Podstawy biologii molekularnej

BIOLOGIA MOLEKULARNA I JEJ ZASTOSOWANIA

Wymiar godzinowy 15 x 2 = 30 godzin

Celem wykładów jest omówienie następujących grup zagadnień:

-struktura i funkcjonowanie genomu pro- i eukariontów (wykłady 1 do 5)

-elementy genetyki molekularnej (wykłady 6 do 8)

-metody genetycznych manipulacji (wykłady 9 do 15)

I STRUKTURA I FUNKCJA GENOMU

1. Struktura fizyczna DNA.

a. hierarchiczna struktura DNA i czynniki ją stabilizujące.

b. biologiczne znaczenie hierarchicznej struktury DNA.

2. Struktura informacji genetycznej w interfazowym DNA.

a. DNA kodujący i niekodujący.

b. ewolucyjne znaczenie multiplikacji genów.

c. struktura genu na wybranych przykładach.

d. fizyczne i chemiczne metody badania struktury DNA.

3. Replikacja DNA oraz transkrypcja i regulacja ekspresji genów.

a. przebieg procesu replikacji.

b. czynniki kontrolujące poprawność replikacji.

c. mechanizm i czynniki kontrolujące poprawność transkrypcji.

d. biologiczne znaczenie regulacji ekspresji genów.

4. Pozajądrowy DNA.

a. DNA mitochondriów i chloroplastów, problemy ewolucyjne.

b. dziedziczenie pozajądrowe.

c. struktura pozajądrowego DNA i jego informacja genetyczna.

d. struktura i funkcja bakteryjnego DNA oraz DNA i RNA wirusów.

e. plazmidy.

5. Realizacja informacji genetycznej.

a. biosynteza białek.

b. kod genetyczny.

c. ewolucja organizmów na poziomie molekularnym.

II ELEMENTY GENETYKI MOLEKULARNEJ

6. Mutacje DNA.

a. rodzaje, mechanizmy i genetyczne skutki mutacji.

b. mechanizmy działania mutagenów.

7. Komórkowe mechanizmy naprawcze.

a. biologiczne znaczenie mechanizmów naprawczych.

b. enzymy uczestniczące w procesach naprawczych genomu.

c. ewolucyjne znaczenie równowagi pomiędzy efektywnością mutagenów i mechanizmów naprawczych.

8. Naturalne mechanizmy rekombinacji w genomie.

a. elementy ruchome (transpozony).

b. stabilność i zmienność genomu.

c. biologiczne znaczenie naturalnych procesów rekombinacyjnych.

III METODY GENETYCZNYCH MANIPULACJI

9. Klonowanie DNA.

a. wydzielanie fragmentów genomu, rola enzymów restrykcyjnych.

b. namnażanie genów w warunkach in vivo i in vitro.

10. Manipulacje genetyczne na pojedynczych komórkach i ich częściach.

a. somatyczna fuzja komórek.

b. transplantacja organelli komórkowych.

11. Transformacja genomu obcym DNA.

a. spontaniczne wnikanie DNA do komórek.

b. stymulowane wprowadzanie DNA do komórek.

c. zastosowania antysensownego DNA.

12. Transformacja roślinnego genomu za pomocą wektorów.

a. pojęcie i przykłady wektorów.

b. transformowanie roślin za pomocą wektorów.

13. Badanie skuteczności transformacji genetycznej.

a. ujawnianie i identyfikacja genów.

b. ujawnianie i identyfikacja produktów transkrypcji i translacji genów.

14. Genetyczne modyfikacje roślin uprawnych.

a. trwałość modyfikacji genetycznych.

b. przykłady i perspektywy zastosowań inżynierii genetycznej.

15. Etyczne problemy tworzenia organizmów transgenicznych.