Markery molekularne

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z różnymi typami markerów molekularnych oraz praktycznym ich wykorzystaniem w różnych dziedzinach nauki, a także w praktyce klinicznej oraz medycynie sądowej. Omawiane są obszary polimorficzne DNA jądrowego, chloroplastowego i mitochondrialnego. Studenci poznają różne typy markerów molekularnych opartych o techniki hybrydyzacyjne oraz reakcję PCR. Szeroko prezentowane jest wykorzystanie markerów molekularnych w diagnostyce chorób genetycznych i nowotworowych a także farmakogenetyce. Poruszane są również problemy wykorzystanie osiągnięć w dziedzinie biologii molekularnej w medycynie sądowej i kryminalistyce. Studenci zaznajamiani są z najnowszymi metodami diagnostyki chorób roślin i zwierząt oraz wykorzystaniem markerów molekularnych w hodowli. Przedstawiane są również przykłady stosowania analiz molekularnych w badaniach pochodzenia człowieka, filogenetyce roślin i zwierząt.

Organizacja genomów ze wskazaniem sekwencji polimorficznych DNA. Transpozony, retrotranspozony, pseudogeny, retropseudogeny, relikty genowe i ich znaczenia jako markerów molekularnych.Definicja i rodzaje markerów molekularnych. Przegląd definicji podawanych przez różnych autorów. Markery oparte na technikach hybrydyzacji.Markery molekularne związane z genami: polimorfizm w obrębie intronów i eksonów, polimorfizm w obrębie rodzin genowych (polimorfizm w obrębie genów rRNA). Markery oparte na reakcji PCR.

Markery związane z niekodujacym DNA: metody badania polimorfizmu mini- i mikrosatelitarnego DNA. Polimorfizm sekwencji anonimowych: RAPD, AFLP.

Polimorfizm oraz markery cp DNA.

Polimorfizm oraz markery mtDNA.

Wykorzystanie markerów molekularnych w diagnostyce chorób genetycznych: markery wewnątrzgenowe i sprzężone z genami, których mutacje są przyczyną chorób genetycznych.

Molekularne markery nowotworowe. Geny supresorowe, onkogeny, geny mutatorowe. Diagnostyka molekularna chorób nowotworowych.

Farmakogenetyka: rodzaje markerów molekularnych oraz ich wykorzystanie w określaniu wrażliwości na określone grupy leków.

Markery molekularne stosowane w medycynie sądowej: sprawy o sporne ojcostwo, identyfikacja śladów biologicznych z miejsca przestępstwa.

Diagnostyka molekularna chorób roślin i zwierząt. Wykorzystanie markerów molekularnych w badaniach jedno- i wielogenowych cech użytkowych.

Wykorzystanie markerów molekularnych w badania populacyjnych i filogenetycznych roślin, zwierząt i człowieka.

W ramach ćwiczeń studenci poznają alternatywne metody izolacji DNA. Samodzielnie przygotowują próbki do reakcji PCR z wykorzystaniem starterów dla określonych markerów, przeprowadzają rozdziały elektroforetyczne i analizę uzyskanych wyników. Na podstawie posiadanej wiedzy o markerach molekularnych studenci planują badania naukowe i diagnostyczne, w których mogą mieć zastosowania analizy markerów molekularnych. Samodzielnie ustalają tematykę, metodykę oraz listę niezbędnego sprzętu laboratoryjnego i odczynników chemicznych.

--.

1. “Biologia molekularna w medycynie”, R ed. J Bal. PWN, 2002.

2. “Biotechnologia roślin”, Red. S. Malepszy, PWN 2001.

3. “Biotechnologia Zwierząt”, Red. L. Zwierzchowski, PWN, 1999.

4. “Genomy”, Red. A. T. Brown, PEN, 2001.

5. Bachmann K. 2001; Evolution and the genetic analysis of populations: 1950-2000. Taxon 50: 195-233.

6. Crawford D.J. 2000; Plant macromolecular systematics in the 50 years: one view. Taxon 49: 81-103.

7. P.S. Soltis, D.E. Soltis, J.J. Doyle. Molecular Systematics of Plants. Chapman and Hall, New York, London 1992.

--..

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

- ma wiedzę na temat obszarów polimorficznych w DNA jądrowym, chloroplastowym i mitochondrialnym.

- zna podstawowe markery molekularne i ich wykorzystanie

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

- potrafi zaplanować badania z wykorzystaniem markerów molekularnych.

- umie przeprowadzić analizę molekularna opartą na markerach molekularnych.

- ocenia przydatność markerów molekularnych w hodowli rośli i zwierząt oraz medycynie.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

- ma świadomość korzyści wynikających ze stosowania markerów molekularnych w badaniach filogenetycznych i populacyjnych, hodowli roślin i zwierząt, diagnostyce chorób oraz medycynie sądowej.

- potrafi pracować w zespole.

- rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie w tym dokształcania się w zakresie biotechnologii.

Wykłady: Test jednokrotnego wyboru połączony z pytaniami otwartymi (70%)

Ćwiczenia: Test jednokrotnego wyboru połączony z pytaniami otwartymi (30%)

na ocenę 5: student zna min. 80% treści

na ocenę 4: student zna min. 65% treści

na ocenę 3: student zna min. 50 % treści