GATEバイオテクノロジーシラバス
件名コード：BT
コース構成
| セクション/ユニット | トピック |
|---|---|
| Section A | Engineering Mathematics |
| Section B | General Biotechnology |
| ユニット1 | 生化学 |
| ユニット2 | 微生物学 |
| ユニット3 | 細胞生物学 |
| ユニット4 | 分子生物学と遺伝学 |
| ユニット5 | 分析技術 |
| ユニット6 | 免疫学 |
| ユニット7 | バイオインフォマティクス |
| Section C | Recombinant DNA Technology |
| Section D | Plant and Animal Biotechnology |
| Section E | Bioprocess Engineering and Process Biotechnology |
コースシラバス
Section A: Engineering Mathematics
- 線形代数−
- 行列式と行列式
- 線形方程式のシステム
- 固有値と固有ベクトル
- 微積分-
- 制限、継続性、差別化
- 偏微分
- 最大値と最小値
- シーケンスとシリーズ
- 収束のテスト
- フーリエ級数
- 微分方程式-
- 線形および非線形の1次ODE
- 一定の係数を持つ高階ODE
- コーシーとオイラーの方程式
- ラプラス変換
- PDE-Laplace
- 熱と波動方程式
- 確率と統計-
- 平均、中央値、最頻値、標準偏差
- ランダム変数
- Poisson
- 法線分布と二項分布
- 相関分析と回帰分析
- 数値解法-
- 線形および非線形代数方程式の解
- 台形公式とシンプソンの法則の統合
- 微分方程式のシングルステップ法とマルチステップ法
Section B: General Biotechnology
Unit 1: Biochemistry
- 生体分子-構造と機能-
- 生体膜
- Structure
- 活動電位
- 輸送プロセス
- 酵素-
- Classification
- 動力学と作用機序
- 代謝の基本的な概念とデザイン-
- Carbohydrates
- Lipids
- アミノ酸
- 核酸
- Photosynthesis
- Respiration
- 電子伝達系
- Bioenergetics
Unit 2: Microbiology
- ウイルス-構造と分類
- 微生物の分類と多様性（細菌、藻類、真菌）
- 微生物学の方法
- 微生物の成長と栄養
- 好気性および嫌気性呼吸
- 窒素固定
- 微生物性疾患と宿主-病原体の相互作用
Unit 3: Cell Biology
- 原核生物と真核生物の細胞構造
- 細胞周期と細胞増殖制御
- セル間通信
- 細胞シグナル伝達とシグナル伝達
Unit 4: Molecular Biology and Genetics
遺伝子と染色体の分子構造
突然変異と突然変異誘発
原核生物と真核生物における核酸の複製、転写、翻訳およびそれらの調節機構
メンデルの法則
遺伝子相互作用
Complementation
連鎖、組換えおよび染色体マッピング
染色体外遺伝
微生物遺伝学（プラスミド、形質転換、形質導入、接合）
遺伝子の水平伝播と転移因子
RNA干渉
DNAの損傷と修復
染色体変異
遺伝病の分子基盤
Unit 5: Analytical Techniques
- 顕微鏡の原理-光、電子、蛍光、共焦点
- 遠心分離-高速および超
- 分光法の原理-
- UV
- Visible
- CD
- IR
- FTIR
- Raman
- MS
- NMR
- クロマトグラフィーの原理-
- イオン交換
- ゲルろ過
- 疎水性相互作用
- Affinity
- GC
- HPLC
- FPLC
- Electrophoresis
- Microarray
Unit 6: Immunology
- 免疫学の歴史
- 自然免疫、体液性免疫、細胞性免疫
- Antigen
- 抗体の構造と機能
- 抗体多様性の分子基盤
- 抗体の合成と分泌
- 抗原抗体反応
- Complement
- 一次および二次リンパ器官
- B細胞とT細胞およびマクロファージ
- 主要組織適合遺伝子複合体（MHC）
- 抗原の処理と提示
- ポリクローナルおよびモノクローナル抗体
- 免疫反応の調節
- 免疫寛容
- Hypersensitivity
- Autoimmunity
- 移植片対宿主反応
Unit 7: Bioinformatics
主要なバイオインフォマティクスリソースと検索ツール
配列および構造データベース
配列分析-
生体分子配列ファイル形式
スコアリングマトリックス
配列アラインメント
Phylogeny
ゲノムおよびプロテオミクス研究のためのデータマイニングおよび分析ツール
分子動力学法とシミュレーション（力場、タンパク質-タンパク質、タンパク質-核酸、タンパク質-リガンド相互作用を含む基本概念）
Section C: Recombinant DNA Technology
制限および修飾酵素
ベクトル; プラスミド、バクテリオファージおよびその他のウイルスベクター、コスミド、Tiプラスミド、酵母人工染色体
哺乳類および植物の発現ベクター
cDNAおよびゲノムDNAライブラリー
遺伝子の単離、クローニングおよび発現
トランスポゾンと遺伝子ターゲティング
DNAラベリング
DNAシーケンシング
ポリメラーゼ連鎖反応
DNAフィンガープリント
サザンブロッティングとノーザンブロッティング
インサイチュハイブリダイゼーション
RAPD、RFLP
部位特異的突然変異誘発
遺伝子導入技術
遺伝子治療
Section D: Plant and Animal Biotechnology
- Totipotency
- 植物の再生
- 植物成長調節剤およびエリシター
- 組織培養および細胞浮遊培養システム-
- Methodology
- 成長の動力学
- 栄養素の最適化
- 植物浮遊培養による二次代謝産物の生産
- 毛状根培養
- トランスジェニック植物
- 産業的に重要な植物製品
Animal cell culture
- メディアの構成と成長条件
- 動物細胞および組織の保存
- 定着および非定着依存性細胞培養
- 細胞増殖の動力学
- マイクロおよびマクロキャリアカルチャー
- ハイブリドーマ技術
- 幹細胞技術
- 動物のクローン作成
- トランスジェニック動物
Section E: Bioprocess Engineering and Process Biotechnology
- 生物系に適用される化学工学の原理-
- 原子炉設計の原理
- 理想的および非理想的な多相バイオリアクター
- 質量と熱伝達
- 発酵液のレオロジー、曝気および攪拌
- Media formulation and optimization
- Kinetics of microbial growth, substrate utilization and product formation
- Sterilization of air and media
- Batch, fed-batch and continuous processes
- Various types of microbial and enzyme reactors
- Instrumentation control and optimization
- Unit operations in solid-liquid separation and liquid-liquid extraction
- Process scale-up, economics and feasibility analysis
Engineering principle of bioprocessing
Upstream production and downstream
Bioprocess design and development from lab to industrial scale
Microbial, animal and plant cell culture platforms
Production of biomass and primary/secondary metabolites
Biofuels, Bioplastics, industrial enzymes, antibiotics
Large scale production and purification of recombinant proteins
Industrial application of chromatographic and membrane based bio-separation methods
Immobilization of biocatalysts (enzymes and cells) for bioconversion processes
Bioremediation-Aerobic and anaerobic processes for stabilization of solid/liquid wastes
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