Genetyka molekularna
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 1400-215GEBM | Kod Erasmus / ISCED: |
13.104
![]() ![]() |
Nazwa przedmiotu: | Genetyka molekularna | ||
Jednostka: | Wydział Biologii | ||
Grupy: |
Przedmioty DOWOLNEGO WYBORU Przedmioty KIERUNKOWE, BIOLOGIA, I stopień |
||
Punkty ECTS i inne: |
6.00 ![]() |
||
Język prowadzenia: | polski | ||
Rodzaj przedmiotu: | fakultatywne |
||
Wymagania (lista przedmiotów): | Genetyka z inżynierią genetyczną 1400-114GEN |
||
Założenia (lista przedmiotów): | Genetyka z inżynierią genetyczną 1400-114GEN |
||
Założenia (opisowo): | Student powinien posiadać umiejętność: 1. posługiwania się pipetami automatycznymi; 2. pracy w warunkach jałowych i semijałowych; 3. rozdziału DNA przez elektroforezę w żelach agarozowych; 4. doboru wektorów odpowiednich dla zamiaru badawczego, w szczególności klonowania DNA; 5. rozróżnienia kwasów nukleinowych z uwagi na ich specyficzne właściwości fizyko-chemiczne; 6. określenia techniki PCR odpowiedniej dla zamierzonego celu badawczego; 7. zastosowania wiedzy zdobytej w trakcie realizacji przedmiotu 1400-114GEN. |
||
Tryb prowadzenia: | w sali |
||
Skrócony opis: |
Ćwiczenia praktyczne ze wstępem teoretycznym dotyczącym stosowanych metod molekularnych. I. Zagadnienia z komputerowej analizy kwasów nukleinowych. II. Technika PCR i analiza wybranych sekwencji DNA. III. Konstrukcja kasety do ekspresji ludzkiego białka w komórkach E. coli (system pET). Zajęcia obejmują techniki inżynierii genetycznej takie jak: PCR, elektroforeza fragmentów DNA, klonowanie produktu PCR, elektroporacja i transformacja bakterii chemokompetentnych, izolacja plazmidowego DNA, mapy restrykcyjne, sekwencjonowanie DNA, ukierunkowana mutageneza. IV. Konstrukcja szczepów drożdży zawierających w genomach sekwencje kodujące wybrane białka jako fuzje ze znacznikiem TAP: uzyskanie kasety do rekombinacji in vivo (PCR), transformacja drożdży, analiza transformantów (PCR, analiza western). V. Analiza RNA z mutantów drożdży związanych z dojrzewaniem RNA: izolacja RNA, rozdział RNA w żelach, znakowanie kwasów nukleinowych, technika northern. IV. RT-PCR, ilościowy PCR. |
||
Pełny opis: |
Zajęcia 1 Teoria - PCR, projektowanie starterów, izolacja genomowego DNA i elektroforeza DNA. Część praktyczna - projektowanie starterów do PCR, izolowanie DNA z mikroorganizmów, PCR, elektroforeza produktów PCR i ich typowanie do sekwencjonowania. Tydzień 2 Wybrane metody komputerowej analiza DNA. Teoria - omówienie najczęściej wykorzystywanych w biologii molekularnej baz danych, metod przeszukiwania za pomocą słów kluczowych i przez porównywanie sekwencji, podstawy porównywania sekwencji i tworzenia przyrównań lokalnych i globalnych. Część praktyczna - wyszukiwanie informacji i sekwencji w bazach danych, analiza wyników sekwencjonowania, posługiwanie się serwerem BLAST, program Clustal. Tydzień 3 Omówienie doświadczenia "Otrzymywanie konstruktu dla ekspresji białka w układzie heterologicznym". Wybrane metody komputerowej analiza DNA. Teoria - komputerowe metody projektowania doświadczeń w biologii molekularnejCzęść praktyczna - projektowanie klonowania w programie Clone, przewidywanie wyników analizy restrykcyjnej konstruktu. Zajęcia 4 Otrzymywanie konstruktu dla ekspresji białka w układzie heterologicznym. Cykl obejmuje zajęcia 4-8. Teoria - wektory dla ekspresji w układach heterologicznych. Klonowanie DNA. Część praktyczna - PCR, elektroforeza produktu PCR i jego trawienie endonukleazą restrykcyjną. Tydzień 5 Teoria - półautomatyczne sekwencjonowanie DNA metodą dideoksy. Teoria ligacji DNA. Część praktyczna - przygotowanie wektora do klonowania. Analiza sekwencji produktu PCR. Kontrola trawienia produktu PCR, ligacja. Tydzień 6 Teoria - metody transformacji E. coli. Część praktyczna - analiza ligacji i transformacja - elektroporacja + przygotowanie bakterii chemokompetentnych (BL21). Tydzień 7 Część praktyczna - analiza transformantów. Mikrolizaty + elektroforeza. Transformacja bakterii chemokompetentnych. Tydzień 8 Teoria - endonukleazy restrykcyjne i inne enzymy stosowane w klonowaniu i analizie DNA, mutageneza in vitro. Mapy restrykcyjne Część praktyczna - analiza transformantów (analiza restrykcyjna mikrolizatów). Omówienie wyników transformacji. Tydzień 9 i 10 Otrzymywanie białek chimerowych w drożdżach - rekombinacja in vivo. Teoria - oczyszczania białek przez tandemową chromatografię powinowactwa (TAP). Sposoby konstruowania szczepów drożdży zawierających w genomach sekwencje kodujące wybrane białka ze znacznikiem do TAP. Część praktyczna - uzyskanie przez PCR kasety do rekombinacji in vivo. Transformacja drożdży. Tydzień 10 Teoria - analiza Western.Część praktyczna - analiza transformantów przez PCR i Western. Tydzień 11 Western (cd.). Real Time PCR. Teoria - teoria odwrotnej transkrypcji (warianty metody, enzymy). Część praktyczna - przeprowadzenie odwrotnej transkrypcji Tydzień 12 Real Time PCR. Teoria - teoretyczne podstawy real-time PCR, sposoby analizy wyników real- time PCR. Część praktyczna - przeprowadzenie rakcji-real-time PCR, analiza uzyskanych wyników. Tydzień 13 Analiza RNA. Izolacja RNA, elektroforeza RNA, Northern Teoria - analiza RNA z mutantów drożdży związanych z dojrzewaniem RNA. Elektroforetyczna analiza RNA. Technika northern. Część praktyczna - izolacja RNA, rozdział RNA w żelach. Tydzień 14 Northern (cd). Teoria - znakowanie kwasów nukleinowych. Część praktyczna - znakowanie sondy molekularnej. Tydzień 15 Podsumowanie fakultetu. Omówienie dodatkowych, wybranych metod molekularnych. |
||
Literatura: |
Skrypt do fakultetu "Biologia molekularna"; T. Brown "Genomy"; Lizabeth A. Allison "Podstawy biologii molekularnej". |
||
Efekty uczenia się: |
1. Wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze odpowiednie dla analizy organizacji i ekspresji informacji genetycznej. 2. Wybiera i stosuje techniki odpowiednie dla otrzymywania konstruktów dla wytwarzania białek w układach heterologicznych. 3. Potrafi pod nadzorem opiekuna planować eksperymenty z zakresu biologii molekularnej, w szczególności otrzymywanie konstruktów DNA dla ekspresji białek w E. coli. 4. Potrafi posługiwać się podstawowymi metodami analizy kwasów nukleinowych in silico. 5. Potrafi projektować eksperymenty wykorzystujące metody PCR, qPCR i RT-PCR do analizy kwasów nukleinowych. 6. Potrafi otrzymać konstrukt DNA dla ekspresji białek w układach heterologicznych. 