Genomika i epigenetyka zwierząt

Z założenia przedmiot ma poruszać szeroko pojęte zagadnienia związane z genomiką strukturalną, funkcjonalną i porównawczą zwierząt oraz badaniami dziedziczności pozagenowej. Realizację przedmiotu planuje się poprzez zapoznanie studentów z aktualnym stanem wiedzy z zakresu struktury i funkcji genomu oraz omówienie narzędzi wykorzystywanych w badaniu genomu oraz mechanizmów molekularnych zjawisk epigenetycznych. Uzupełnieniem wiedzy teoretycznej są zajęcia praktyczne z dziedziny genomiki porównawczej i poznawania sekwencji genomów zwierzęcych, jak również te obejmujące poznanie technologii wykorzystujących mikromacierze oraz diagnostykę zjawisk epigenetycznych.

Wykłady:

Wstęp do genomiki zwierząt. Struktura genomów zwierząt, a w tym genom jądrowy i genom mitochondrialny. Genomy zwierząt modelowych.

Bazy danych z zakresu genomiki zwierząt.

Genomika porównawcza: ewolucja genomów, paralogi i ortologi.

Definicja transkryptomu. Poziomy regulacji transkrypcji, alternatywne

składanie genów.

Technologie sekwencjonowania genomów.

Metody mapowania genomów. Chromosomika funkcjonalna - trójwymiarowa organizacja genomu w jądrze komórkowym.

Metylacje DNA u zwierząt oraz choroby z nimi związane.

Postranslacyjna modyfikacja białek histonowych i ATP-zależne modelowanie nukleosomów.

Rola niekodującego RNA (RNAi). Proces interferencji RNA. Zastosowanie RNAi w diagnostyce i terapii wybranych chorób.

Inaktywacja chromosomu X i zjawisko kompensacji dawki genu u różnych gatunków zwierząt.

Ćwiczenia:

Komputerowe bazy danych wykorzystywane w badaniach genomów zwierząt.

Analiza sekwencji kodujących i niekodujących - uliniawianie sekwencji.

Analiza porównawcza genomów in silico.

Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) - sekwencjonowanie przez syntezę (Illumina).

Zastosowanie mikromacierzy DNA w badaniach z zakresu genomiki zwierząt.

Analiza profilu mikroRNA. Identyfikacja genów, których ekspresja jest regulowana przez mikro RNA. Zapoznanie z bazami danych np.GENECODIS, DIANA, TargetScan, KEGG.

Ocena poziomu metylacji przy pomocy enzymów restrykcyjnych wrażliwych na metylację.

Allison L.A. Podstawy biologii molekularnej. WUW, 2007.

Brown T. A. Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012.

Charon K.M., Świtoński M. Genetyka i genomika zwierząt. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012.

Higgs P.G., Attwood T.K. Bioinformatyka i ewolucja molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013.

Rogalska S.M. i wsp. Chromatyna. Molekularne mechanizmy epigenetyczne. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, 2010.

Słomski R. Analiza DNA. Praktyka i teoria. PWN, 2011.

Słomski R. DNA. Praktyka. PWN, 2014.

Wiedza

Student:

1. Opisuje strukturę genomów jądrowych i mitochondrialnych zwierząt modelowych oraz metody służące poznaniu genomów.

2. Ma podstawową wiedzę z zakresu genomiki i chromosomiki funkcjonalnej.

3. Definiuje pojęcia z zakresu genomiki porównawczej i ewolucyjnej.

4. Objaśnia pojęcia z dziedziny genomiki strukturalnej i ekspresyjnej.

5. Wyjaśnia podstawowe mechanizmy zjawisk epigenetycznych u zwierząt.

Umiejętności

Student:

1. Ma umiejętności poruszania się w środowisku komputerowym prowadzące do wyszukiwania, porównywania, uliniawiania genomowych sekwencji nukleotydowych.

2. Potrafi zorganizować warsztat służący poznawaniu sekwencji genomów.

3. Przeprowadza eksperymenty umożliwiające poznanie zjawisk epigenetycznych występujących u zwierząt.

Kompetencje społeczne

Student:

1. Zna zakres i znaczenie posiadanej przez siebie umiejętności i wiedzy.

2. Potrafi współdziałać w grupie przyjmując w niej różne role.

Pozytywną ocenę po przejściu kursu student uzyskuje na podstawie

pisemnego testu jednokrotnego wyboru z całości materiału.

Aby uzyskać ocenę 3,0 (dst) student musi udzielić 55-60% poprawnych odpowiedzi,

3,5 (pdst) - 61-70%,

4,0 (db) - 71-80%,

4,5 (pdb) - 81-90%,

5,0 (bdb) - powyżej 90%