Genetyka molekularna

Trzon wykładów to zagadnienia związane z zapleczem strukturalnym, powielaniem i ekspresją informacji genetycznej. Jego uzupełnienie stanowi opis zjawisk epigenetycznych ze szczególnym uwzględnieniem metylacji DNA oraz remodelowania chromatyny. W toku wykładów zaakcentowano znaczenie organizmów modelowych w rozwoju współczesnej genetyki. Dużo uwagi poświęcono kontroli omawianych procesów. Wspomniano także o ich zaburzeniach i związanych z nimi jednostkach chorobowych. Poszczególne zagadnienia są rozpatrywane w kontekście ewolucyjnym, który spaja przekazywane treści. Ich dodatkowe usystematyzowanie wprowadza wykład o powstaniu życia i ewolucji molekularnej. Cykl wykładów kończą rozważania na temat wybranych technologii, które rozwinęły się na bazie genetyki molekularnej.

Tematyka ćwiczeń obejmuje preparatykę, elektroforezę, amplifikację i sekwencjonowanie DNA oraz analizę danych sekwencyjnych i transformację bakterii.

WYKŁADY

Topologia kwasów nukleinowych oraz ich interakcje z białkami

Organizacja genomów prokariotycznych i eukariotycznych

Podstawy zjawisk epigenetycznych

Replikacja DNA

Transkrypcja i jej regulacja

Translacja oraz modyfikacje potranslacyjne i import białek

Molekularne podstawy zmienności – mutacje i rekombinacja DNA

Genetyka molekularna mitochondriów

Podstawy genetyczne różnicowania komórek i procesów rozwojowych

Powstanie życia i ewolucja molekularna

Praktyczne wykorzystanie osiągnięć genetyki molekularnej

ĆWICZENIA LABORATORYJNE

Preparatyka genomowego DNA z tkanki zwierzęcej

Amplifikacja wybranych sekwencji pochodzenia zwierzęcego metodą PCR oraz real-time PCR

Elektroforeza DNA w żelu agarozowym i poliakrylamidowym

Transformacja bakterii Escherichia coli plazmidowym DNA

Selekcja klonów rekombinantowych z użyciem trawienia restrykcyjnego

Komputerowa analiza sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych

PODSTAWOWA

1. Turner PC i in. (2019) Biologia molekularna – krótkie wykłady, wyd. 3, Wydawnictwo Naukowe PWN

2. Russell PJ (2013) iGenetics: Pearson new international edition. wyd. 3, Pearson Education Limited

3. Brown TA (2016) Genomy. Wyd. 2, Wydawnictwo Naukowe PWN

UZUPEŁNIAJĄCA

1. Krebs JE, Goldstein ES, Kilpatrick ST (2011) Lewin's Genes X, wyd. 10, Jones and Bartlett Publishers

2. Postępy Biologii Komórki, Fundacja Biologii Komórki i Biologii Molekularnej (czasopismo)

3. Trends in Genetics, Elsevier (czasopismo)

WIEDZA - zna i rozumie:

zaplecze strukturalne komórkowej informacji genetycznej

procesy obejmujące przepływ informacji genetycznej w komórce

procesy prowadzące do powstania zmienności genetycznej i epigenetycznej

podstawy dziedziczenia pozajądrowego

podłoże molekularne wybranych procesów – w tym procesów rozwojowych

główne etapy ewolucji molekularnej

praktyczne wykorzystanie osiągnięć genetyki molekularnej

najpowszechniej wykorzystywane metody genetyki molekularnej

UMIEJĘTNOŚCI - potrafi:

przygotować preparaty DNA genomowego

wykorzystać amplifikację DNA oraz zinterpretować wyniki eksperymentów typu end point oraz real time

przeprowadzić elektroforezę DNA w żelu agarozowym i poliakrylamidowym

zinterpretować wyniki sekwencjonowania DNA

wykonać transformację komórek bakteryjnych

posługiwać się wybranymi programami komputerowymi do analizy sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - jest gotów do:

pracy w zespole

przestrzegania zasad dobrej praktyki laboratoryjnej

wyjaśnienia związku pomiędzy rozwojem społeczeństwa a osiągnięciami genetyki molekularnej

Zaliczenie wykładów na podstawie pytań testowych; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania. Udział w ocenie końcowej z przedmiotu – 65%.

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie:

- indywidualnych sprawozdań z prac laboratoryjnych – udział w ocenie końcowej modułu 15%,

- 2 kolokwiów z zakresu ćwiczeń (ocena pozytywna za min. 51% punktów) – udział w ocenie końcowej modułu 20%.

brak