Περιγράμματα Μαθημάτων

1ο Εξάμηνο Σπουδών

H Εργαλειοθήκη της Βιοτεχνολογίας (The Biotechnology Toolbox) 1 & 2 - 15 ECTS

• Ιοί, βακτήρια, ευκαρυωτικοί οργανισμοί
• Βασικές αρχές μοριακής βιολογίας – Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης
• Βασικές αρχές γενετικής – Γενετική μηχανική – Τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA
• Μεταλλαξιγένεση (τυχαία και επαγόμενη/στοχευμένη) & Γονιδιακή παρεμβολή (gene editing)
• Forward and reverse genetics (Basic research and Applied science)
• Οργανισμοί μοντέλα και η Βιολογία τους
• Αναλυτικά χημικά εργαλεία και εργαλεία βιοφυσικής (HPLC, MS, NMR)
• Βασικά βιομαθηματικά και σχετικά λογισμικά
• Βιοστατιστική
• Βιοπληροφορική – Προγραμματισμός/data acquisition / automated pipelines
• Γονιδιωματική – μεταγραφωματική και προσεγγίσεις -omics
• Βιοπληροφορική – Πακέτα από την πλευρά του χρήστη (π.χ. “ΕΒΙ tools”)

Πρωτεϊνική και Ενζυμική Βιοτεχνολογία (Protein and Enzyme Biotechnology) - 7.5 ECTS

• Οι πρωτεΐνες ως βιολογικά μόρια
• Δομή και λειτουργία των πρωτεϊνών. Σταθερότητα και σχέσεις Δομής – Λειτουργίας
• Μέθοδοι ανάλυσης πρωτεϊνικής δομής
• Τα ένζυμα ως βιολογικοί καταλύτες στη Βιοτεχνολογία
• Κινητική της ενζυμικής κατάλυσης – Επίδραση υποστρώματος – Ενζυμικοί αναστολείς
• Επίδραση φυσικοχημικών παραγόντων στην ενζυμική σταθερότητα και δραστικότητα
• Βιομηχανική παραγωγή ενζύμων για βιοτεχνολογικές εφαρμογές
• Ανακάλυψη και χαρακτηρισμός νέων ενζύμων • Ορθολογικός σχεδιασμός πρωτεϊνών
• Κατευθυνόμενη εξέλιξη πρωτεϊνών και πεπτιδίων (directed protein and peptide evolution)
• Σχεδιασμός πρωτεϊνών de novo

Μικροβιακή Βιοτεχνολογία (Microbial Biotechnology) - 7.5 ECTS

• Οι μικροοργανισμοί και η σημασία τους στη Βιοτεχνολογία
• Βακτήρια και Αρχαία – Οικολογία και βιοτεχνολογικές εφαρμογές
• Μύκητες – Οικολογία και βιοτεχνολογικές εφαρμογές
• Οι γενετικοί μηχανισμοί των μικροοργανισμών και τα τεχνολογικά εργαλεία τροποποίησής τους
• Μικροβιακοί φορείς μεταφοράς και έκφρασης γενετικής πληροφορίας
• Η κινητική της μικροβιακής αύξησης: Κλειστά και ανοιχτά συστήματα
• Οι μικροοργανισμοί ως παραγωγοί πρωτογενών μεταβολιτών – το παράδειγμα της βιο-αιθανόλης
• Μεταβολικά μονοπάτια δευτερογενών μεταβολιτών – το παράδειγμα των αντιβιοτικών
• Οι ιοί ως βιοτεχνολογικά εργαλεία

Biotechnology ΔΙΙΔΡΥΜΑΤΙΚΟ ΠΜΣ "ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ" ΕΚΠΑ

2ο Εξάμηνο Σπουδών

Περιβαλλοντική Βιοτεχνολογία (Environmental Biotechnology) - 7.5 ECTS

• O ρόλος των μικροοργανισμών στη βιοκλιματική ισορροπία
• Βιοποικιλότητα
• Βιολογική επεξεργασία υγρών αστικών αποβλήτων
• Τεχνολογίες αξιοποίησης στερεών αποβλήτων
• Τεχνολογίες Βιοεξόρυξης (Βιοmining)
• Τα φυτά ως εργαλεία αποτοξικοποίησης μολυσμένων εδαφών – Φυτοεξυγίανση.
• Αξιοποίηση της φυτικής βιομάζας στην παραγωγή βιοκαυσίμων και χημικών
• Η έννοια του βιοδιυλιστηρίου.
• Θαλάσσια οικοσυστήματα – Προστασία και βιοτεχνολογική αξιοποίηση τους

