Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Inżynieria genetyczna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: B.4s.ING.SI.BBTSX Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Inżynieria genetyczna
Jednostka: Katedra Biologii Roślin i Biotechnologii
Grupy: Biotechnologia, 4 sem. stacjonarne, obowiązkowe
Punkty ECTS i inne: 7.00 LUB 6.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Ogólnym celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z aktualnym stanem wiedzy w zakresie technik zrekombinowanego DNA.

Podczas wykładów zostaną przedstawione podstawy biochemiczne manipulacji genetycznych oraz ich specyfika w odniesieniu do różnych typów komórek. Oddzielny blok wykładów jest poświęcony różnym strategiom i metodom klonowania molekularnego zależnym od informacji o docelowej sekwencji. Kolejny blok tematyczny dotyczy charakterystyki klonów rekombinantowych ze szczególnym uwzględnieniem różnych metod sekwencjonowania, analizy ekspresji na poziomie RNA oraz analizy oddziaływań międzycząsteczkowych.

W czasie ćwiczeń studenci wykonują czynności związane ze standardowym klonowaniem w komórkach Escherichia coli. Obejmuje on najpierw przygotowanie komórek kompetentnych oraz DNA wektora (pazmidu) i DNA klonowanego. Następnie studenci przeprowadzają ligację i transformację bakterii, po której zapoznają się z podstawami analizy klonów rekombinantowych.

Pełny opis:

Wykłady

Zakres i podstawowe pojęcia inżynierii genetycznej.

Enzymy wykorzystywane do manipulacji genetycznych.

Manipulacje biochemiczne cząsteczek DNA w toku klonowania molekularnego.

Klonowanie w Escherichia coli i Bacillus subtilis.

Klonowanie w komórkach drożdży.

Inżynieria genetyczna komórek roślinnych.

Inżynieria genetyczna komórek zwierzęcych.

Strategie i metody klonowania genów oraz sposoby selekcji klonów rekombinantowych.

Charakterystyka klonów rekombinatowych – techniki sekwencjonowania DNA i mapowanie transkrypcyjne.

Charakterystyka klonów rekombinatowych – analiza interakcji białko–białko oraz białko–kwas nukleinowy.

Mutageneza in vitro klonowanych genów.

Produkcja białek rekombinantowych.

Perspektywy technologii zrekombinowanego DNA.

Społeczna percepcja manipulacji genetycznych.

Metody badania ekspresji genów na poziomie mRNA metodami northern blot, RT-PCR i real-time qPCR.

Ćwiczenia

Produkcja kompetentnych komórek Escherichia coli. Kontrola kompetencji otrzymanych komórek poprzez transformację plazmidowym DNA.

Określanie wydajności transformacji. Izolacja DNA wektora plazmidowego. Izolacja klonowanego DNA. Określanie stężenia i czystości otrzymanych preparatów DNA.

Kontrolna elektroforeza wyizolowanych preparatów DNA. Trawienie restrykcyjne DNA wektora i klonowanego DNA. Defosforylacja wektora.

Preparatywna elektroforeza strawionych preparatów DNA – izolacja z żelu formy liniowej wektora oraz wybranej frakcji fragmentów restrykcyjnych DNA klonowanego. Przygotowanie reakcji sekwencjonowania DNA.

Kontrolna elektroforeza wyizolowanych z żelu preparatów DNA. Ligacja wektora z klonowanym DNA. Transformacja mieszaniny ligacyjnej do komórek E. coli. Oczyszczanie produktów reakcji sekwencjonowania.

Analiza wyników transformacji. Rozdział i detekcja produktów reakcji sekwencjonowania w sekwenatorze automatycznym. Analiza chromatogramów sekwencyjnych.

Izolacja całkowitego RNA z komórek zwierzęcych, ocena jakości wyizolowanego RNA i pomiar jego stężenia. Przeprowadzenie reakcji odwrotnej transkrypcji w celu uzyskania cDNA oraz reakcji PCR dla denu badanego i kontrolnego. Ocena ekspresji mRNA badanego genu.

Literatura:

Podstawowa:

Brown T.A. (2016) Gene cloning and DNA analysis: an introduction. Wyd. 7. Wiley-Blackwell

Howe C. (2007) Gene cloning and manipulation. Wyd. 2. Cambridge University Press

Nicholl D.S.T. (2008) An introduction to genetic engineering. Wyd. 3. Cambridge University Press

Uzupełniająca:

Kofta W. (1997) Podstawy inżynierii genetycznej. Wyd. 2. Prószyński i S-ka

Genetic Engineering & Biotechnology News (GEN) – Mary Ann Liebert, Inc. (czasopismo)

Efekty uczenia się:

Wiedza

Definiuje podstawowe pojęcia inżynierii genetycznej.

Charakteryzuje manipulacje biochemiczne cząsteczek DNA i wykorzystywane do tego enzymy.

Opisuje klonowanie molekularne w komórkach bakteryjnych i manipulacje genetyczne wybranych typów komórek eukariotycznych.

Identyfikuje poszczególne strategie i metody klonowania genów.

Tłumaczy metody charakterystyki klonów rekombinantowych.

Objaśnia zagadnienia mutagenezy in vitro i produkcji białek rekombinantowych.

Wskazuje perspektywy technologii zrekombinowanego DNA i związane z nimi obawy społeczne.

Charakteryzuje podstawowe metody badania ekspresji genów na poziomie mRNA.

Umiejętności

Przygotowuje komórki kompetentne i ocenia ich jakość.

Wykonuje klonowanie molekularne w wektorze plazmidowym.

Przeprowadza sekwencjonowanie DNA oraz interpretuje jego wyniki.

Obsługuje urządzenia laboratoryjne - wirówki, spektrofotometry, aparaty do elektroforezy i dokumentacji rozdziałów, termocyklery, inkubatory i sekwenator DNA.

Wykonuje izolację całkowitego RNA, przeprowadza odwrotną transkrypcję i wykonuje analizę ekspresji mRNA genu w komórkach zwierzęcych.

Kompetencje społeczne

Posiada zdolność do pracy w zespole.

Wykazuje świadomość w zakresie zagrożeń związanych z technologią zrekombinowanego DNA.

Wykazuje uwrażliwienie na znaczenie społecznej percepcji manipulacji genetycznych.

Metody i kryteria oceniania:

Wykłady - test wielokrotnego wyboru (70%)

Ćwiczenia - sprawdzian wiedzy - test jednokrotnego/wielokrotnego wyboru, zaliczenie sprawozdania (30%)

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/2018" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Sechman, Marek Szklarczyk
Prowadzący grup: Agnieszka Grzegorzewska, Anna Hrabia, Ewa Ocłoń, Katarzyna Stelmach, Marek Szklarczyk, Wojciech Wesołowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/2019" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Sechman, Marek Szklarczyk
Prowadzący grup: Agnieszka Grzegorzewska, Dariusz Kadłuczka, Magdalena Klimek-Chodacka, Mirosław Kucharski, Alicja Macko-Podgórni, Aneta Malec, Ewa Ocłoń, Marek Szklarczyk, Wojciech Wesołowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (zakończony)

Okres: 2020-02-24 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Sechman, Marek Szklarczyk
Prowadzący grup: Miron Gieniec, Agnieszka Grzegorzewska, Dariusz Kadłuczka, Magdalena Klimek-Chodacka, Mirosław Kucharski, Ewa Ocłoń, Marek Szklarczyk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.