Metody badania ekspresji genów

Badanie ekspresji genów, czyli ujawniania się genotypu w fenotypie stanowić zaczyna coraz ważniejsze narzędzie badawcze i diagnostyczne. Wykłady z przedmiotu zapoznają studentów z aktualnie stosowanymi metodami badania ekspresji genów ich zaletami i wadami oraz ich podstawowymi aplikacjami. Pod uwagę wzięte będą zagadnienia związane z badaniem transkryptów/transkryptomu lecz również metodami badania produktów translacji/proteomu, metabolomu oraz specyficzne zagadnienia dotyczące badań mikro RNA i wyciszania genów. Od strony praktycznej studenci zapoznani zostaną z najpowszechniejszymi metodami badania ekspresji genów, głównie techniką PCR w czasie rzeczywistym oraz blotingami. Ćwiczenia obejmują zapoznanie się z kilkoma technikami badawczymi: hybrydyzacją northern, western, DD-PCR oraz Real Time PCR.

Wykłady:

Znaczenie badań ekspresji genów, poziomy ekspresji oraz informatywność uzyskanych na nich wyników

Techniki badania zmian w poziomie transkryptu: prawidłowe układy eksperymentalne, izolacja RNA

Techniki badania zmian w poziomie transkryptu: northern blotting

Techniki badania zmian w poziomie transkryptu: RT-PCR klasyczny i w czasie rzeczywistym

Techniki badania zmian w poziomie transkryptu: metody badania ekspresji różnicowej (DD-PCR, SSH), SAGE

Techniki sekwencjonowania w analizie transkryptomu

Mikromacierze w analizie ekspresji genów

Techniki analizy mikro RNA

Techniki badania zmian w poziomie produktu translacji: western blotting, analiza proteomu

Analiza modyfikacji potranslacyjnych, aktywności funkcjonalnej białek oraz analiza metabolomu

Ćwiczenia:

Technika RT-PCR w czasie rzeczywistym: Izolacja mRNA z tkanek - specyfika pracy z RNA, stabilizacja profilu ekspresji genów po pobraniu prób

Technika RT-PCR w czasie rzeczywistym: Odwrotna transkrypcja, oczyszczanie cDNA

Technika RT-PCR w czasie rzeczywistym: Projektowanie starterów i sond do reakcji Real-Time PCR - źródła informacji sekwencyjnej, bazy danych sekwencji nukleotydowych, walidacja sekwencji, wykorzystanie oprogramowania do projektowania starterów i sond (Primer Express, File Builder)

Technika RT-PCR w czasie rzeczywistym: Reakcja PCR w czasie rzeczywistym - oznaczenie względne ekspresji (Relative Quantification) z wykorzystaniem fluoroforu SybrGreen, wykorzystanie oprogramowania 7500 System SDS Software.

Analiza i interpretacja wyników - odczyty z krzywych standardowych, porównanie różnych technik obliczania poziomu ekspresji, analiza stabilności potencjalnych genów referencyjnych oraz normalizacja ekspresji względem kontroli endogennej, interpretacja biologiczna obserwowanych zjawisk.

Hybrydyzacja Western

DD-PCR

Hybrydyzacja Northern

Materiały udostępniane przez prowadzącego zajęcia

Wojtaszek P., Ratajczak T., Woźny A., Biologia komórki roślinnej, tom. 2 - Funkcja. PWN Warszawa 2016.

Brown T.A., Genomy, PWN Warszawa 2013

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

- techniki badania ekspresji genów na różnych poziomach, ich możliwości i ograniczenia

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

- posługiwać się techniką hybrydyzacji Northern

- posługiwać się techniką ilościowego PCR oraz stosować odpowiednie dla tej metody narzędzia bioinformatyczne w planowaniu eksperymentów i analizie wyników

- posługiwać się techniką DD-PCR

- posługiwania się techniką hybrydyzacji Western

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

- nadążania za postępem wiedzy z zakresu metod badania ekspresji genów

- krytycznej analizy przydatności i ograniczeń różnych metod badania ekspresji genów

Wykłady: test jednokrotnego wyboru (70%)

Ćwiczenia: projekt, wykonanie i opisanie rezultatów eksperymentu praktycznych (30%)

brak