九十九年度第一學期『生物工程技術學』課程表 課程名稱：生物工程技術學（Biotechnology）
授課教師：蔣樹仁 教授（E-Mail:[email protected].）
授課對象：生命科學系、食品科學系、營養科學系、醫學系等學士班三、四年 級以及碩士班一、二年級。
學分數： 3 學分
上課時間與地點: 99.9. - 100.1 教材：Plasmid Biology 質體生物學.
編者：B.E. Funnell and G.J. Phillips
出版者：American Society for Microbiology Press.
課程表
週次 日期 上課內容
1 Introduction
2 Plasmid Biology I
Circular and giant linear plasmids
Plasmid properties
3 Plasmid Biology II
Plasmid replication
4 Plasmid Biology III
Plasmid incompatibility
Plasmid copy number control
5 Plasmid Biology IV
Plasmid transfer
Insertion elements
6 Plasmid Biology V
Transposons
7 Plasmid Vector for Gene Cloning and Expression I
Gene cloning vectors
8 Plasmid Vector for Gene Cloning and Expression II
Expression vectors and host systems
9 Mid-term Exam
10 Plasmid Vector for Gene Cloning and Expression III
Components of gene expression vectors 11 Secondary Metabolites I
Secondary metabolites
β-Lactam antibiotics and genetics 12 Secondary Metabolites II
Polyketide antibiotics and genetics
Anti-cancer compounds and genetics 13 Metabolic Pathway Engineering I
Strain improvement
Modification of natural metabolites 14 Metabolic Pathway Engineering II
Expression in a heterologous host
Whole or partial pathway engineering Artificial pathway engineering
Domain modification for making hybrid metabolites
15 Biocatalysis I
Use of enzymes in pharmaceutical industries
Application of biocatalysis Free or immobilized enzymes Whole cells
Active fermentation
Objectives of enzyme engineering Improve enzyme stability Modify enzyme catalytic activity
16 Biocatalysis II
Methods used for enzyme engineering
Cloning and expression in commonly used industrial hosts Saturated site-specific or random mutagenesis
Gene domain shuffling (Molecular breeding) 17 Examples of industrial enzyme engineering
18 Final Exam
課程大綱：
「生物工程技術學」(Biotechnology) 含蓋質體生物學 (plasmid biology)，次級代 謝工程 (secondary metabolite engineering) 以及生物轉型 (biotransformation)。其中質 體生物學之內容，包括細菌質體之發現及ㄧ般特性、複製機制、相容性、套數控制、
系統、轉移機制以及插入序列與轉移子等，有詳細的解說；然後進入質體在基因 轉殖之應用的探討，如基因選殖載體之建構、基因表現載體之開發、以及影響表現 載體之諸多因素，由淺而深，依序漸進而深入。次級代謝工程則針對 β-lactam 、 polyketide 類抗生素 以及抗癌藥物之遺傳背景作詳細的探討，再藉由次級代謝物 的一般性介紹，引入常用的各類抗生素之遺傳機制與合成程序，進而導入抗癌藥 物及降膽固醇藥物之開發。而在由實驗室所開發之各種微生物所產生的藥物，要 能實際量產運作所牽涉之代謝工程所需的相關技術，如何利用突變法由代謝途徑 將次級代謝物進行修飾，以期增加產量與效用；如何建構雜交之次級代謝物，利 於在異菌株中方便操作，都會做詳細的介紹。至於生物轉型又稱為生物催化 ( biocatalysis)，先介紹那些酵素適合應用於製藥工業的開發，也將有詳細的探討，
包括生物催化酵素在固定化酵素技術、發酵產業等之應用。而如何利用酵素工程技 術以加強酵素之穩定性、以及其活性，包括工業用菌種之基因選殖與表現系統、常 用之高效率的基因突變法、以及基因分子結構之摩擬與基因突變等嶄新的技術，
能實際應用於製藥或生物技術產業之開發上。