7. Potrafi otrzymać kompetentne bakterie E.coli i wprowadzić do nich uzyskane konstrukty DNA. 8. Potrafi opracować i krytycznie przeanalizować wyniki amplifikacji i klonowania fragmentów DNA. 9. Potrafi konstruować szczepy drożdży zawierające w genomach sekwencje kodujące wybrane białka jako fuzje ze znacznikiem TAP oraz zweryfikować ich poprawność oraz funkcjonalność. 10. Potrafi wykonać analizę RNA z drożdży, w szczególności ze szczepów z mutacjami zaburzającymi dojrzewanie RNA. 11. Potrafi zaprojektować i wykonać reakcje RT-PCR. 12. Potrafi pracować w 2-3 osobowym zespole. 13. Wykazuje inicjatywę i samodzielność w czasie projektowania i wykonywania eksperymentów oraz potrafi samodzielnie myśleć analizując uzyskane wyniki. 14. Wykazuje odpowiedzialność za realizowany projekt badawczy. 15. Dostrzega konieczność stosowania zaawansowanych metod analizy wyników. 16. Zna zaawansowane techniki analizy organizacji kwasów nukleinowych i ekspresji informacji genetycznej. 17. Zna zasady planowania prostych eksperymentów z zakresu biologii molekularnej. |
||
Metody i kryteria oceniania: |
Podstawą zaliczenia jest ocena zdobytych przez studenta umiejętności planowania i krytycznej analizy uzyskanych wyników eksperymentów dokonana na podstawie: 1. kolokwium zaliczeniowego; 2. sprawozdania z realizacji bloku tematycznego dotyczącego otrzymywania konstruktów dla ekspresji białka w ukladzie heterologicznym; 3. udział w zajęciach, zgodnie z regulaminem studiów UW |
||
Praktyki zawodowe: |
1400-114GEN, lub jego odpowiednika w przypadku studentów, którzy zajęcia z genetyki odbyli na innych uczelniach. |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)
Okres: | 2021-10-01 - 2022-02-20 |
![]() |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 90 godzin ![]() |
|
Koordynatorzy: | Monika Zakrzewska-Płaczek | |
Prowadzący grup: | Łukasz Borowski, Piotr Borsuk, Anna Golisz, Michał Koper, Konrad Kosicki, Karolina Łabędzka-Dmoch, Rafał Tomecki, Tomasz Wilanowski, Monika Zakrzewska-Płaczek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Egzamin |
|
Uwagi: |
Warunki przyjęcia na zajęcia PRZEDMIOT KIERUNKOWY I DOW. WYBORU DLA STUDENTÓW I STOPNIA Zajęcia obowiązkowe dla studentów przyjętych na licencjat do Instytutu Genetyki i Biotechnologii. Dla pozostałych osób przyjęcie wg. oceny z ćwiczeń i egzaminu z Genetyki z inżynierią genetyczna. Zapisy na zajęcia odbywają się w USOSweb zgodnie z instrukcją umieszczoną na stronie WB pod adresem: https://www.biol.uw.edu.pl/organizacja-roku/. Informacje o ocenie/ocenach i preferencjach grup zajęciowych należy przesłać na adres rejestracjanazajecia@biol.uw.edu.pl, zgodnie z opisem umieszczonym w punkcie "ZASADY ZAPISÓW na ZAJĘCIA FAKULTATYWNE". |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)
Okres: | 2022-10-01 - 2023-01-29 |
![]() |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 90 godzin ![]() |
|
Koordynatorzy: | Monika Zakrzewska-Płaczek | |
Prowadzący grup: | Łukasz Borowski, Piotr Borsuk, Anna Golisz, Michał Koper, Konrad Kosicki, Karolina Łabędzka-Dmoch, Rafał Tomecki, Tomasz Wilanowski, Monika Zakrzewska-Płaczek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.