Βιοτεχνολογία Φυτών (Plant Biotechnology) - 7.5 ECTS

• Βασικές αρχές γενετικής βελτίωσης των φυτών
• Τεχνολογία καλλιέργειας φυτικών ιστών, πρωτοπλαστών και μικροπολλαπλασιασμού – Εφαρμογές κύτταρο- και ιστοκαλλιεργειών
• Δευτερογενής μεταβολισμός φυτών και προοπτικές βιοτεχνολογικής παρέμβασης
• Πλοειδίες φυτικών γονιδιωμάτων, υβρίδια, ετέρωση και εφαρμογές τους.
• Βασικές αρχές μετασχηματισμού φυτών και γενετικής ανάλυσης
• Σύγχρονες μεθοδολογίες δημιουργίας γενετικά τροποποιημένων φυτών (ΓΤΦ)
• Αρχές miRNA/siRNA και η χρήση τους στη γενετική βελτίωση των φυτών
• Κλασσική και υποβοηθούμενη από μοριακούς δείκτες (MAS) γενετική βελτίωση.
• Μοριακή/Γενετική χάρτες και υποβοηθούμενη από μοριακούς δείκτες (MAS) γενετική βελτίωση.
• Κλωνοποίηση θέσης με γενετικούς χάρτες (map based cloning) και γενετικοί τόποι ποσοτικών χαρακτήρων (QTLs)
• Εφαρμογές ΓΤΦ και παραδείγματα χρήσης τους

Βιοτεχνολογία Τροφίμων και Διατροφής (Food and Nutritional Biotechnology) - 7.5 ECTS

• Τα τρόφιμα ως βιοτεχνολογικά προϊόντα
• Τεχνολογίες ζυμωμένων προϊόντων (αλκοολούχα, προζύμι κλπ)
• Γάλα και γαλακτοκομικά προϊόντα
• Αλλοίωση και έλεγχος ποιότητας τροφίμων – Τεχνολογίες συντήρησης τροφίμων
• Ιχνηλάτηση, HACCP, Fork to Farm
• Τροφιμογενή νοσήματα και δηλητηριασεις – Τοξικολογία τροφίμων
• Διατροφή και υγεία – Εισαγωγή στη Διατροφογενετική/Γενετικές αλληλεπιδράσεις
• Μεσογειακή διατροφή, Ελαιόλαδο και Υγεία

Βιοτεχνολογία της Υγείας (Biotechnology of Health) - 7.5 ECTS

• Βιολογία των Αρχέγονων κυττάρων- Αναγέννηση ιστών
• Δημιουργία – Διαφοροποίηση διαφορετικών ομάδων κυττάρων – Μηχανισμοί διαφοροποίησης
• Βασικά στοιχεία εμβιομηχανικής/Μηχανική ιστών
• Καλλιέργειες – Δημιουργία τεχνικών μελών
• Καλλιέργειες –Δημιουργία ιστών/οργάνων /3D printing
• Εφαρμογές (νευρολογικές ασθένειες)
• Γονιδιακή θεραπεία – Εμβόλια – Αντισώματα
• Καρκίνος – Γενετικές ασθένειες – Ιατρική Ακριβείας
• Παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων σε ζώα (Gene Pharming) – Nανοτεχνολογία
• Παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων σε φυτά (Plant Pharming)
• Φαρμακογονιδιωματική
• Το μικροβίωμα του εντέρου ως θεραπευτικός στόχος και εργαλείο προώθησης της υγείας

3ο Εξάμηνο Σπουδών

Αρχές Βιοχημικής Μηχανικής (Biochemical Engineering Principles) - 7.5 ECTS

• Τεχνολογίες Ζυμώσεων
• Μοντέλα κυτταρικής αύξησης και παραγωγής βιοπροϊόντων – Επίδραση φυσικοχημικών παραγόντων
• Σχεδιασμός και ανάλυση μικροβιακών αντιδραστήρων
• Σχεδιασμός και ανάλυση ενζυμικών βιοαντιδραστήρων
• Κατιούσες διεργασίες (Downstream processes) στην παραγωγή βιοτεχνολογικών προϊόντων
• Μεθοδολογίες απομόνωσης και καθαρισμού πρωτεϊνών
• Κλιμάκωση μεγέθους (Scale-up) βιοτεχνολογικών διεργασιών
• Οικονομική ανάλυση και αξιολόγηση βιοτεχνολογικών διεργασιών

Συνθετική Βιολογία και Μεταβολική Μηχανική (Synthetic Biology and Metabolic Engineering) - 7.5 ECTS

• Αρχές Συνθετικής Βιολογίας
• Αρχές και μεθοδολογία μεταβολικής μηχανικής
• Τεχνητά γενετικά κυκλώματα
• Συνθετική γονιδιωματική (synthetic genomics) – Συνθετικά προκαρυωτικά γονιδιώματα
• Συνθετική Βιολογία RNA
• Συνθετικές μικροβιακές κοινότητες
• Εφαρμογές Συνθετικής Βιολογίας και Μεταβολικής μηχανικής

Βιοτεχνολογία και Κοινωνία (Biotechnology and Society) - 5 ECTS

• Η Βιοτεχνολογία στα πλαίσια της μετάβασης στη Βιοοικονομία
• Στρατηγικές μετάβασης από το Εργαστήριο στην Αγορά
• Κανόνες Ασφαλείας – Ελληνική και Ευρωπαϊκή Νομοθεσία
• Διαχείριση Καινοτομίας στη Βιοτεχνολογία
• Βιοηθικές προεκτάσεις