Ewch i’r prif gynnwys

Bioleg Gemegol

Mae'r grŵp ymchwil bioleg gemegol yn cynnal ymchwil sy'n hanfodol i'r gymuned wyddonol, sydd â goblygiadau sylweddol i les y cyhoedd. Rydyn ni’n symud ymlaen o ateb cwestiynau bioleg sylfaenol i ddatblygu technolegau sy'n ddefnyddiol ar gyfer cymwysiadau ymarferol.

Mae ein gwaith yn ymdrin ag ystod eang o bynciau gan gynnwys; biosynthesis cynnyrch naturiol, ymchwilio mecanistig i ymgeiswyr therapiwtig, ymchwiliadau i dargedau clefydau, labelu biofolecylau ar gyfer dylunio cynnyrch, a chreu biofolecylau newydd-i-natur. Trwy integreiddio arbenigedd ar draws gwahanol ddisgyblaethau, rydyn ni’n ymdrechu i ddatblygu ffiniau gwybodaeth ac arloesi gwyddonol.

Mae myfyrwyr yn ein grŵp yn ennill sgiliau a thechnegau amrywiol yn y canlynol:

  • Cemeg Cynnyrch Naturiol
    • ynysu a nodweddu cyfansoddion bioactif
    • cynhyrchion naturiol biosynthesis a'u deilliadau gyda bioweithgarwch amgen

  • Gwyddoniaeth Amaethyddol
    • datblygu bio-blaladdwyr a chynyddwyr twf
    • rhyngweithiadau rhwng planhigion a microbau

  • Technoleg Protein
    • ehangu côd genetig ar gyfer swyddogaethau proteinau newydd
    • peirianneg protein ac esblygiad cyfeiriedig

  • Ensym / Biocatalysis
    • dylunio a pheirianneg biocatalyddion ar gyfer cymwysiadau posibl mewn diwydiant
    • astudiaethau mecanistig o swyddogaeth ensym

  • Bioleg Gyfrifiadurol
    • dylunio protein de novo gan ddefnyddio offer cyfrifiadurol
    • efelychiadau deinameg moleciwlaidd

  • Technegau Arbrofol
    • sgrinio trwygyrch uchel
    • crisialeg protein a bioleg strwythurol
    • sbectrometreg màs a dadansoddiad cinetig

Mae ein hymchwil yn gynhenid ryngddisgyblaethol, sy'n cynnwys cydweithrediadau gydag arbenigwyr ym meysydd cemeg, fferylliaeth, biowyddoniaeth a meddygaeth ffisegol. Rydyn ni’n cynnal cysylltiadau cryf â diwydiant, gan gynnwys partneriaethau â chwmnïau biotechnoleg fel Epsilogen, EnzyTag a Syngenta, i drosi ein hymchwil i gymwysiadau ymarferol. Mae'r partneriaethau hyn yn cynnig set o sgiliau cynhwysfawr i fyfyrwyr, gan eu paratoi am yrfaoedd amrywiol yn y byd academaidd, mewn diwydiant a sectorau addysg uwch eraill.

Cyswllt

Cyswllt/Cysylltiadau Gweinyddol

Dr Ben Ward

Administrative contact

Meysydd ymchwil sydd ar gael yn y grŵp hwn:

