Uniwersytet Warszawski - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Genetyka molekularna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1400-215GEBM
Kod Erasmus / ISCED: 13.104 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0511) Biologia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Genetyka molekularna
Jednostka: Wydział Biologii
Grupy: Przedmioty DOWOLNEGO WYBORU
Przedmioty KIERUNKOWE, BIOLOGIA, I stopień
Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka
Punkty ECTS i inne: 6.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
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:

1. Wybrane metody komputerowej analizy DNA.

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. Wyszukiwanie informacji i sekwencji w bazach danych, analiza wyników sekwencjonowania, posługiwanie się serwerem BLAST, program Clustal.

Blok I: Otrzymywanie konstruktu dla ekspresji białka w układzie heterologicznym.

2. Omówienie doświadczenia, komputerowe metody projektowania doświadczeń w biologii molekularnej. Projektowanie klonowania w programie Serial Cloner, przewidywanie wyników analizy restrykcyjnej konstruktu.

3. Omówienie wektorów do ekspresji w układach heterologicznych. Klonowanie DNA: PCR, elektroforeza produktu PCR i jego trawienie endonukleazą restrykcyjną. Ligacja DNA.

4. Metody transformacji E. coli. Analiza ligacji i transformacja bakterii + przygotowanie bakterii chemokompetentnych (BL21).

5. Analiza transformantów: mikrolizaty + elektroforeza.

6. Sekwencjonowanie DNA. Endonukleazy restrykcyjne i inne enzymy stosowane w klonowaniu i analizie DNA. Mapy restrykcyjne. Analiza transformantów (analiza restrykcyjna mikrolizatów). Omówienie wyników transformacji. Analiza restrykcyjna konstruktów, mapy restrykcyjne, podsumowanie wyników klonowania.

Blok II: Otrzymywanie białek chimerowych w drożdżach - rekombinacja in vivo.

7. Oczyszczanie białek przez tandemową chromatografię powinowactwa (TAP). Sposoby konstruowania szczepów drożdży zawierających w genomach sekwencje kodujące wybrane białka ze znacznikiem do TAP.

Uzyskanie przez PCR kasety do rekombinacji in vivo. Transformacja drożdży.

8. Analiza transformantów, genotypowanie.

9. Technika western.

Blok III: Analiza RNA.

10. Izolacja RNA, elektroforeza RNA, technika northern. Analiza RNA z mutantów drożdży związanych z dojrzewaniem RNA.

11. Sondy molekularne, znakowanie kwasów nukleinowych.

12. RT-PCR - teoria odwrotnej transkrypcji (warianty metody, enzymy). Przeprowadzenie reakcji odwrotnej transkrypcji.

13. Real time PCR (RT-qPCR). Teoretyczne podstawy RT-qPCR, sposoby analizy wyników RT-qPCR.

Analiza produktów RT-PCR w żelu i omówienie wyników.

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. egzaminu zaliczeniowego; warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie sprawdzianów z bloku I i II ćwiczeń.

3. udziału 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 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-01-28
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 90 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Monika Zakrzewska-Płaczek
Prowadzący grup: Łukasz Borowski, Anna Golisz-Mocydlarz, Michał Koper, Konrad Kosicki, Karolina Łabędzka-Dmoch, Tomasz Wilanowski, Monika Zakrzewska-Płaczek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Egzamin
Uwagi:

Warunki przyjęcia:

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.

Link do formularza: https://forms.gle/CKYpiZGEjjcBfSpUA

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.
ul. Banacha 2
02-097 Warszawa
tel: +48 22 55 44 214 https://www.mimuw.edu.pl/
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0-2b06adb1e (2024-03-27)