Biologia molekularna

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

Tematyka wykładów: metodyka biologii molekularnej; topologia kwasów nukleinowych i ich oddziaływanie z białkami; budowa i upakowanie genomów; molekularne podstawy zmienności genetycznej i naprawa DNA; mechanizm replikacji, transkrypcji i translacji oraz regulacja tych procesów; import i modyfikacje białek; sygnalizacja komórkowa; molekularne aspekty roślinnych procesów rozwojowych; molekularna charakterystyka wybranych zjawisk biologicznych u roślin; biologia molekularna organelli autonomicznych; powstanie życia i wczesne etapy ewolucji; globalna analiza zjawisk biologicznych – „omiki”; biologia molekularna w gospodarce. Ćwiczenia mają charakter laboratoryjny. Tematyka ćwiczeń: transformacja bakterii, hybrydyzacja kwasów nukleinowych, komputerowa analiza oddziaływań DNA-białko.

Wykłady

Podstawowe metody biologii molekularnej.

Topologia kwasów nukleinowych i charakterystyka ich oddziaływań z białkami.

Budowa i poziomy upakowania genomów.

Molekularne podstawy zmienności genetycznej i naprawa DNA.

Mechanizm replikacji DNA oraz regulacja tego procesu.

Mechanizm transkrypcji oraz jej regulacja.

Mechanizm translacji oraz jej regulacja.

Import oraz modyfikacje potranslacyjne białek.

Komórkowa transdukcja sygnałów i jej wpływ na ekspresję genów.

Molekularne uwarunkowania procesów rozwojowych u roślin.

Molekularna charakterystyka wybranych zjawisk biologicznych u roślin – apoptozy, transformacji, odporności na patogeny i samoniezgodności.

Biologia molekularna mitochondriów i plastydów – teoria endosymbiozy.

Powstanie i wczesne etapy ewolucji organizmów.

Globalna analiza zjawisk biologicznych – wzajemne powiązania genomiki, transkryptomiki, proteomiki oraz metabolomiki; interaktomika.

Biologia molekularna jako dziedzina gospodarki.

Ćwiczenia

Transformacja komórek Escherichia coli plazmidowym DNA.

Detekcja sygnałów hybrydyzacyjnych na błonach nylonowych.

Komputerowa analiza sekwencji biorących udział w oddziaływaniu DNA-białko.

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

5) Wojtaszek P., Woźny A., Ratajczak L. (2009) Biologia komórki roślinnej. Wyd. 1. Wydawnictwo Naukowe PWN

Wiedza

Wymienia i charakteryzuje podstawowe metody biologii molekularnej.

Opisuje zaplecze strukturalne komórkowej informacji genetycznej.

Objaśnia mechanizmy replikacji, transkrypcji i translacji.

Tłumaczy mechanizmy regulacji ekspresji genów.

Opisuje aspekty molekularne wybranych procesów biologicznych.

Wskazuje teorie i hipotezy wyjaśniające powstanie życia i wczesne etapy ewolucji organizmów.

Definiuje globalne metody analizy zjawisk biologicznych.

Wskazuje wpływ biologii molekularnej na rozwój gospodarczy.

Umiejętności

Wykonuje transformację komórek bakteryjnych.

Przeprowadza detekcję sekwencji DNA lub RNA metodą hybrydyzacji.

Posługuje się wybranymi programami komputerowymi do analizy i wizualizacji oddziaływań DNA-białko.

Kompetencje społeczne

Posiada zdolność do pracy w zespole.

Wykazuje świadomość zagrożeń związanych z technologią zrekombinowanego DNA.

Wykazuje świadomość wpływu biologii molekularnej na dobrobyt społeczny.

Wykłady - test wielokrotnego wyboru

Ćwiczenia - sprawdzian wiedzy

Kryteria - osiągnięcie zamierzonych efektów kształcenia

brak