Enzymology and Computer Technologies and Statistics in Biotechnology

Major: Biotechnology and Bioengineering
Code of subject: 6.162.01.E.054
Credits: 7.00
Department: Technology of Biologically Active Substances, Pharmacy and Biotechnology
Lecturer: Prof. Havryliak V.V. Senior teacher Buchkevych I.Ya. Docent Yaremkevych O. S.
Semester: 6 семестр
Mode of study: денна
Мета вивчення дисципліни: The purpose of studying the discipline is: - to acquire basic knowledge of the basics of enzymology and immobilization, ways to obtain products useful for humans in controlled biotechnological processes using enzymes; - familiarizing students with the use of computer technology in biotechnology and enzymology: biotechnology laboratories and industry; - mastery of modern methods, theoretical concepts and basic applications of mathematical statistics, including statistical methods and inferences, methods of hypothesis testing, and regression analysis. As a result of studying the discipline, students will gain practical knowledge and skills necessary for a future specialist in the field of pharmaceutical biotechnology.
Завдання: GC 01.4. Ability to apply knowledge of fermentation processes in biotechnological production using enzymes and immobilized biological objects (cells of microorganisms, plants, animals, viruses, macromolecules) and selective selection of technological products for biotransformation into bioproducts. GC01.9 Ability to apply basic knowledge of technical, algorithmic, information and software computer software for modeling design on the principles of building biotechnology and pharmaceutical production
Learning outcomes: PR01.6. Work with industrial products and laboratory biological objects of biologically active substances of various origins in the laboratory to analyze enzymes. PR01.2. Effectively use modern computer technologies to obtain, and process information in the field of biotechnology and bioengineering
Required prior and related subjects: Informatics Pharmaceutical Biotechnology Biochemistry Performance of Bachelor thesis
Summary of the subject: The discipline "Enzymology and Computer Technology and Statistics in Biotechnology" provides modern ideas about the structural organization of enzymes, mechanisms of enzymatic catalysis, intracellular localization of enzymes and their catalytic properties, regulation of activity in vivo and in vitro, the use of enzymes as effective biocatalysts in medicine, industry, and agriculture. The student acquires the skills to work and process data in chemical and biotechnological specialized programs, as well as the ability to perform bacteriological research in a modern laboratory equipped with appropriate software, gains the appropriate skills and competencies necessary to master knowledge in further professional disciplines, which will allow them to successfully use them in future professional activities in the field of biotechnology and bioengineering. The discipline studies the mathematical theory of statistical estimation, in particular, the concepts of statistical space, observation, sampling, statistical estimates, and their properties, interval estimates, statistical hypothesis testing, and elements of regression analysis.
Опис: The subject of the discipline, its content, and its place in the educational process. Enzymes and enzyme preparations. Definition, properties, nomenclature, classification of enzymes. Mechanism of action of enzymes. Kinetics of enzymatic processes. Regulation of enzymatic processes. Modifiers of enzymatic activity: activators and inhibitors. Ways and mechanisms of regulation. Immobilized enzymes for engineering enzymology.Preparations based on enzymes obtained from different sources. Microprocessor control in biotechnological production. Biological and chemical sensor systems. Analyzers for clinical diagnostics based on biosensors. Analyzers for biotechnology, pharmaceutical production, and food industry. Digital diagnostics in biotechnology, pharmacy, and medicine. Major databases and systematic study of drug efficacy and safety. Nanotechnology in computer biotechnology. General population. Basic concepts of probability theory. Determination of the representativeness error. Construction of histograms based on experimental data.
Assessment methods and criteria: The main methods of knowledge diagnostics are: current control (CC) and semester control (SC), which is carried out on the basis of the educational material, the scope of which is determined by the work program of the discipline for the semester. Current control is carried out during lectures and laboratory classes to check the level of mastery of theoretical and practical knowledge and skills of the student. PC is carried out in the form of a test, written and oral control, and defense of laboratory work. - control at the lecture, as a selective oral survey of students; - test control and oral questioning in laboratory classes on the topics studied; - checking and evaluating written assignments in all laboratory classes and individual assignments (IA). Semester control is conducted in the form of a differentiated test. A differentiated test is a form of SC of student learning outcomes for all types of work provided by the program of the discipline for the semester.