  • Biosynthesis Terpen: Terpenau yw’r dosbarth mwyaf toreithiog a strwythurol amrywiol o gynhyrchion naturiol ac eto maen nhw’n cael eu creu gan gronfa fechan o ragflaenwyr biosynthetig. Rydym yn defnyddio cyfuniad o gemeg organig synthetig, bioleg moleciwlaidd ac ensymoleg i ddeall sut mae terpenau’n syntheseiddio i gyflawni’r dosbarth meistr hwn mewn cemeg cyfuniadol naturiol. Drwy ddefnyddio bioleg cemegol a synthetig rydym hefyd yn defnyddio’r ensymau hyn i ehangu’r ‘terpenom’ er mwyn cynhyrchu cynhyrchion annaturiol gyda gweithgarwch biolegol newydd.
  • Sail ffisegol a chemegol catalysis ensym: Mae ensymau yn aml yn cataleiddio adweithiau ar gyfraddau sy’n tynnu tuag at berffeithrwydd catalytig ond nid oes dealltwriaeth lawn o ran sut maen nhw’n cyflawni’r cyflymiad hwn.  Defnyddir dihydrofolate reductase fel system model i astudio sut mae strwythur, deinameg, a thwnelu mecanyddol protein i gyd yn cydlynu i gyflawni’r cyflymiadau cyfradd a arsylwyd yn y camau cemegol sy’n digwydd.
  • Nanoswitsiau Bioffotonig: Mae rhyngweithiadau protein-protein a protein-DNA wrth wraidd nifer o brosesau sy’n rheoli digwyddiadau cellog gan gynnwys y rhai hynny sy’n sylfaen i nifer o glefydau.  Drwy gyfuno peptidau bach gyda moleciwlau sy’n newid siâp pan gânt eu harbelydru gyda golau gweladwy mae’n bosibl dylunio systemau sy’n galluogi ffoto-reoli ar gyfer digwyddiadau cellog o’r fath.  Mae gan hyn lawr o fanteision posibl ar gyfer deall cylchedau celloedd yn well ac o ran trin clefydau.
  • Biocemeg Feddygol: Mewn cydweithrediad ag Ysgol Meddygaeth Prifysgol Caerdydd rydym yn targedu ensymau sy’n rhan o broses ymfudo celloedd gwyn y gwaed.  Mae cyfyngu ar y broses hon yn arwain at y posibilrwydd o drin clefydau ymfflamychol fel arthritis gwynegol yn ogystal â gwella ein dealltwriaeth o’r rolau mae’r ensymau hyn yn eu chwarae mewn bioleg celloedd. Mae synthesis organig, ensymoleg a bioleg strwythurol yn cael eu cyfuno er mwyn cynhyrchu cenedlaethau newydd o gyfansoddion sy’n targedu’r ensymau hyn mewn ffordd newydd.
  • Mecanweithiau flavoproteinau sy’n sensitif i olau: Mae’n hysbys bod flavoproteinau yn cataleiddio adweithiau rhydocs biocemegol ond mae wedi dod i’r amlwg yn eithaf diweddar eu bod yn chwarae rôl hanfodol mewn synhwyro golau glas mewn bacteria, ffyngau a phlanhigion yn enwedig. Mae gwaith ymchwil yn cynnwys gwaith ar fecanwaith ymateb manwl a ffotocemeg. Ar hyn o bryd rydym yn archwilio’r potensial i’w defnyddio fel ffotoswitsiau optogenetig ar gyfer rheoli cylched celloedd ar gyfer celloedd mamalaidd.
  • Rhyngweithiadau peptid a phrotein gydag asidau niwclëig: Drwy reoli’r rhyngweithiadau rhwng proteinau ac asidau niwclëig mae potensial ar gyfer ffyrdd artiffisial o reoleiddio genynnau a phrosesu asid niwclëig sy’n ymwneud â dyblygu celloedd. Defnyddir synthesis organig a chemeg peptid i greu moleciwlau newydd sy’n targedu strwythurau eilaidd penodol mewn DNA ac RNA.
  • Sbectrometreg màs peptidau cylchol: Mae peptidau lle mae’r terfynfaoedd wedi’u cysylltu i wneud macrogylch yn llai hyblyg ac yn gwrthsefyll proteas yn fwy na’u cymheiriaid llinol sy’n eu gwneud yn fwy deniadol o safbwynt canfod cyffuriau. Gellir syntheseiddio niferoedd mawr o beptidau ochr yn ochr ond mae nodweddu strwythurol yn fwy heriol.  Mae meddalwedd yn cael ei ddatblygu i helpu gydag aseiniad cyflym strwythurau peptidau cylchol gan ddefnyddio sbectra màs digysylltedd oherwydd gwrthdaro.

Gwybodaeth am y Rhaglen

I gael gwybodaeth am strwythur y rhaglen, gofynion mynediad a sut i wneud cais ewch i’r rhaglen Cemeg.

Gweld y Rhaglen
Ewch i weld ein hamrediad o ysgoloriaethau a phrosiectau PhD sydd ar gael.

Cyrsiau cysylltiedig

Pynciau cysylltiedig