Diagnostyka molekularna i cytogenetyczna w biotechnologii zwierząt

Przedmiot obowiązkowy - kierunkowy, 1 semestr

Wymagania wstępne: wiedza z przedmiotów: Inżynieria genetyczna, Biologia molekularna

Tematyka zajęć:

Wykłady 15 godz.

1. Genom źródłem informacji dla celów diagnostycznych. Przyczyny i rodzaje mutacji. Detekcja mutacji na poziomie DNA, rodzaje mutacji i skutki mutacji genowych

2. Markery molekularne wykorzystywane w ocenie użytkowości mięsnej, mlecznej i rozpłodowej zwierząt gospodarskich

3. Mutacje wywołujące choroby genetyczne u bydła, owiec, świń koni i ptaków

4. Zastosowanie diagnostyki molekularnej w weterynarii

5. Zastosowanie analizy loci mikrosatelitarnych i minisatelitarnych oraz metody RAPD w określaniu pokrewieństwa zwierząt (kontroli pochodzenia, badaniach filogenetycznych)

6. Zastosowanie metod molekularnych w badaniach cytogenetycznych. Fizyczne i genetyczne mapy chromosomów

7. Sposoby otrzymywania sond molekularych i ich wykorzystanie w praktyce hodowlanej

8. Technika primer In situ synthesis (PRINS), in situ nick translacja (ISNT)

Ćwiczenia - 45 godz.

1. Metody pobierania, przechowywania materiału biologicznego, izolacja DNA, zasady oceny, przechowywania i przesyłania wyizolowanego DNA

2. Identyfikacja zmienności metodą PCR-RFLP, zastosowanie jej w identyfikacji genów o duzym efekcie. Optymalizacja reakcji PCR z wykorzystaniem gradientu temperatury anilingu, ocena specyficzności produktu, czynniki warunkujące efektywność reakcji PCR Zastosowanie metody PCR-RFLP w identyfikacji genów o dużym efekcie

3. Izolacja DNA genomowego z produktów zwierzęcych przetworzonych. Metody oczyszczania DNA, przygotowanie produktu PCR do sekwencjonowania

4. Real-time PCR, genotypowanie zwierząt metodą różnicowania alleli AD

5. Wykonanie reakcji multipleks PCR dla loci mikrosatelitarnych. Przeprowadzenie elektroforezy produktów PCR w przygotowanym żelu poliakrylamidowym w warunkach denaturujących. Barwienie rozwiniętego żelu metodą srebrzenia. Odczyt i interpretacja wyników.

6. Polimorfizm konformacyjny ssDNA –SSCP, MSSCP – możliwości zastosowania w badaniu SNP w populacjach zwierzęcych. Optymalizacja metody, wizualizacja wyników metodą srebrzenia.

7. Zakładanie hodowli in vitro limfocytów krwi obwodowej. rozwiązywanie hodowli, utrwalanie chromosomów mitotycznych, sporządzanie preparatów mikroskopowych. technika prostego barwienia giemzą i analiza liczby i struktury chromosomów metafazowych

8. Technika primer in situ synthesis (PRINS), in situ nick translacja (ISNT) Znakowanie sond molekularnych technikami DOP PCR oraz NIK translacją. Oczyszczanie sond oraz przygotowanie do hybrydyzacji

9. Technika fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ – FISH, analiza preparatów w mikroskopie fluorescencyjnym

Podstawowa:

Avise J.C. Markery molekularne, historia naturalna i ewolucja, Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego;. 2008

"Biotechnologia Zwierząt pod red. Zwierzchowskiego PWN; 1997"

Genetyka zwierząt. K. Charon i M. Świtoński, PWN, 2004

Uzupełniająca:

Genomy. Brown, PWN, 2009

Wiedza - student zna i rozumie:

- metodologię pracy doświadczalnej pozwalającą na projektowanie, prowadzenie i analizę wyników eksperymentów in vivo z zakresu biotechnologii zwierząt

- zaawansowane metody, techniki, materiały oraz analizy instrumentalne wykorzystywane w biotechnologii zwierząt

- w pogłębionym stopniu zagadnienia z zakresu genomiki, proteomiki i regulacji ekspresji genów, wykorzystania technik biotechnologicznych w selekcji i doskonaleniu zwierząt

Umiejętności - student potrafi:

- samodzielnie przeprowadzać eksperymenty, interpretować ich wyniki, wyizolować kwasy nukleinowe ze zwierzęcego materiału biologicznego, ocenić jego jakość i przydatność do analiz molekularnych.

- dobierać techniki diagnostyki genetycznej w poszukiwaniu zmienności u zwierząt, ustala parametry stosowanych reakcji.

- stosować techniki cytogenetyczne. Zakłada hodowle in vitro limfocytów i utrwala chromosomy mitotyczne i sporządza preparaty mikroskopowe. Weryfikuje uzyskane wyniki.

Kompetencje społeczne - student jest gotów do:

- współpracy w ramach małego zespołu

Wykłady: Egzamin w formie pisemnej; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania (50% udziału w ocenie końcowej).

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie: kolokwium z zakresu ćwiczeń (ocena pozytywna dla min. 60% punktów) - udział w ocenie końcowej modułu 50%