Biologia molekularna

jednolite magisterskie

Farmacja

5

obowiązkowe

Mieszany: realizowany zdalnie i w sali

Znajomość biochemii, biologii komórki i genetyki na poziomie matury i kursów tych przedmiotów w poprzednich semestrach.

1. Gruber B.M. Epigenetyka a etiologia chorób neurodegeneracyjnych. 2011 Postepy Hig Med Dosw (online), 65: 542-551. https://core.ac.uk/download/pdf/25939390.pdf

2. Sawicki W., Malejczyk J., Wróblewska M. 2015 Starzenie: mechanizmy epigenetyczne i genetyczne. Gerontologia Polska 2: 47-52. http://gerontologia.org.pl/wp-content/uploads/2016/07/2015-2_Gerontologia_4.pdf

3. Siedlecki J. 2011 Diagnostyka molekularna nowotworów. Postępy Nauk Medycznych 2: 88-93. http://www.czytelniamedyczna.pl/3594,diagnostyka-molekularna-nowotworlw.html

4. Siedlecki J. Diagnostyka molekularna. 2009 W: Mięsaki tkanek miękkich u dorosłych. red. P. Rutkowski i Z. I. Nowecki, Medical Tribune Polska, Warszawa, http://www.sarcoma.pl/pliki/Monografia/rozdzial5.pdf

5. Żurawski M., Majka M. 2011 Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste – nowe rozwiązanie w medycynie regeneracyjnej. Diagnostyka laboratoryjna 47: 187-192. http://www.diagnostykalaboratoryjna.eu/journal/DL_2_2011._str_187-192.pdf

6. Inżynieria genetyczna i terapia genowa (red. I. Bednarek) Śląski Uniwersytet Medyczny, Katowice 2008 http://serwisy.umcs.lublin.pl/andrzej.mazur/Inzynieria_Genetyczna_Biologia_Kurs_Podstawowy/Cwiczenia/In%C5%BCynieria%20genetyczna%20i%20terapia%20Genowa%20-%20Ilona%20Bednarek.pdf

7. Gos M. 2016 Rodzicielskie piętnowanie genomowe. Epigenetyka w chorobach neurologicznych. http://www.ipin.edu.pl/wp-content/uploads/2016/11/Rodzicielskie%20pi%C4%99tnowanie%20genomowe.%20Epigenetyka%20w%20chorobach%20neurologicznych%2011_2016%20skr%C3%B3t.pdf

Porównanie procesów replikacji DNA, transkrypcji i translacji u Pro- i Eukariota i specyficzności ich hamowania przez antybiotyki.

Genom człowieka i metody badania genomów.

Inżynieria genetyczna, transgenizacja mikroorganizmów, roślin i zwierząt, jej zastosowanie do produkcji leków i szczepionek oraz terapii genowej.

Diagnostyka molekularna.

Mechanizmy zmian epigenetycznych i choroby zaburzonej regulacji epigenetycznej.

Farmako- i nutrigenetyka.

Markery molekularne używane w diagnostyce, przewidywaniu odpowiedzi na farmaceutyki i medycynie sądowej.

wykłady: W1. Porównanie pro- i eukariotycznych procesów transkrypcjii. Procesy dojrzewania eukariotycznych pierwotnych transkryptów. Obrót i stabilność RNA. Porównanie mechanizmu translacji u Pro- i Eukariota. Regulacja translacji. Potranslacyjne dojrzewanie eukariotycznych peptydów. Porównanie replikacji DNA pro- i eukariotycznego, replikacja telomerów chromosomów eukariotycznych. Specyficzność hamowania replikacji, transkrypcji i translacji przez poszczególne antybiotyki.

