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

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

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

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

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

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 Svébytnost biotechnologie Historické využití

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

Mol. biologie MikrobiologieBiochemieImunologieGenetikaChemické inženýrství. Buněčná biologie Molekulární biotechnologie PlodinyLékyVakcínyDiagnostika Živočišná výroba

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

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

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

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

Vývoj molekulárních biotechnologií v USA po burzovním úspěchu Genetechu (1980) malých firem orientovaných na genové manipulace 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 zaměstnaných lidí (v USA) Zisk – 33 miliard dolarů ročně (USA do r. 2005) Geneticky modifikované rostliny a živočichové

Geneticky modifikované organismy Mikroorganismy Rostliny Živočichové

Vývoj vakcíny proti hepatitidě B

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