;动物和植物细胞的相似性和差异;真核和原核细胞之间的相似性和差异;细胞分裂 - 有丝分裂,发育中的细胞 - 生长,分化,整合。遗传学的基本处理:遗传物质的物理和化学性质;阐明细胞分裂性质的主要历史事件。Mendelian遗传学;人类遗传学和遗传咨询;基因工程和生物技术。 植物生理学: - 基本处理材料运动机理,蒸腾,植物和矿物质营养,光合作用,呼吸;植物生长物质及其功能。 生态学:定义;基本考虑生物和非生物成分,物质和能量流的循环。 生态系统类型。 污染 - 水,空气,石油污染,全球变暖。Mendelian遗传学;人类遗传学和遗传咨询;基因工程和生物技术。植物生理学: - 基本处理材料运动机理,蒸腾,植物和矿物质营养,光合作用,呼吸;植物生长物质及其功能。生态学:定义;基本考虑生物和非生物成分,物质和能量流的循环。生态系统类型。污染 - 水,空气,石油污染,全球变暖。
• 探索和理解微生物细胞的结构和功能,原核生物和真核生物之间的差异。概述微生物所具有的结构,这些结构有助于微生物活动和与其他微生物的相互作用。 • 了解微生物作为传染病的病原体,包括它们所具有的毒力因子类型及其传播方式。 • 探索人类免疫系统及其在应对传染病中的作用。免疫学讨论还包括免疫缺陷、超敏反应、自身免疫和疫苗开发。 • 探索治疗药物和抗菌药物(如抗生素、抗病毒药物、抗真菌药物和抗寄生虫药物)的作用,并研究其作用机制。 • 探索微生物在人类福祉和维护地球健康方面的作用(大局)。讨论领域还包括食品微生物学、工业和环境微生物学。 • 微生物无处不在,它们的活动直接影响地球上所有形式的生命和健康。 • 本课程讨论的主题概述。 - 探索原核细胞结构,真核生物与原核生物 - 生理学、代谢和微生物生长的研究 - 微生物遗传学、基因工程 - 宿主-寄生虫相互作用 - 发病机制、毒力因子的作用 - 选定的传染病 - 免疫系统、宿主防御机制/疫苗 - 抗菌剂、化学治疗学 - 微生物生态学和共生 - 应用和环境微生物学 - 食品、水、土壤和工业微生物学 本课程紧密遵循 ASM(美国微生物学会)推荐的本科微生物学课程指南,其中包括: