探索基因序列編碼: 金屬生物化學(xué)綜合探究 Intro to Metallobiochemistry, Theory and Application

化學(xué)/生物化學(xué)/生物工程

課題背景

生物無機(jī)化學(xué)是一個(gè)非常熱門的研究領(lǐng)域，是一門無機(jī)化學(xué)和生物學(xué)兩大經(jīng)典學(xué)科交叉的前沿學(xué)科。生命取決于蛋白質(zhì)和核酸的正常功能，而這些蛋白質(zhì)和核酸經(jīng)常與金屬離子結(jié)合在一起。許多關(guān)鍵過程都需要金屬離子，包括呼吸、大部分新陳代謝、固氮、光合作用、發(fā)育、神經(jīng)傳輸、肌肉收縮、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及對毒性和誘變劑的保護(hù)。闡明金屬蛋白和其他金屬生物分子的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性是生物無機(jī)化學(xué)的中心目標(biāo)。21世紀(jì)最大的挑戰(zhàn)之一是推導(dǎo)出特定的基因序列是如何編碼金屬蛋白的?；蚪M圖的知識將有助于理解生命的分子機(jī)制的目標(biāo)。序列上的特定注釋通常暗示了蛋白質(zhì)功能對金屬的要求，但目前還不可能單獨(dú)從序列中讀取這些信息。在這種情況下，生物無機(jī)化學(xué)的工作是非常重要的。

課題內(nèi)容

大約1/3的蛋白質(zhì)含有必需的金屬離子輔助因子，這是一個(gè)被人們忽視的事實(shí)。本課程將用前六周的時(shí)間介紹金屬生物化學(xué)領(lǐng)域的重要概念，包括過渡金屬的周期性質(zhì)、配位化學(xué)、光譜學(xué)、磁性以及蛋白質(zhì)和核酸的氧化還原活性。在此基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學(xué)生閱讀化學(xué)文獻(xiàn)，并從事小組課題項(xiàng)目。由5名學(xué)生組成的小組將在第七周開始合作，在教授的幫助下確定小組主題。在第八周，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行廣泛的研究。在第9-10周，各小組將產(chǎn)生一個(gè)最終的研究項(xiàng)目。

適合人群

對化學(xué)專業(yè)感興趣的高中生，本科生 

修讀化學(xué)等專業(yè)，以及未來希望在無機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)、化工等領(lǐng)域從業(yè)的學(xué)生 

具備基礎(chǔ)化學(xué)知識的學(xué)生優(yōu)先

教授介紹

賓夕法尼亞大學(xué)化學(xué)系終身教授

1) 賓夕法尼亞大學(xué)化學(xué)系本科項(xiàng)目主任

2)Dmochowski實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人兼負(fù)責(zé)人

3)曾獲2016年美國化學(xué)協(xié)會Akron分會Crano榮譽(yù)獎

4)曾獲國家科學(xué)基金會職業(yè)獎

課程安排與收獲

10周在線小組科研（總計(jì)72課時(shí)）

網(wǎng)申推薦信

學(xué)術(shù)評估報(bào)告

項(xiàng)目成績單

論文成果

* 課時(shí)包含：導(dǎo)師課程36課時(shí)+助教課程30課時(shí)+寫作課程6課時(shí)，不包含先修課課時(shí)
* 完成研究后滿足學(xué)術(shù)條件和教授要求可獲得推薦信，教授將嚴(yán)格按照學(xué)生實(shí)際表現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行客觀評價(jià)。