以SARS-CoV-2为中心的PBL方案在线上生物化学教学中的应用
发布时间：2021-08-06 05:21
"生物化学"在生命科学教育中处于基础和核心的位置,教学的信息量大、难度高。教师们一直在努力探讨和提高"生物化学"的教学效果。目前,在疫情影响下,理论课程转入线上教学,对这门课程的教学带来了新的挑战和契机。生物化学的本质是在分子层面上描述生命活动,因此,我们选用SARS-CoV-2这一相对简单的生命形式为线索,按照"结构生物化学"的教学进展,从蛋白质、核酸到酶、受体再到疫苗和药物发展步步推进,设计并践行了五步走的PBL（practice-based learning）的教学方案,并把教学的效果分享出来,与教学同行一起探讨和提高。
【文章来源】：生命的化学. 2020,40(08)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
结构丝带模型、亲疏水性分布和氨基酸序列与二维结构的对应模式图图1SARS-CoV-2的NSP15蛋白的晶体结构[3]SARS-CoV-2蛋白NSP15(一种内切核糖核酸酶)
示为一位同学课件的截图，其中展示了SARS-CoV-2蛋白NSP15——一种核糖核酸内切酶的蛋白性质参数、结构丝带模型、亲疏水性分布和氨基酸序列与二维结构的对应模式图。通过对这些知识点的印证和软件工具的掌握，同学们为结构生物化学的理解和深入学习打下了坚实的基矗1.22分析病毒的基因组，分析其传播和复制的方式在学习了核苷酸、核酸结构与功能关系和核酸的研究方法之后，给出第二个研讨题目。涉及的知识点包括正链RNA的序列和结构信息、预测的核酸二级结构和可能对应的功能以及病毒入侵和复制过程。图2显示了一位同学搜索到的病毒基因组信息。同学们检索和分析信息的能力在这里得到了突出的体现，他们检索了正链RNA病毒基因组的序列信息，从分子层面分析了病毒通过融合(fusion)、内吞(endocytosis)的方式进入细胞，以及之后的翻译(translation)、蛋白切割(proteolysis)、RNA复制(RNAreplication)、包装(packaging)和释放(virionreleasing)的全过程，并对病毒人传人的过程进行了分析。他们不但从核酸序列分析和研究方法的学习中，寻找了RT-PCR引物与核酸杂交的探针序列，给出了病毒诊断试剂的分子基础，还通过邻近病毒种属核酸序列的对比，推测病毒演化的源头。这部分的研讨已经大大超出了课程所要求掌握的知识范畴，延伸到了分子生物学、分子诊断、分子进化、公共卫生管理等学科。1.31.3选择分析病毒中的某一种酶的构效关系、催化机制和调节机制，并探讨以之作为药物靶点发展药物的可能性和可行性这是在学习了酶学部分之后，给出的第三个研讨题目。在酶学、尤其是酶动力学的学习中，同学们了解了7大类酶所催化的反应、它们进行催化的6大类分子机制，以及
略，被视为疫情控制的终极希望。首先同学们需要对免疫学，尤其是其中的主动免疫、被动免疫等和疫苗相关的部分有一个自学和了解的过程，然后集中到目前针对的疫苗抗原发展对象——刺突蛋白抗原的筛选和有效性检查。这里还需要结合对糖类，尤其是糖缀合物的学习，了解病毒变异速度以及刺突蛋白糖基化多样性这两个疫苗研发的重要难点的考察和对策思考，并结合不同类型疫苗和佐剂配伍方案[13]。这分别从三维和二维角度进行了瑞德西韦代谢产物效应分子和2019-nCoV(也就是SARS-CoV-2)的nsp12聚合酶对接模拟，两图中部的绿色部分为瑞德西韦效应物图3瑞德西韦(Remdesivir)代谢产物效应分子与新型冠状病毒聚合酶的预期结合形式[7]
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型冠状病毒肺炎的治疗药物及疫苗研究进展[J]. 宁文静,刘雪,罗文新. 厦门大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]生物化学教学实用技巧和策略[J]. 杨荣武. 中国生物化学与分子生物学报. 2020(02)
本文编号：3325150
【文章来源】：生命的化学. 2020,40(08)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
结构丝带模型、亲疏水性分布和氨基酸序列与二维结构的对应模式图图1SARS-CoV-2的NSP15蛋白的晶体结构[3]SARS-CoV-2蛋白NSP15(一种内切核糖核酸酶)
示为一位同学课件的截图，其中展示了SARS-CoV-2蛋白NSP15——一种核糖核酸内切酶的蛋白性质参数、结构丝带模型、亲疏水性分布和氨基酸序列与二维结构的对应模式图。通过对这些知识点的印证和软件工具的掌握，同学们为结构生物化学的理解和深入学习打下了坚实的基矗1.22分析病毒的基因组，分析其传播和复制的方式在学习了核苷酸、核酸结构与功能关系和核酸的研究方法之后，给出第二个研讨题目。涉及的知识点包括正链RNA的序列和结构信息、预测的核酸二级结构和可能对应的功能以及病毒入侵和复制过程。图2显示了一位同学搜索到的病毒基因组信息。同学们检索和分析信息的能力在这里得到了突出的体现，他们检索了正链RNA病毒基因组的序列信息，从分子层面分析了病毒通过融合(fusion)、内吞(endocytosis)的方式进入细胞，以及之后的翻译(translation)、蛋白切割(proteolysis)、RNA复制(RNAreplication)、包装(packaging)和释放(virionreleasing)的全过程，并对病毒人传人的过程进行了分析。他们不但从核酸序列分析和研究方法的学习中，寻找了RT-PCR引物与核酸杂交的探针序列，给出了病毒诊断试剂的分子基础，还通过邻近病毒种属核酸序列的对比，推测病毒演化的源头。这部分的研讨已经大大超出了课程所要求掌握的知识范畴，延伸到了分子生物学、分子诊断、分子进化、公共卫生管理等学科。1.31.3选择分析病毒中的某一种酶的构效关系、催化机制和调节机制，并探讨以之作为药物靶点发展药物的可能性和可行性这是在学习了酶学部分之后，给出的第三个研讨题目。在酶学、尤其是酶动力学的学习中，同学们了解了7大类酶所催化的反应、它们进行催化的6大类分子机制，以及
略，被视为疫情控制的终极希望。首先同学们需要对免疫学，尤其是其中的主动免疫、被动免疫等和疫苗相关的部分有一个自学和了解的过程，然后集中到目前针对的疫苗抗原发展对象——刺突蛋白抗原的筛选和有效性检查。这里还需要结合对糖类，尤其是糖缀合物的学习，了解病毒变异速度以及刺突蛋白糖基化多样性这两个疫苗研发的重要难点的考察和对策思考，并结合不同类型疫苗和佐剂配伍方案[13]。这分别从三维和二维角度进行了瑞德西韦代谢产物效应分子和2019-nCoV(也就是SARS-CoV-2)的nsp12聚合酶对接模拟，两图中部的绿色部分为瑞德西韦效应物图3瑞德西韦(Remdesivir)代谢产物效应分子与新型冠状病毒聚合酶的预期结合形式[7]
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型冠状病毒肺炎的治疗药物及疫苗研究进展[J]. 宁文静,刘雪,罗文新. 厦门大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]生物化学教学实用技巧和策略[J]. 杨荣武. 中国生物化学与分子生物学报. 2020(02)
本文编号：3325150
本文链接：https://www.wllwen.com/jiaoyulunwen/xueshengguanli/3325150.html
