以SARS-CoV-2為中心的PBL方案在線上生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
發(fā)布時間：2021-08-06 05:21
"生物化學(xué)"在生命科學(xué)教育中處于基礎(chǔ)和核心的位置,教學(xué)的信息量大、難度高。教師們一直在努力探討和提高"生物化學(xué)"的教學(xué)效果。目前,在疫情影響下,理論課程轉(zhuǎn)入線上教學(xué),對這門課程的教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)和契機。生物化學(xué)的本質(zhì)是在分子層面上描述生命活動,因此,我們選用SARS-CoV-2這一相對簡單的生命形式為線索,按照"結(jié)構(gòu)生物化學(xué)"的教學(xué)進展,從蛋白質(zhì)、核酸到酶、受體再到疫苗和藥物發(fā)展步步推進,設(shè)計并踐行了五步走的PBL（practice-based learning）的教學(xué)方案,并把教學(xué)的效果分享出來,與教學(xué)同行一起探討和提高。
【文章來源】：生命的化學(xué). 2020,40(08)CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
結(jié)構(gòu)絲帶模型、親疏水性分布和氨基酸序列與二維結(jié)構(gòu)的對應(yīng)模式圖圖1SARS-CoV-2的NSP15蛋白的晶體結(jié)構(gòu)[3]SARS-CoV-2蛋白NSP15(一種內(nèi)切核糖核酸酶)
示為一位同學(xué)課件的截圖，其中展示了SARS-CoV-2蛋白NSP15——一種核糖核酸內(nèi)切酶的蛋白性質(zhì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)絲帶模型、親疏水性分布和氨基酸序列與二維結(jié)構(gòu)的對應(yīng)模式圖。通過對這些知識點的印證和軟件工具的掌握，同學(xué)們?yōu)榻Y(jié)構(gòu)生物化學(xué)的理解和深入學(xué)習(xí)打下了堅實的基矗1.22分析病毒的基因組，分析其傳播和復(fù)制的方式在學(xué)習(xí)了核苷酸、核酸結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系和核酸的研究方法之后，給出第二個研討題目。涉及的知識點包括正鏈RNA的序列和結(jié)構(gòu)信息、預(yù)測的核酸二級結(jié)構(gòu)和可能對應(yīng)的功能以及病毒入侵和復(fù)制過程。圖2顯示了一位同學(xué)搜索到的病毒基因組信息。同學(xué)們檢索和分析信息的能力在這里得到了突出的體現(xiàn)，他們檢索了正鏈RNA病毒基因組的序列信息，從分子層面分析了病毒通過融合(fusion)、內(nèi)吞(endocytosis)的方式進入細胞，以及之后的翻譯(translation)、蛋白切割(proteolysis)、RNA復(fù)制(RNAreplication)、包裝(packaging)和釋放(virionreleasing)的全過程，并對病毒人傳人的過程進行了分析。他們不但從核酸序列分析和研究方法的學(xué)習(xí)中，尋找了RT-PCR引物與核酸雜交的探針序列，給出了病毒診斷試劑的分子基礎(chǔ)，還通過鄰近病毒種屬核酸序列的對比，推測病毒演化的源頭。這部分的研討已經(jīng)大大超出了課程所要求掌握的知識范疇，延伸到了分子生物學(xué)、分子診斷、分子進化、公共衛(wèi)生管理等學(xué)科。1.31.3選擇分析病毒中的某一種酶的構(gòu)效關(guān)系、催化機制和調(diào)節(jié)機制，并探討以之作為藥物靶點發(fā)展藥物的可能性和可行性這是在學(xué)習(xí)了酶學(xué)部分之后，給出的第三個研討題目。在酶學(xué)、尤其是酶動力學(xué)的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們了解了7大類酶所催化的反應(yīng)、它們進行催化的6大類分子機制，以及
略，被視為疫情控制的終極希望。首先同學(xué)們需要對免疫學(xué)，尤其是其中的主動免疫、被動免疫等和疫苗相關(guān)的部分有一個自學(xué)和了解的過程，然后集中到目前針對的疫苗抗原發(fā)展對象——刺突蛋白抗原的篩選和有效性檢查。這里還需要結(jié)合對糖類，尤其是糖綴合物的學(xué)習(xí)，了解病毒變異速度以及刺突蛋白糖基化多樣性這兩個疫苗研發(fā)的重要難點的考察和對策思考，并結(jié)合不同類型疫苗和佐劑配伍方案[13]。這分別從三維和二維角度進行了瑞德西韋代謝產(chǎn)物效應(yīng)分子和2019-nCoV(也就是SARS-CoV-2)的nsp12聚合酶對接模擬，兩圖中部的綠色部分為瑞德西韋效應(yīng)物圖3瑞德西韋(Remdesivir)代謝產(chǎn)物效應(yīng)分子與新型冠狀病毒聚合酶的預(yù)期結(jié)合形式[7]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型冠狀病毒肺炎的治療藥物及疫苗研究進展[J]. 寧文靜,劉雪,羅文新. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(03)
[2]生物化學(xué)教學(xué)實用技巧和策略[J]. 楊榮武. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2020(02)
本文編號：3325150
【文章來源】：生命的化學(xué). 2020,40(08)CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
結(jié)構(gòu)絲帶模型、親疏水性分布和氨基酸序列與二維結(jié)構(gòu)的對應(yīng)模式圖圖1SARS-CoV-2的NSP15蛋白的晶體結(jié)構(gòu)[3]SARS-CoV-2蛋白NSP15(一種內(nèi)切核糖核酸酶)
示為一位同學(xué)課件的截圖，其中展示了SARS-CoV-2蛋白NSP15——一種核糖核酸內(nèi)切酶的蛋白性質(zhì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)絲帶模型、親疏水性分布和氨基酸序列與二維結(jié)構(gòu)的對應(yīng)模式圖。通過對這些知識點的印證和軟件工具的掌握，同學(xué)們?yōu)榻Y(jié)構(gòu)生物化學(xué)的理解和深入學(xué)習(xí)打下了堅實的基矗1.22分析病毒的基因組，分析其傳播和復(fù)制的方式在學(xué)習(xí)了核苷酸、核酸結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系和核酸的研究方法之后，給出第二個研討題目。涉及的知識點包括正鏈RNA的序列和結(jié)構(gòu)信息、預(yù)測的核酸二級結(jié)構(gòu)和可能對應(yīng)的功能以及病毒入侵和復(fù)制過程。圖2顯示了一位同學(xué)搜索到的病毒基因組信息。同學(xué)們檢索和分析信息的能力在這里得到了突出的體現(xiàn)，他們檢索了正鏈RNA病毒基因組的序列信息，從分子層面分析了病毒通過融合(fusion)、內(nèi)吞(endocytosis)的方式進入細胞，以及之后的翻譯(translation)、蛋白切割(proteolysis)、RNA復(fù)制(RNAreplication)、包裝(packaging)和釋放(virionreleasing)的全過程，并對病毒人傳人的過程進行了分析。他們不但從核酸序列分析和研究方法的學(xué)習(xí)中，尋找了RT-PCR引物與核酸雜交的探針序列，給出了病毒診斷試劑的分子基礎(chǔ)，還通過鄰近病毒種屬核酸序列的對比，推測病毒演化的源頭。這部分的研討已經(jīng)大大超出了課程所要求掌握的知識范疇，延伸到了分子生物學(xué)、分子診斷、分子進化、公共衛(wèi)生管理等學(xué)科。1.31.3選擇分析病毒中的某一種酶的構(gòu)效關(guān)系、催化機制和調(diào)節(jié)機制，并探討以之作為藥物靶點發(fā)展藥物的可能性和可行性這是在學(xué)習(xí)了酶學(xué)部分之后，給出的第三個研討題目。在酶學(xué)、尤其是酶動力學(xué)的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們了解了7大類酶所催化的反應(yīng)、它們進行催化的6大類分子機制，以及
略，被視為疫情控制的終極希望。首先同學(xué)們需要對免疫學(xué)，尤其是其中的主動免疫、被動免疫等和疫苗相關(guān)的部分有一個自學(xué)和了解的過程，然后集中到目前針對的疫苗抗原發(fā)展對象——刺突蛋白抗原的篩選和有效性檢查。這里還需要結(jié)合對糖類，尤其是糖綴合物的學(xué)習(xí)，了解病毒變異速度以及刺突蛋白糖基化多樣性這兩個疫苗研發(fā)的重要難點的考察和對策思考，并結(jié)合不同類型疫苗和佐劑配伍方案[13]。這分別從三維和二維角度進行了瑞德西韋代謝產(chǎn)物效應(yīng)分子和2019-nCoV(也就是SARS-CoV-2)的nsp12聚合酶對接模擬，兩圖中部的綠色部分為瑞德西韋效應(yīng)物圖3瑞德西韋(Remdesivir)代謝產(chǎn)物效應(yīng)分子與新型冠狀病毒聚合酶的預(yù)期結(jié)合形式[7]
【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型冠狀病毒肺炎的治療藥物及疫苗研究進展[J]. 寧文靜,劉雪,羅文新. 廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(03)
[2]生物化學(xué)教學(xué)實用技巧和策略[J]. 楊榮武. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2020(02)
本文編號：3325150
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