Biologia mikroorganizmów eukariotycznych

Znajomość podstawowych zagadnień związanych z biologią komórki i mikrobiologią.

w sali

Mikroorganizmy eukariotyczne to bardzo duża i zróżnicowana grupa obejmująca niekiedy odległe ewolucyjnie organizmy. Studenci zaznajomią się z mikroorganizmami eukariotycznymi ze wszystkich pięciu super-grup: Opisthokonta, Amoebozoa, Archaeplastida, SAR i Excavata. Przedstawione zostanie ich pochodzenie, budowa i znaczenie, a także najważniejsi przedstawiciele, ich znaczenie ekologiczne, patogeny roślin i zwierząt oraz organizmy modelowe. Przybliżone zostaną również procesy, które doprowadziły do tak ogromnej różnorodności tej grupy. Zajęcia są uzupełnieniem zajęć z mikrobiologii ogólnej, które obejmują głównie mikroorganizmy prokariotyczne, o treści związane z mikroorganizmami eukariotycznymi.

Wykład ma za zadanie przybliżenie pochodzenia, ewolucji i różnorodności mikroorganizmów eukariotycznych. Zaprezentowane zostaną zagadnienia związane z pochodzeniem eukariontów i rolą endosymbiozy w ich ewolucji. Przedstawione będą historyczne i współczesne poglądy dotyczące drzewa życia eukariontów oraz hipotezy dotyczące pochodzenia komórki eukariotycznej.

Główną część wykładu stanowi przegląd mikroorganizmów eukariotycznych należących do pięciu głównych grup: Opisthokonta, Amoebozoa, Archaeplastida, SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) i Excavata. Nacisk zostanie położony przede wszystkim na pochodzenie ewolucyjne poszczególnych grup, najważniejsze cechy budowy komórki, znaczenie ekologiczne oraz wyjątkowe cechy genomu. Dla każdej grupy zostaną szczegółowo przedstawione przykłady mikroorganizmów, które odegrały szczególną rolę w rozwoju ludzkości, czy to ze względu na swój pasożytniczy tryb życia, czy też ze względu na odkrycia, których dokonano z ich udziałem. Omówione zostanie zróżnicowanie genomów i ich ewolucja u mikroorganizmów eukariotycznych, a także unikalne cechy molekularne (jak np. redagowanie RNA, autokatalityczne RNA, mitoza bez zaniku otoczki jądrowej, faza dikariotyczna itp.).

Ćwiczenia poświęcone są poznaniu różnorodności mikroorganizmów eukariotycznych ze szczególnym naciskiem na grzyby mikroskopowe, organizmy grzybopodobne, glony i protisty heterotroficzne. Ćwiczenia pozwalają studentom poznać zbiorowiska organizmów wodnych i glebowych. Ćwiczenia będą poświęcone również metodom badawczym stosowanym przy poznawaniu konkretnych grup. Studenci zapoznają się z technikami izolacji grzybów i protistów, metodami prowadzenia hodowli na pożywkach płynnych i agaryzowanych oraz zasadami funkcjonowania światowych kolekcji kultur. Każdy student będzie miał możliwość poznania preparatyki mikroskopowej (wybarwianie, utrwalanie materiału, przygotowanie preparatów). Przeprowadzimy badania morfologiczne z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej, biometrii, fluorescencji. Ćwiczenia obejmują również zagadnienia z przygotowywania dokumentacji naukowej (rysunek, zdjęcie z mikroskopu świetlnego, video-clipy) i publikacji naukowych.

Podstawową literaturę do wykładu będą stanowiły publikacje naukowe.

Podręczniki:

1. Eukaryotic Microbes (2011) pod redakcją M. Schaechter

2. Genomics and Evolution of Microbial Eukaryotes (2006) pod redakcją L. A. Katz i D. Bhattacharaya

3. 3. Hanbook of Protists (2017) ed. J. Archibald, A. G. B. Simpson, C. H. Slamovits

WIEDZA

1. Zna zróżnicowanie strukturalne, genetyczne, metaboliczne i funkcjonalne mikroorganizmów eukariotycznych (K_W03)

2. Rozumie wzajemne relacje mikroorganizm eukariotyczny-środowisko, stosując hipotezy dotyczące czasowych i przestrzennych uwarunkowań różnorodności biologicznej (K_W04)

3. Rozumie reguły, a także mechanizmy molekularne, komórkowe i fizjologiczne rozwoju oraz funkcjonowania mikroorganizmów eukariotycznych (K_W05)

4. Zna specjalistyczne pojęcia terminologii biologii mikroorganizmów eukariotycznych oraz literaturę kierunkową z tych obszarów (K_W06)

5. Rozumie wzajemne pokrewieństwa mikroorganizmów. eukariotycznych. Zna zaawansowaną metodologię filogenetyczną pozwalającą na ustalenie relacji pokrewieństwa między tymi organizmami (K_W07)

6. Zna różnorodne techniki i narzędzia badawcze, stosowane w badaniach mikroorganizmów eukariotycznych i właściwie planuje ich wykorzystanie do rozwiązywania postawionych zadań (K_W10)

7. Zna zaawansowane techniki laboratoryjne, pomiarowe i obrazowe, stosowane w badaniach mikroorganizmów eukariotycznych (K_W12)

8. Zna zasady planowania badań i wykonywania eksperymentów z zastosowaniem specjalistycznych metod stosowanych w badaniach mikroorganizmów eukariotycznych (K_W13)

UMIEJĘTNOŚCI

1. Wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze adekwatne do problemów biologii mikroorganizmów eukariotycznych (K_U01)

2. Wykorzystuje w sposób biegły naukowe i popularnonaukowe teksty biologiczne w języku angielskim oraz komunikuje się w języku angielskim na poziomie B2+ (K_U03)

3. Wykazuje umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji biologicznych z zakresu biologii mikroorganizmów eukariotycznych, zwłaszcza ze źródeł elektronicznych i mediów (K_U04)

4. Potrafi pod nadzorem opiekuna naukowego planować i wykonać eksperyment z zastosowaniem poznanych metod badania różnorodności i biologii mikroorganizmów eukariotycznych (K_U07)

5. Pisze prace badawcze z zakresu biologii mikroorganizmów w języku angielskim na podstawie własnych badań i literatury źródłowej (K_U10)

6. Posiada umiejętność przygotowania i wygłoszenia wystąpień ustnych w języku angielskim, zgodnie z wymaganiami określonymi dla poziomu B2+ (K_U11)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

1. Rozumie potrzebę odkrywania nowych gatunków i identyfikacji znanych gatunków mikroorganizmów eukariotycznych i potrafi przekazać tę wiedzę innym (K_K01)

2. Potrafi przekazać społeczeństwu wiedzę o najnowszych osiągnięciach z zakresu biologii mikroorganizmów eukariotycznych i wyjaśnić zasadność prowadzenia podstawowych badań w tym obszarze (K_K03)

3. Potrafi pracować w zespole, realizując własne badania i współorganizując pracę całego zespołu (K_K04)

4. Odczuwa potrzebę stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy, korzystając ze źródeł naukowych i popularnonaukowych, dotyczących biologii mikroorganizmów eukariotycznych (K_K07)

5. Wykazuje odpowiedzialność za ocenę zagrożeń wynikających z pracy z toksycznymi i chorobotwórczymi mikroorganizmami eukariotycznymi (K_K08)

6. Krytycznie analizuje informacje medialne z zakresu biologii mikroorganizmów eukariotycznych i potrafi wykorzystać je w praktyce (K_K10)

Prace zaliczeniowe i egzamin pisemny w formie pytań otwartych.

Nie.