Metabolisme en Metabolomics

2019-2020

Doel vak

Deze cursus heeft als doel om inzicht te geven in de metabolisme
principes in organismen en het bepalen van metabolieten in organismen
(metabolomics). De cursus bestaat uit hoorcolleges waarbij de volgende
onderwerpen worden behandeld:
1) wat is metabolomics
2) metabole netwerken
3) de basis principes en werkstroom van metabolomics
4) de analyse van metabolieten (analytische chemie)
5) toepassingen van metabolomics

Daarnaast zal aandacht besteed worden aan de verwerking van de vele
gegevens met behulp van statistiek (eerste kennismaking met verwerking
van Big Data).

Naast de colleges vormt het practicum een belangrijk onderdeel van de
cursus om de student beter inzicht te geven in de diverse aspecten van
metabolomics. De student voert zelf een metabolomics experiment uit met
zebravis eieren waarbij de diverse onderdelen (experimentele opzet,
volgen van de ontwikkeling van ei naar embryo, chemische analyse,
statistische verwerking) aanbod zullen komen. Er zal ook een practicum
met qPCR plaatsvinden.
De behaalde leerdoelen aan het eind van de cursus zijn:
• De student heeft kennis en inzicht in de behandelde onderwerpen uit
het metabolisme en metabolomics van planten en dieren. De biologische
relevantie van metabolieten. De interactie van het metaboloom met het
genoom en proteoom
• De student heeft inzicht in de werkwijze om metabolieten te meten en
de uitdagingen om het metaboloom te besturen.
• De student krijgt ervaring met chemische analysemethoden. De gebruikte
technieken worden ook in andere biologische velden gebruikt zoals
proteomics.
• De student heeft praktische ervaring met het uitvoeren van een
metabolomics experiment.
• De student kan verzamelde experimentele gegevens verwerken en
interpreteren.

Inhoud vak

De moleculaire biologie bestudeert op moleculaire niveau het
functioneren van cellen en organismen en wordt toegepast in vele
vakgebieden. Metabolomics is een snel opkomend veld in de moleculaire
biologie en is één van de zogenaamde omics technologieën (genomics,
proteomics, metabolomics). Metabolomics heeft als doel om de complete
set van metabolieten (het metaboloom) in organismen te meten en wordt
veel gebruikt in de medische, toxicologische, en biologische wereld.
Metabolieten zijn de kleine organische moleculen die het tussen- of
eindproducten zijn na verwerking, bijv. door enzymen, van een stof in de
cel. Voorbeelden van metabolieten zijn aminozuren, ATP, suikers,
neurotransmitters, etc. Metabolieten hebben een grote invloed op het
fenotype, het gedrag maar ook op de ontwikkeling van het organismen. De
cursus geeft een introductie in metabolomics en zal de gereedschappen en
technieken behandelen die nodig zijn om een metabolomics onderzoek uit
te voeren. Diverse toepassingen van metabolomics in de biologie en
daarbuiten zullen worden behandeld. Een zwaartepunt van de cursus is het
uitvoeren van een metabolomics experiment waarbij je zal werken met
zebravis eieren. Je volgt hierbij ook de ontwikkeling van ei tot
zebravis embryo en voert experimenten met zebravis eieren uit.

In deze cursus worden een groot aantal fundamentele en praktische
onderwerpen uit het metabolisme en metabolomics behandeld zoals:
• Metabole netwerken
• Metabolomics (principes, basis werkstroom metabolomics)
• Kennismaking met chemische analysemethoden (chromatografie, massa
spectrometrie)
• Kennismaking met verwerking van gegevens (o.a. Big data)
In de practicum zullen de studenten de leerstof kunnen toepassen via een
metabolomics experiment met zebravis om beter inzicht te krijgen in de
metabole netwerken.

Onderwijsvorm

Hoorcolleges (18 uur)
Metabolomics practicum (28 uur). Het toepassen van inzicht in de
relaties tussen metabolieten en metaboliet netwerken
Rapportage (16 uur)
Werkgroepen (5 uur)

Toetsvorm

Tentamen (70% van het eindcijfer, gemiddeld cijfer minimaal 5,5)
Presentatie (30%, van het eindcijfer, gemiddeld cijfer minimaal 5,5)

Bijwonen van practicum en werkgroepen moet voldoende zijn.

Literatuur

Metabolome analysis : an introduction . Silas G. Villas-Bôas, et al.
2007. ISBN-13: 978-0-471-74344-6. Hoofdstuk 1-5.

Algemene informatie

Vakcode AB_1263
Studiepunten 6 EC
Periode P1
Vakniveau 200
Onderwijstaal Nederlands
Faculteit Faculteit der Bètawetenschappen
Vakcoördinator prof. dr. P.E.G. Leonards
Examinator prof. dr. P.E.G. Leonards
Docenten

Praktische informatie

Voor dit vak moet je zelf intekenen.

Voor dit vak kun je last-minute intekenen.

Werkvormen Werkcollege, Deeltoets extra zaalcapaciteit, Hoorcollege, Practicum
Doelgroepen

Dit vak is ook toegankelijk als: