Genetyka molekularna

Wykłady obejmują zagadnienia związane z zapleczem strukturalnym, powielaniem i ekspresją informacji genetycznej w komórkach pro- i eukariotycznych. Szczególny nacisk położono na aspekt regulacyjny omawianych procesów. Poszczególne zagadnienia są także rozpatrywane w kontekście ewolucyjnym, który spaja przekazywane treści. Wiele uwagi poświęcono genetyczno-molekularnym uwarunkowaniom wybranych zjawisk jak embriogeneza u Drosophila, morfogeneza kwiatu u Arabidopsis i nowotworzenie. Na ich przykładzie omawiane jest także znaczenie organizmów modelowych we współczesnej biologii. Oddzielny blok wykładów poświęcony jest warsztatowi biologii molekularnej, co stanowi uzupełnienie wiedzy zdobywanej w czasie ćwiczeń.

W toku ćwiczeń studenci zapoznają się z podstawowymi metodami analizy kwasów nukleinowych: preparatyką, technikami elektroforetycznymi i hybrydyzacyjnymi, amplifikacją DNA oraz analizą danych sekwencyjnych.

Wykłady

Budowa i własności makrocząsteczek biologicznych.

Organizacja genomów.

Replikacja DNA.

Transkrypcja u organizmów prokariotycznych.

Transkrypcja u organizmów eukariotycznych.

Translacja.

Mutageneza i reparacja DNA.

Rekombinacja i ruchome elementy genetyczne.

Dziedziczenie pozajądrowe.

Podstawy genetyczne procesów rozwojowych.

Molekularne aspekty wybranych procesów i zjawisk.

Molekularne podstawy ewolucji.

Praktyczne wykorzystanie osiągnięć genetyki molekularnej.

Metodyka genetyki molekularnej.

Ćwiczenia

Preparatyka genomowego DNA z tkanki roślinnej.

Elektroforeza DNA w poliakrylamidzie w warunkach niedenaturujących.

Plazmidy bakteryjne – izolacja i własności elektroforetyczne.

Infekcja bakterii Escherichia coli fagiem M13.

Mutagenne działanie promieniowania UV na komórki bakteryjne.

Technika PCR – powielenie wybranych sekwencji pochodzenia roślinnego.

Hybrydyzacja Southern – transfer kapilarny i detekcja sygnałów.

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

Wiedza

Opisuje podstawowe cechy makrocząsteczek biologicznych i genomów.

Charakteryzuje procesy obejmujące przepływ informacji genetycznej w komórce.

Wyróżnia i charakteryzuje procesy prowadzące do powstania zmienności genetycznej.

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 i plazmidowego.

Przeprowadza elektroforezę DNA w żelu agarozowym i poliakrylamidowym.

Wykonuje proste modyfikacje genetyczne komórek bakteryjnych i szacuje ich efektywność.

Wykorzystuje amplifikację i hybrydyzację DNA oraz interpretuje wyniki tych eksperymentów.

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