Cytogenetyka

Przedstawienie studentom osiągnięciami z cytogenetyki oraz możliwości wykorzystania badań cytogenetycznych w hodowli i bioinżynierii zwierząt domowych oraz laboratoryjnych, do identyfikacji i eliminacji z populacji nosicieli niepożądanych mutacji chromosomowych lub genomowych.

Zapoznanie teoretyczne i praktyczne studentów z metodami przygotowywania preparatów z chromosomami po hodowli in vitro badanych komórek somatycznych i rozrodczych. Opanowanie przez studentów technik detekcji i barwienia chromosomów (metody klasyczne i prążkowe o różnej rozdzielczości prążków). Umiejętność samodzielnej oceny budowy chromosomów. Nauka generowania kariogramów i analiza kariotypów zwierząt domowych oraz laboratoryjnych.

WYKŁADY

1. Podstawowe pojęcia z cytogenetyki. Zarys historii cytogenetyki.

2. Budowa chromosomu, podziały mitotyczny. Struktury chromosomów oraz zmiany w ich morfologii i zachowaniu się czasie podziału jądra komórkowego.

3. Barwienie prążkowe chromosomów. Kariotypy podstawowych gatunków zwierząt domowych. Polimorfizm chromosomowy. Techniki FISH w badaniach cytogenetycznych.

4. Fazy cyklu życiowego komórki w powiązaniu z budową chromosomu interfazowego i metafazowego u zwierząt.

5. Poznanie funkcji genomu zwierząt na poziomie chromosomów Mejoza: kompleksy synaptonemalne, crossing-over, rekombinacje genetyczne.

6. Przebieg mitozy, przebieg mejozy z nawiązaniem do oogenezy i spermatogenezy.

7. Mechanizmy powstania i skutki liczbowych aberracji chromosomowych oraz aberracji strukturalnych.

8. Znaczenie badań cytogenetycznych w hodowli zwierząt domowych.

ĆWICZENIA

9. Chromosomy - morfologia, struktura i funkcja w organizmie.

10. Metody pozyskiwania chromosomów z komórek somatycznych i rozrodczych . Wykonywanie preparatów chromosomowych.

11. Metody analizy chromosomów - barwienia prążkowe: GTG, CBG, RBA, QFQ, DAPI, Ag-NOR. Barwienie wykonanych preparatów chromosomowych.

12. Wzorce kariotypów zwierząt hodowlanych. Podstawowe zasady tworzenia kariogramów i ideogramów.

13. Diagnozowanie nieprawidłowości na podstawie barwień preparatów chromosomowych. Mikroskopowa analiza wykonanych preparatów. Analiza preparatów mejotycznych i kompleksów synaptonemalnych (SC) . Wykrywanie zaburzeń w koniugacji chromosomów i ich wpływ na gametogenezę

14. Nieprawidłowości kariotypów zwierząt hodowlanych. Wpływ mutacji chromosomowych na płodność samic i samców. Polimorfizm chromosomowy na przykładzie wybranych gatunków psowatych. Defekty kariotypów: bydła, kozy, owcy, świni, konia, drobiu.

15. . Zjawisko niestabilności chromatynowej komórek zwierzęcych – diagnostyka testami: SCE oraz test kometowy

Literatura

Alberts B. i wsp. Podstawy biologii komórki. Wyd. naukowe PWN. Warszawa, 2005.

Charon K.M., Świtoński M. : Genetyka zwierząt. PWN Warszawa, 2000.

Kosowska B., Nowicki B.: Genetyka weterynaryjna. PZWL. W-wa, 1999

Zwierzchowski L. i wsp.: Biotechnologia zwierząt, PWRiL., 2002

Świtoński M., Słota E., Jaszczak K.: Diagnostyka cytogenetyczna zwierząt domowych. Wyd. AR Poznań, 2006

Literatura uzupełniająca

Czasopisma naukowe:

Postępy Biologii Komórki,

Prace i Materiały Zootechniczne,

Medycyna Weterynaryjna

Biotechnologia

Kosmos

Wiedza

Posiada wiedzę pozwalającą na wybór odpowiednich technik laboratoryjnych

Definiuje rolę i znaczenie kwasów nukleinowych w procesach dziedziczenia

Potrafi scharakteryzować mechanizmy powstawania aberracji chromosomowych w przebiegu mitozy i mejozy

Potrafi opisać cechy cytogenetyczne do wykorzystania w systematyce zwierząt, biologii porównawczej i analizie filogenetycznej

Charakteryzuje prawidłowy i nieprawidłowy kariotyp zwierząt domowych i laboratoryjnych

Umiejętności

Potrafi przygotowywać i ocenić mikroskopowo preparaty cytogenetyczne

Potrafi korzystać z baz danych związanych z diagnostyką cytogenetyczną

Potrafi założyć cytogenetyczną hodowlę szpikową i z krwi, przygotować i wybarwić preparaty chromosomów i dokonać analizy kariotypu.

Potrafi stosować specjalistyczne techniki cytogenetyczne do identyfikacja nosicieli niepożądanych mutacji chromosomowych lub genomowych

Analizuje samodzielnie wykonane i wybarwione płytki metafazowe, układa i analizuje kariotyp

Kompetencje społeczne

Posiada świadomość ciągłego uczenia się i poszerzania swojej wiedzy i umiejętnośc

Postępuje uczciwie i etycznie w działaniach własnych i innych osób

Jest świadomy odpowiedzialności za wykonywane cytogenetyczne testy diagnostyczne w medycynie i hodowli

Przyjęto procentową skalę oceny efektów kształcenia, definiowaną w sposób następujący:

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia

student uzyska mniej niż 55% obowiązujących efektów dla danej składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 55% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia.

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0), ponad dobrej (4,5) i bardzo dobrej (5,0).