Biologia molekularna

Ogólnym celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z molekularnymi podstawami procesów biologicznych – w szczególności zjawisk genetycznych.

Tematyka wykładów obejmuje 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. 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.

Ćwiczenia mają charakter laboratoryjny, a ich celem jest praktyczne zapoznanie studentów z podstawowymi technikami analizy kwasów nukleinowych. Tematyka ćwiczeń obejmuje preparatykę, techniki elektroforetyczne i hybrydyzacyjne oraz amplifikację DNA i analizę 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 biologii molekularnej.

Metodyka biologii molekularnej.

Ćwiczenia

Infekcja bakterii Escherichia coli fagiem M13.

Izolacja jednoniciowego DNA bakteriofaga M13.

Elektroforeza DNA w żelu agarozowym i poliakrylamidowym.

Komputerowa analiza sekwencji nukleotydowych i aminokwasowych.

Izolacja całkowitego genomowego DNA z materiału roślinnego.

Amplifikacja sekwencji mikrosatelitarnych metodą PCR.

Analiza elektroforetyczna produktów PCR. Trawienie restrykcyjne preparatów DNA.

Hybrydyzacja Southern – transfer kapilarny i detekcja sygnałów.

Podstawowa:

Brown T. A. (2012) Genomy. Wyd. 2. Wydawnictwo Naukowe PWN

Brown T. (2012) Introduction to genetics – a molecular approach. Wyd. 1. Garland Science

Krebs J.E., Goldstein E.S, Kilpatrick S.T. (2011) Lewin’s genes X. Wyd. 10. Jones and Bartlett Publishers

Uzupełniająca:

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

Trends in Genetics – Elsevier (czasopismo)

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 biologii molekularnej.

Opisuje najpowszechniej wykorzystywane metody biologii molekularnej.

Umiejętności

Przygotowuje preparaty DNA genomowego i fagowego.

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 biologii molekularnej.

Wykłady - test wielokrotnego wyboru - udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 70%

Ćwiczenia - sprawdzian wiedzy - test jednokrotnego/wielokrotnego wyboru, zaliczenie sprawozdania, udział oceny z zaliczenia ćwiczeń w ocenie końcowej wynosi 30 %

brak