Inovace Ph . D. s tudia pro biotechnologické aplikace (01.2011 – 12.2013)

1. Inovace Ph.D. studia pro biotechnologické aplikace (01.2011 – 12.2013) Reg. číslo: CZ.1.07/2.2.00/15.0272 Hl.řešitel: UPOL Imunologie Partneři: Contipro Group s.r.o. VUT Brno, FCH

2. Praktickým základem projektu je realizace 7 workshopů, které proběhnou ve společnosti Contipro. Každý z nichsestává ze 3 bloků: biotechnologická část, nanotechnologická část a praktická část. Projekt je určen pro Ph.D. studenty z celé republiky (kromě hl. města Prahy).

3. Inovace Ph.D. studia pro biotechnologické aplikace Biotechnologie Nanotechnologie Teoretická i praktická náročnost

4. Biotechnologie Karl Ereky 1917 Biotechnologie jsou všechny pracovní postupy, při nichž je výsledný produkt tvořen ze surových materiálů s využitím živých organismů

5. Nová definice biotechnologií 1961 Carl Göran Hedén doporučil změnu názvu odborného časopisu „ Journal of Microbiological and Biochemical Engeneering and Technology“ na Biotechnology and Bioingeenering Od té doby je biotechnologie asociována s industriálními procesy využívajícími biologické organismy, systémy a procesy

6. Svébytnost biotechnologie Biotechnologie – aplikace vědeckých a technických principů na biologické činitele zahrnuté ve zpracovávání materiálů za účelem přípravy zboží a služeb Biotechnologie jako vědecká disciplína je určována především ekonomickými faktory Historické využití

7. Molekulární biotechnologie Vědecká disciplína založená na schopnosti přenášet specifické jednotky genetické informace z jednoho organismu do druhého

8. Mol. biologie Mikrobiologie Biochemie Imunologie Genetika Chemické inženýrství. Buněčná biologie Molekulární biotechnologie Živočišná výroba Plodiny Léky Vakcíny Diagnostika

9. Výrobní nástroje molekulárních biotechnologií Mikrobiální systémy Escherichia coli, Salmonella typhimurium, fág λ, Saccharomyces cerevisiae Restrikční endonukleázy Meselson and Yuan 1968, Smith and Wilcox 1970 (použitím restrikční endonukleázy vznikaly spojitelné konce na fragmentech DNA různého původu) První rekombinantní DNA Jackson, Symonsen, Berg 1972 (do genomu SV40 vložili DNA pocházející z E. coli a nesoucí geny fága λ a galaktózový operon) Paul Berg 1980 Nobelova cena Molekulární biotechnologie

10. První konstrukce biologicky funkčních bakteriálních plazmidů in vitro zrození rekombinantních technologiíS.N. Cohen, A.C.Y. Chang, H.W. Boyer, R.B. HellingProc. Natl. Acad. Sci. USA 70:3240-32444, 1973 Fragmenty náhodně štěpeného plazmidu daly po vpravení do E.Coli vzniknout funkčnímu plazmidu o velikosti 1/10 původní struktury.

11. Počátek éry molekulárních biotechnologií New Yorkská burza 14. října 1980 stoupla během 20ti minut cena akcií společnosti Genetech ze 35$ na 89$. Šlo o doposud historicky největší navýšení cen veřejně obchodovatelných akcií

12. Úspěch firmy Genetech Pracovníci firmy Genetech izolovali sekvence DNA kontrolující syntézu obou peptidů lidského inzulínu a efektivně je přenesli do E.coli. Tento mikroorganismus se stal producentem lidského inzulínu V roce 1982 byl rekombinantní inzulín schválen FDA . Na trh ho uvedla firma Eli Lilly pod názvem Humulin

13. Vývoj molekulárních biotechnologií v USA po burzovním úspěchu Genetechu (1980) 1983 - 200 malých firem orientovaných na genové manipulace 1985 - 400 firem a obchodních společností Současnost – 1300 v USA a 2500 celosvětově ------------------------------------------------------------------ Praktické výstupy: více než 2000 nových léčiv, 750 dalších produktů založených na rekombinantních technologiích 175 000 zaměstnaných lidí (v USA) Zisk – 33 miliard dolarů ročně (USA do r. 2005) Geneticky modifikované rostliny a živočichové

14. Geneticky modifikované organismy Mikroorganismy Rostliny Živočichové

15. Vývoj vakcíny proti hepatitidě B

17. Konstrukce vakcinačního antigenu s adjuvans Lipidové spojky Rekombinantní protein - vlastní antigen Polyhistidinová kotva Metalochelatační zakončení Lipozomový nosič - fosfolipidy Nor-muramyl dipeptid – molekulární adjuvans Raška, Turánek, Ledvina