Chromatyna i epigenetyka

biologia
biotechnologia

monograficzne

Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu genetyki oraz biochemii. Wskazane jest zrealizowanie przedmiotów: Biologia komórki, Genetyka z inżynierią genetyczną, Biochemia, Biologia Molekularna.

w sali

Epigenetyka to nauka o tym, jak komórki kontrolują aktywność genów bez zmiany sekwencji DNA. Opisuje czynniki wykraczające poza kod genetyczny. Przedstawimy najnowszą wiedzę o podstawowych elementach epigenetycznych oraz innych cechach molekularnych wpływających na strukturę chromatyny i mechanizmy epigenetyczne.

Zmiany epigenetyczne decydują o tym, czy geny są włączone, czy wyłączone, a regulacja epigenetyczna zapewnia produkcję w komórkach tylko tych białek, które są niezbędne do ich funkcjonowania, co jest kluczowe dla różnicowania komórkowego i rozwoju organizmu. Poznasz mechanizmy odpowiedzialne za utrzymywanie modyfikacji epigenetycznych po podziałach komórkowych. Dowiesz się, czy dziedziczenie międzypokoleniowe może być niezależne od sekwencji DNA.

Przedstawimy dane ukazujące wpływ środowiska na epigenom, prowadzący do istotnych zmian w organizmie. Dowiesz się o błędach w procesach epigenetycznych, które są przyczyną zaburzeń takich jak nowotwory lub choroby metaboliczne.

Tematyka wykładów

1. Struktura i Funkcja Chromatyny

Odkryj, jak złożona organizacja chromatyny wpływa na to, które geny są aktywne, a które pozostają wyciszone. Dowiedz się, dlaczego ten system jest kluczowy dla życia, jakie znamy.

2. Ewolucja Histonów Rdzeniowych

Poznaj historię histonów, białek tworzących fundament chromatyny. Jak ewoluowały, aby sprostać potrzebom złożonych organizmów?

3. Budowa i Modyfikacje Histonów

Zanurz się w molekularne szczegóły histonów i ich chemicznych modyfikacji. Zrozum, jak te niewielkie zmiany mogą przełączać geny i kontrolować los komórek.

4. Warianty Histonów

Dowiedz się, jak wyspecjalizowane typy histonów wprowadzają unikalne funkcje do określonych procesów komórkowych, dodając warstwy złożoności do regulacji chromatyny.

5. Metylacja DNA

Zbadaj ten kluczowy epigenetyczny znak, który wywiera niezatarte piętno na ekspresji genów i rozwoju organizmów.

6. Narzędzia Odkryć: Metody Badania Chromatyny

Zdobądź praktyczne spojrzenie na nowoczesne techniki badawcze chromatyny, od ChIP-seq po mapowanie Hi-C, i zobacz, jak te narzędzia rewolucjonizują naszą wiedzę o genomie.

7. Histony Łącznikowe i Ich Funkcje

Poznaj mniej znanych bohaterów histonowych i dowiedz się, jak stabilizują strukturę chromatyny, jednocześnie modulując dostępność genów.

8. Organizacja Nukleosomowa i Struktury Wyższego Rzędu

Zagłęb się w fascynującą architekturę chromatyny, od nukleosomów po bardziej złożone struktury, które kształtują trójwymiarowy genom.

9. Remodeling Chromatyny

Obserwuj, jak molekularne maszyny przekształcają chromatynę, aby ułatwić procesy takie jak replikacja, naprawa i transkrypcja.

10. Nie-Kodujące RNA w Regulacji Chromatyny

Zbadaj zaskakujące role niekodujących RNA w precyzyjnym dostrajaniu struktury chromatyny i aktywności genów.

11. Epigenetyczne Wyciszanie Genów i Białka Polycomb

Odkryj, jak kompleksy Polycomb działają jako strażnicy genetyczni, egzekwując programy rozwojowe i utrzymując tożsamość komórkową.

12. Epigenetyczna Regulacja u Roślin i Zwierząt

Dowiedz się, jak epigenetyczne znaki kierują rozwojem, pomagając organizmom reagować na środowisko i adaptować się przez pokolenia.

13. Wpływ Środowiska: Dieta, Stres i Chromatyna

Zbadaj, jak takie czynniki jak odżywianie, toksyny i stres wpływają na chromatynę i regulację genów, z konsekwencjami dla zdrowia i chorób.

14. Dziedziczenie Międzypokoleniowe

Czy epigenetyczne zmiany mogą być przekazywane przez pokolenia? Odkryj naukę stojącą za tym przełomowym konceptem.

15. Chromatyna i Nowotwory: Onkohistony, Modyfikacje DNA/RNA/Histonów i Terapie Epigenetyczne

Zrozum, jak dysfunkcje chromatyny mogą prowadzić do nowotworów i jak "leki epigenetyczne" dają nadzieję na leczenie. Poznaj rozwijającą się dziedzinę i jej rolę w procesach nowotworzenia.

1. Epigenetics. C. David Allis, Thomas Jenuwein, Danny Reinberg. CSHL Press,

2. Podstawy biologii molekularnej. Lizabeth A. Allison. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego,

3. Aktualne publikacje naukowe podane przez wykładowców.

Ma wiedzę w zakresie podstawowej i zaawansowanej terminologii stosowanej w badaniach epigenetycznych.

Zna różnorodne techniki i narzędzia badawcze, stosowane w badaniach struktury i funkcji chromatyny.

Zna i rozumie epigenetyczne mechanizmy rozwoju, różnicowania i nowotworzenia.

Wykazuje umiejętność korzystania ze źródeł elektronicznych i literatury naukowej poświęconej epigenetyce.

Potrafi zbierać i interpretować dane empiryczne.

Tworzy pod kierunkiem opiekuna oraz samodzielnie właściwie udokumentowane opracowania.

Umie posługiwać się prawidłową terminologią stosowaną w badaniach struktury i funkcji chromatyny.

Absolwent jest gotowy do krytycznej oceny treści naukowych i popularnonaukowych.

Egzamin pisemny w formie testu i pytań otwartych

nie dotyczy