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. Zaakcentowano także 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 z uwzględnieniem hipotez o powstaniu życia. Cykl wykładów kończą rozważania na temat wybranych technologii, które rozwinęły się na bazie genetyki molekularnej.

Ćwiczenia mają charakter laboratoryjny, a ich celem jest praktyczne zapoznanie studentów z podstawowymi technikami analizy kwasów nukleinowych. 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

Preparatyka genomowego DNA z tkanki zwierzęcej.

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

Elektroforeza DNA w żelu agarozowym.

Automatyczne sekwencjonowanie DNA.

Transformacja bakterii Escherichia coli plazmidowym DNA.

Komputerowa analiza sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych.

1) Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., White M.R.H. (2009). Biologia molekularna - Krótkie wykłady. Wyd. 3. Wydawnictwo Naukowe PWN

2) Brown T. A. (2009) Genomy. Wyd. 2. Wydawnictwo Naukowe PWN

3) Węgleński P. (red.) (2006) Genetyka Molekularna. Wyd. 6. Wydawnictwo Naukowe PWN

4) Krebs J.E., Goldstein E.S, Kilpatrick S.T. (2011) Lewin’s Genes X. 10th Ed. Jones and Bartlett Publishers

5) Trends in Genetics - Elsevier

6) Current Opinion in Genetics and Development – Elsevier

7) Postępy Biochemii - Polskie Towarzystwo Biochemiczne

8) Postępy Biologii Komórki - Polskie Towarzystwo Anatomiczne, Polskie Towarzystwo Biologii Komórki, Polska Sieć UNESCO, Fundacja Biologii Komórki i Biologii Molekularnej

Wiedza

Opisuje zaplecze strukturalne komórkowej informacji genetycznej.

Charakteryzuje procesy obejmujące przepływ informacji genetycznej w komórce.

Wyróżnia i charakteryzuje procesy prowadzące do powstania zmienności genetycznej i epigenetycznej.

Objaśnia podstawy dziedziczenia pozajądrowego.

Charakteryzuje podłoże molekularne wybranych procesów - w tym procesów rozwojowych.

Definiuje główne etapy ewolucji molekularnej.

Wskazuje przykłady praktycznego wykorzystania osiągnięć genetyki molekularnej.

Opisuje najpowszechniej wykorzystywane metody genetyki molekularnej.

Umiejętności

Przygotowuje preparaty DNA genomowego.

Wykorzystuje amplifikację DNA oraz interpretuje wyniki eksperymentów typu end point oraz real time.

Przeprowadza elektroforezę DNA w żelu agarozowym.

Przeprowadza sekwencjonowanie DNA oraz interpretuje jego wyniki.

Wykonuje transformację komórek bakteryjnych.

Posługuje się wybranymi programami komputerowymi do analizy sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych.

Kompetencje społeczne

Posiada zdolność do pracy w zespole.

Wykazuje dbałość o przestrzeganie zasad dobrej praktyki laboratoryjnej.

Wykazuje świadomość związku pomiędzy rozwojem społeczeństwa i osiągnięciami genetyki molekularnej.

Wykłady - test wielokrotnego wyboru

Ćwiczenia - sprawdzian wiedzy

Kryteria - osiągnięcie zamierzonych efektów kształcenia

brak