W2. Genom człowieka. Metody badania genomów: izolacja i oczyszczanie kwasów nukleinowych, fragmentowanie DNA, frakcjonowanie kwasów nukleinowych, amplifikacja DNA met. PCR, sekwencjonowania DNA,

hybrydyzacja kwasów nukleinowych

W3. Inżynieria genetyczna: metody klonowania fragmentów DNA i tworzenia genetycznie modyfikowanych organizmów (GMO). Transgenizacja zwierząt – iniekcja/infekcja obcego DNA do zapłodnionych oocytów, iniekcja genetycznie zmodyfikowanych zarodkowych komórek macierzystych do blastocysty. Mutageneza in vivo – gene targeting, genetyczny nokaut. Technologia antysensowna. Redagowanie genomu. Tworzenie GMO roślinnych – z udziałem Agrobacetrium tumefaciens lub metodą strzelby genowej. GMO jako bioreaktory do produkcji leków i szczepionek. Terapia genowa chorób metabolicznych i nowotworów

W4. Otrzymywanie i zastosowanie indukowanych pluripotentnych komórek macierzystych. Diagnostyka molekularna – analiza mutacji, testy diagnostyczne chorób infekcyjnych i inwazyjnych. Nieinwazyjna diagnostyka prenatalna.

Epigenetyka: mechanizmy zmian epigenetycznych – metylacja DNA, modyfikacje histonów..

W5. Epigenetyka: mechanizmy zmian epigenetycznych – modyfikacje histonów cd., struktura chromatyny, niekodujący RNA, piętnowanie rodzicielskie, choroby spowodowane zaburzeniami regulacji epigenetycznej. Farmakogenetyka.

Nutrigenetyka. Profilowanie/analiza DNA w medycynie sądowej: ustalanie ojcostwa, identyfikacja ofiar katastrof masowych, identyfikacja ofiar i sprawców w sprawach kryminalnych. Markery genetyczne bi- i wieloalleliczne autosomalne, położone na chromosomach płci i w DNA mitochondrialnym.

ćwiczenia:

C1. Izolacja DNA plazmidowego z komórek bakteryjnych;

C2.Trawienie restrykcyjne i elektroforeza DNA plazmidowego;

C3. Izolacja DNA genomowego z komórek nabłonka jamy ustnej;

C4. Wykrywanie mutacji w genie CCR5 metodą PCR;

C5. Elektroforeza produktu PCR. Zaliczenie ćwiczeń.

1. Brown T.A. Genomy. Wyd. Naukowe PWN, 2009 i następne.

2. Turner P., McLennan A., Bates A., White M. Biologia molekularna – krótkie wykłady. PWN, Warszawa 2011

3. Genetyka medyczna i molekularna (J. Bal, red), PWN, Warszawa 2017 i następne

4. Allison L.A. Podstawy biologii molekularnej. Wyd. Uniw. Warszawskiego, Warszawa, 2009 i następne

W zakresie wiedzy absolwent zna i rozumie:

A.W2. podstawy genetyki molekularnej oraz genetyczne aspekty różnicowania komórek;

A.W3. genetyczny polimorfizm populacji ludzkiej;

A.W8. budowę, właściwości i funkcje biologiczne aminokwasów, białek, nukleotydów, kwasów nukleinowych;

A.W15. problematykę rekombinacji i klonowania DNA;

A.W16. funkcje oraz metody badania genomu i transkryptomu człowieka;

A.W17. mechanizmy regulacji ekspresji genów oraz rolę epigenetyki w tym procesie;

A.W32. techniki biologii molekularnej w biotechnologii farmaceutycznej i terapii genowej.

W zakresie umiejętności absolwent potrafi:

A.U1. wykorzystywać wiedzę o genetycznym podłożu różnicowania organizmów oraz o mechanizmach dziedziczenia do scharakteryzowania polimorfizmu genetycznego;

A.U2. oceniać uwarunkowania genetyczne rozwoju chorób w populacji

ludzkiej;

A.U10. izolować, oznaczać, amplifikować kwasy nukleinowe i przeprowadzać ich analizę;

A.U13. wykorzystywać techniki biologii molekularnej w diagnostyce mikrobiologicznej

Zaliczenie wykładów - test jednokrotnego wyboru, na zaliczenie wymaganych jest >60% poprawnych odpowiedzi.

Zaliczenie ćwiczeń - kolokwium zaliczeniowe, na zaliczenie wymaganych jest >60% poprawnych odpowiedzi.

nie dotyczy