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生物样品分离与质谱鉴定技术  061M5015H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:刘平生等
课程编号: 061M5015H 课时: 40 学分: 3.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:刘平生等
英文名称: Separation and Mass Spectrometery Identification of Biological Samples

教学目的、要求

生物样品分离纯化技术和质谱分析鉴定技术是生物学研究的必备手段。现代分离技术和生物质谱技术近年来发展迅猛,日新月异,为蛋白质和多肽鉴定、蛋白翻译后修饰分析、蛋白质组学和代谢组学(脂质组学、糖组学)等研究提供了强有力的技术支撑。基于现代分离技术和生物质谱技术的组学技术已成为生命科学、蛋白质科学和医学研究中不可或缺的关键技术,为揭示生物过程和人类疾病发生发展的分子机理提供了有效的技术手段。授课对象包括几乎所有将来从事生命科学研究和生物技术开发研究的研究生。本课程教学特点是课堂教学和实验实践相结合,偏重于具体实验操作、可能遇到的问题的解决办法、及新方法的探索。课程分为两大部分:1.现代分离技术的基本原理及其在生物样品分离纯化中的应用,重点放在蛋白质、多肽、代谢物(如脂类分子等)、蛋白复合物、亚细胞器的分离纯化上。2、质谱技术的基本原理及其生物样品分析鉴定和组学研究中应用,主要包括蛋白质和多肽鉴定、蛋白质复合物的鉴定、蛋白翻译后修饰分析、蛋白质组学和代谢组学(脂质组学、糖组学)技术与应用。通过对本课程的学习,学生将系统理解掌握生物样品分离纯化技术和质谱分析鉴定技术的基本原理,还将掌握怎样利用这些技术手段从事生命科学的研究和生物技术的开发,特别是利用这些方法技术比较各种疾病模型样品,以揭示这些疾病发生发展的分子机制。

预修课程

分析化学、细胞生物学、生物化学、动物生理学

教 材

教材与参考书: 1. Robert L. Wixom and Charles W. Gehrke (Eds.), Chromatography, A science of discovery, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2010. 2. 杨芃原,钱小红,盛龙生编著,生物质谱技术与方法,科学出版社,2005。 3. 陈耀祖,涂亚平著,有机质谱原理及应用,科学出版社,2001。 4. 夏其昌,曾嵘编著,蛋白质化学与蛋白质组学,科学科学出版社,2004 5. 郭尧君著,蛋白质电泳实验技术,科学出版社,2005。 6. Jurgen H. Gross, Mass Spectrometry, Springer, 2010. 7. Richard J. Simpson (Ed), Protein and Proteomics: A laboratory Manual, 2003. 8. Timothy D. Veenstra & John R. Yates III (Eds.), Proteomics for Biological Discovery, John Wiley & Sons, Inc., 2006. 9. Methods in Cell Biology, Elsevier Inc. 10. Methods in Enzymology, Elsevier Inc. 11. 《糖生物学概述》(中文译本),Maureen Taylor。 12. 《糖组学手册》(英文)Cummings。 13. 《代谢组学》许国旺。 14. 《Handbook of Metabonomics and Metabolomics》John Lindon。

主要内容

一、生物样品组学分析先容 (3学时)			刘平生
二、生物分子分离纯化技术原理(6学时)		杨福全
 2.1 现代分离技术的综述(历史、分类、前沿)
 2.2 气相色谱基本原理与应用
 2.3 液相色谱基本原理与应用
2.4 电泳基本原理与应用
三、细胞器分离纯化技术(3学时)                    刘平生
 3.1 细胞器概况 
 3.1 细胞器分离原理
 3.2 细胞器分离技术
四、质谱技术的基本原理(3学时)			杨福全
4.1质谱综述(历史、分类、前沿)           
4.2离子化技术的分类和原理
4.3质量分析器的分类和原理
4.4质谱检测技术基本原理
五、蛋白质组学技术(6学时)                        杨福全
5.1蛋白质和多肽的质谱鉴定技术
5.2蛋白质表达谱分析技术	
5.3定量蛋白质组学技术				
5.4蛋白质翻译后修饰组学技术	
5.5蛋白质组学样品制备与数据分析技术
六、比较蛋白质组学(6学时)							刘平生
 6.1 样品制备
 6.2 确定并质谱鉴定差异蛋白
 6.3 其它实验验证
 6.4 应用实例-重要脂滴蛋白的发现
七、糖组学 (3学时)										李岩
 7.1 糖组学样品获取及制备
 7.2 样品分离
 7.3定量或半定量质谱分析
 7.4 实验验证与应用实例
八、代谢组学分析鉴定技术(3学时)						李岩
 8.1 代谢组学分析原理
 8.2 代谢组学质谱分析实验流程与应用
8.3代谢小分子定量实验流程与应用
8.4脂质组学分析原理与应用示例
九、大样本和大数据组学(3学时)							李岩
9.1 生物样本库进展先容
9.2 大规模样品管理与质控应用
9.3大数据组学与生物信息学概况
十、参观实习(2学时)							刘平生、杨福全 
 10.1细胞破碎和离心分离设备 
 10.2色谱和质谱
十一、考试(2学时)											刘平生

教学方式: 90% 课堂授课 + 10% 参观实习
考核方式:课后作业(30%)+ 考勤(10%)+课堂问答(10%)+ 开卷考试(50%)

参考文献

授课时间: 星期四, 第5、6、7节
授课地点: 教2-429
授课周次: 5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19

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