Przedmioty obowiązkowe, BIOTECHNOLOGIA, II rok, I stopień (grupa przedmiotów zdefiniowana przez Wydział Biologii)

• Laboratorium - 60 godzin
• Wykład - 30 godzin

• Laboratorium - 60 godzin
• Wykład - 30 godzin

Omówienie wybranych genomów i metod ich sekwencjonowania. Ewolucja genomów. Mikromatryce DNA. Mechanizmy regulacji ekspresji genów prokariotycznych na poziomie inicjacji transkrypcji oraz post-transkrypcyjnie. Globalna regulacja ekspresji genów u bakterii (regulony, quorum sensing). Replikacja DNA. Chromatyna. Rekombinacja i naprawa DNA u eukariontów. Regulacja transkrypcji u eukariontów. Zjawisko interferencji RNA. Mechanizmy epigenetyczne. Translacja u eukariontów. Aminokwasy i łańcuch polipeptydowy. Fałdowanie białek. Modyfikacje posttranslacyjne białek.

Zajęcia laboratoryjne są podzielone na trzy bloki prowadzone przez pracowników Instytutu Biochemii, Instytutu Biologii Eksperymentalnej i Biotechnologii Roślin oraz Instytutu Mikrobiologii. Każdy blok składa się z czterech zajęć. Dotyczą metod klonowania i manipulacji DNA, izolowania białek rekombinowanych, metod biologii molekularnej roślin oraz podstawowej analizy sekwencji DNA i posługiwania się bazami danych.

• Wykład - 30 godzin

• Wykład - 30 godzin

Celem wykładu jest przedstawienie podstawowych zagadnień związanych z przemysłową realizacją procesów z udziałem drobnoustrojów, enzymów, komórek roślinnych i zwierzęcych. Treści programowe obejmują trzy zasadnicze obszary tematyczne: inżynierię bioreaktorów, przygotowanie surowców biotechnologicznych oraz wydzielanie i oczyszczanie bioproduktów.

W zakresie inżynierii bioreaktorów omawiane są: kinetyka reakcji enzymatycznych, bilanse i modele wzrostu drobnoustrojów, techniki hodowli wgłębnej i w podłożach stałych, unieruchomianie materiału biologicznego, wymiana masy i ciepła w reaktorach, zmiana skali procesów bioreaktorowych.

Przygotowanie surowców biotechnologicznych obejmuje metody sterylizacji pożywek i optymalizacji ich składu a także mechaniczne rozdrabnianie i mieszanie. Wydzielanie i oczyszczanie bioproduktów obejmuje: filtrację, wirowanie, precypitację, metody membranowe i chromatograficzne, ekstrakcję, destylację i rektyfikację oraz suszenie materiałów biologicznych

• Laboratorium - 60 godzin
• Wykład - 30 godzin

• Laboratorium - 60 godzin
• Wykład - 30 godzin

Przedmiot ma za cel przedstawienie podstawowych wiadomości o mikroorganizmach prokariotycznych (bakteriach i archeonach), a także o wirusach, i metodach ich badania. Obejmuje on: budowę i cykle życiowe prokariotów; ich zróżnicowany metabolizm (ze szczególnym uwzględnieniem cech unikatowych); formy ich występowania w środowisku i przyczyny szerokiego rozpowszechnienia, a także wpływ na inne organizmy i środowisko nieożywione. Omówione są też wirusy i strategie ich namnażania, jak również podstawy genetyki i taksonomii prokariotów oraz przykłady ich praktycznego wykorzystania. Na ćwiczeniach studenci uczą się ponadto podstawowych technik mikrobiologicznych.

• Laboratorium - 60 godzin
• Wykład - 30 godzin

• Laboratorium - 60 godzin
• Wykład - 30 godzin

Wykład z biotechnologii wprowadzi treści dotyczące zastosowania biotechnologii w przemyśle chemicznym, w ochronie środowiska, perspektywy rozwoju biotechnologii oraz omówi problemy ściśle związane z metodyką opracowywania procesu biotechnologicznego: modernizacją i innowacją procesu technologicznego, tworzeniem nowych biotechnologii, a także takie zagadnienia jak faza wstępna, badawcza i wdrożenie procesu, etapy opracowywania biosyntezy. Następnie zostanie omówiony udział poszczególnych drobnoustrojów w biotechnologii (w tym przegląd najważniejszych procesów, dobór szczepu, prowadzenie kultury, przechowywanie szczepów). Screening metabolitów wtórnych będzie kolejnym tematem wykładu. Duża część wykładu dotyczyć będzie najistotniejszych aplikacji biotechnologicznych XXI w, z naciskiem na zastosowania biotechnologii w medycynie. Przegląd podstawowych technologii biochemicznych, a także biochemiczne podstawy najważniejszych biotechnologii będą omawiane w części biochemicznej przedmiotu.

• Wykład - 30 godzin

• Wykład - 30 godzin

Immunologia to nauka o odporności organizmu. Układ odpornościowy oprócz funkcji obronnej przed patogenami, pełni funkcję nadzorczą polegającą na usuwaniu komórek obcych, zmienionych nowotworowo i starych, współpracując z układem wydzielania wewnętrznego i nerwowym utrzymuje homeostazę organizmu. W trakcie multimedialnych prezentacji słuchacze poznają budowę i zasady funkcjonowania układu odpornościowego ssaków; zapoznają się ze szlakiem rozwoju komórek oraz ich losami w organizmie w trakcie reakcji obronnych. Omówiony zostanie przebieg stanu zapalnego oraz sposoby obrony przed różnymi patogenami i nowotworami. Prezentowane zagadnienia są omawiane na poziomie komórkowym i molekularnym.

• Ćwiczenia - 30 godzin

• Ćwiczenia - 30 godzin

Przedmiot stanowi rozwinięcie podstawowego kursu statystyki. Za najważniejsze w praktycznym stosowaniu wnioskowania statystycznego uznaje się tu pytanie, jaką informację o badanych fragmentach rzeczywistości przyrodniczej dają uzyskiwane wyniki analiz. Szczególny nacisk jest więc położony na przedziałową estymację wielkości mających czytelną interpretację biologiczną i potencjalnie ważnych z merytorycznego punktu widzenia.

Materiał kursu obejmuje szczególne przypadki ogólnego i uogólnionego modelu liniowego, modeli nieliniowych, analizę głównych składowych. Część zajęć poświęcona jest elementom bayesowskiego podejścia do wnioskowania statystycznego.

Wszystkich metod statystycznych dotyczy ryzyko błędnego stosowania, prowadzącego do opacznych wniosków; jest ono większe w przypadku metod bardziej zaawansowanych. Dlatego wprowadzaniu poszczególnych metod towarzyszą przykłady stanowiące ostrzeżenia przed szczególnie błędnymi interpretacjami.