Критерії оцінювання результатів навчання: Written-oral control - 20 points, 3 tests - 9 points, defense of laboratory work - 11 points. Performing calculation and graphic work - 20 points Examination work - 60 points, including the oral component - 10 points
Recommended books: 1. Матеріали у Віртуальному навчальному середовищі «Львівської політехніки». 2. Конспект лекцій з курсу «Основи ензимології та іммобілізації» для студентів базового напряму 162 «Біотехнології та біоінженерія» /Гавриляк В.В., Яремкевич О.С., Новіков В.П. – Львів, 2018. – 48 с. 3. Конспект лекцій з курсу «Комп’ютерні технології в біотехнології» для студентів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 6.051401 «Біотехнологія» / Автори: І.Р. Бучкевич, В.П. Новіков - Львів: Видавництво кафедри ТБСФБ Національного університету «Львівська політехніка», 2018. – 120 с. 4. Методичні вказівки до практичних робіт з курсу ««Основи ензимології та іммобілізації» для студентів базового напряму 6.051.401 «Біотехнологія» /Укладачі І. Р. Бучкевич, О.М. Фігурка, З.В. Губрій, М. С. Курка, В.П. Новіков – Львів: НУ ЛП, 2014. – 16 с. 5. Методичні вказівки до самостійної роботи для студентів першого рівня вищої освіти базового напряму 162 «Біотехнології та біоінженерія» з курсу ««Основи ензимології та іммобілізації» /Укладачі Гавриляк В. В., Новіков В.П. – Львів: НУ ЛП, 2019. – 24 с. 6. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу «Комп’ютерні технології в біотехнології» для студентів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 6.051401 Біотехнологія / Укл.: І.Р. Бучкевич, М.С. Курка, В.П. Новіков - Львів: Видавництво кафедри ТБСФБ Національного університету «Львівська політехніка», 2017. – 18 с. 7. Мультимедійні презентації лекцій. 8. Рекомендована література Базова 1. Біохімія ензимів / М.М. Марченко, Л.В. Худа, М.М. Великий, Л.І. Остапченко. – Чернівці: Чернівецький національний університет, 2012. – 416 с. 2. Галкін Б.М., Іваниця В.О., Галкін М.Б. Інженерна ензимологія. – Одеса: ОНУ.- 2017. – 103 с. 3. Скляров О. Біохімія ензимів. Ензимодіагностика. Ензимопатологія. Ензимотерапія / О. Скляров, Я. Сольські, М. Великий, Н. Фартушок, Т. Бондарчук, Д. Дума. – Львів: Кварт. – 2008. – 218 с. 4. Основи біохімії за Ленінджером : [навч. посіб.] / Дейвід Л. Нельсон, Майкл М. Кокс; [пер. з англ.: О. Матишевська та ін.]. - Львів : БаК, 2015. - 1256 с. 5. О.П. Мельниченко, І.Л. Якименко, Р.Л. Шевченко. Статистична обробка експериментальних даних: Навчальний посібник. - Біла Церква, 2006.? 34с. 6. Є.О. Лебєдєв, Г.В. Лівінська, І.В. Розора, М.М. Шарапов „Математична статистика", К.: ВПЦ “Київський університет”, 2016. 7. Карташов М.В. “Імовірність, процеси, статистика”. – К: ВПЦ “Київський університет”, 2007. – 494 с. 8. В.Є. Бахрушин. Методи аналізу даних: навчальний посібник для студентів. – Запоріжжя : КПУ, 2011. – 268 с. Допоміжна 1. Біотехнологія: Підручник / В.Г. Герасименко, М.О. Герасименко, М.І. Цвіліховський та ін. — К.: Фірма «ІНКОС», 2006. — 647 с. 2. Sumitra Datta, L. Rene Christena, and Yamuna Rani Sriramulu Rajaram Enzyme immobilization: an overview on techniques and support materials // Biotech. 2013 Feb; 3(1): 1–9. 3. Carla Luzia Borges Reis, Emerson Yvay Almeida de Sous, Juliana de Franca Serpa, Ravena Casemiro Oliveira Design of immobilized enzyme biocatalysts: drawbacks and opportunities// Quim. Nova Aug. 2019, vol.42 no.7. 4. Бєлих І.А., Клещев М.Ф. Біологічні та хімічні сенсорні системи // Харків НТУ «ХПІ». – 2011. – 144 с