Na afronding van de cursus is de student in staat:
- De belangrijkste bouwstenen van membranen te benoemen
- De moleculaire opbouw, organisatie en functies van membranen te beschrijven
- Zelf-organisatie en dynamiek van (model) membranen te verklaren op basis van fysisch-chemische eigenschappen van lipiden en eiwitten
- De werking van belangrijke membraaneiwitten en membraanprocessen als oxidatieve fosforylering en fotosynthese te beschrijven
- Te beredeneren hoe de wisselwerking tussen lipiden en membraaneiwitten bepaalde processen kan beïnvloeden
- Te voorspellen hoe membranen zich zullen aanpassen of gedragen onder bepaalde omstandigheden, gebaseerd op fysisch-chemische principes
- Eenvoudige technieken in membraan- en lipidenonderzoek uit te leggen
- Eenvoudige biochemische en biofysische experimenten voor membraanonderzoek te ontwerpen
- Te beargumenteren welke biochemische of biofysische benaderingen geschikt zijn voor een bepaalde onderzoeksvraag
- De rol van membraanlipiden in signaaltransductie te benoemen.
- De biogenese van zowel de eiwit- als lipidencomponent van cellulaire membranen te beschrijven
- Resultaten van biochemische, biofysische en celbiologische experimenten aan membranen en membraaneiwitten te interpreteren
- Wetenschappelijke artikelen op het gebied van membranen te lezen en kritisch te beoordelen
|
 |
|
Biologische membranen bestaan uit een complex mengsel van lipiden en eiwitten. De lipiden vormen een permeabiliteitsbarrière, maar zijn ook belangrijk voor allerlei dynamische processen en als matrix voor de eiwitten. De membraaneiwitten zijn de machines die zorgen voor speciale functies, zoals transport en communicatie.
Onderzoek aan membranen is veelzijdig. Veel onderzoek gebeurt door karakterisering van geisoleerde lipiden en membraaneiwitten met biofysische technieken. Hiervoor worden vaak model membranen gebruikt, waarin gezuiverde membraaneiwitten gereconstitueerd kunnen worden. Dergelijke model membranen vinden ook toepassing in medisch gerelateerd onderzoek zoals de werking van antibiotica en amyloide-vormende eiwitten. Daarnaast vindt veel biochemisch en celbiologisch onderzoek plaats naar membranen en membraaneiwitten in hun natuurlijke omgeving in cellen. Ook hierbij komen allerlei biochemische en biofysische technieken kijken, en trucjes om bijvoorbeeld moleculen van een label te voorzien.
Deze cursus laat je kennis maken met de verrassende veelzijdigheid van membranen en membraanonderzoek. In het eerste deel leer je de fysisch-chemische eigenschappen kennen van lipiden en eiwitten, en hoe deze bepalend zijn voor de organisatie van membranen. Je leert over biofysische technieken die je kunt gebruiken en toepassingen van zelf-geassembleerde modelsystemen. In een bijbehorend practicum ga je zelf op onderzoek uit, en maak je kennis met een aantal eenvoudige, maar belangrijke technieken in het moderne membraanonderzoek, zoals het maken van nanodiscs, en het doen van lekproeven.
Het tweede deel van de cursus richt zich op membranen en membraaneiwitten in de levende cel. Hoe worden membranen gemaakt? Waarom zijn er zo veel verschillende lipiden? Hoe meten we dit? Hoe wordt de membraansamenstelling bepaald en gereguleerd? Hoe werken belangrijke membraanprocessen zoals fotosynthese, signaaltransductie en synthese van ATP? Wat weten we van de rol van eiwitten en lipiden in deze processen? Ook dit tweede deel kent een extra component, nu in de vorm van een verdiepingsopdracht: het schrijven van een populair wetenschappelijke artikeltje en peer-review.
|
|
|