Inżynieria genetyczna

C1 Poszerzenie wiedzy dotyczącej mechanizmu działania enzymów używanych w biologii molekularnej.

C2 Zapoznanie studentów z budową wektorów do klonowania i ekspresyjnych oraz rolą biochemiczną ich części składowych.

C3 Zapoznanie z rekombinowanymi szczepami bakteryjnymi zaprojektowanymi dla celów ekspresji białek terapeutycznych. Poznanie transgenicznych zwierząt i roślin i ich zastosowania w medycynie

C4 Rozumienie procesów regulacyjnych związanych z ekspresją genów.

C5 Zapoznanie się z podstawowymi metodami mikroanalizy białek. Przybliżenie zastosowania mutagenezy ukierunkowanej

C6 Zapoznanie studentów z metodyką izolacji i analizy materiału genetycznego pochodzenia bakteryjnego i roślinnego; metodami transformacji bakterii plazmidowym DNA, a także metodami oczyszczania białek rekombinowanych z bakterii

Forma zajęć wykład

W01 Charakterystyka enzymów używanych w inżynierii genetycznej. Enzymy restrykcyjne.

W02 Mikromacierze DNA. Uszkodzenie (nokautowanie) genu. Interferencja RNA.

W03 Schemat klonowania i izolacja rekombinowanego klonu. Podstawowe wektory klonujące, pBR322, fag λ , fag M13.

W04 Transgeniczne zwierzęta i rośliny (metody modyfikacji genetycznej w celu pozyskania terapeutyków)

W05 Budowa, konstrukcja i izolacja rekombinowanych wektorów.

W06 Wektory ekspresyjne, budowa i regulacja ekspresji genu.

W07 Mutageneza ukierunkowana.

W08 Detekcja i analiza sklonowanych genów i ich produktów, hybrydyzacja kwasów nukleinowych (Nothern, Southern blotting), immunodetekcja białek (Westen blotting), elektroforeza w żelach, spektrometria mas. Zielone białko fluoryzujące jako znacznik ekspresji genu.

Forma zajęć laboratorium

L01 Izolacja plazmidowego i genomowego DNA z komórek bakteryjnych i roślinnych.

L02 Trawienie plazmidowego DNA enzymami restrykcyjnymi i analiza DNA w żelu agarozowym.

L03 Transformacja bakterii plazmidowym DNA. Indukcja ekspresji genów w bakteriach rekombinowanych. Izolacja produktu ekspresji genu. Oczyszczanie białka rekombinowanego metodą chromatografii powinowactwa. Analiza poszczególnych etapów uzyskiwania białka rekombinowanego poprzez rozdział w żelu poliakrylamidowym.

podstawowa

1 Berg M.J., Tymoczko J.L., Stryer L. Biochemia, PWN, Warszawa 2013

2 Buchowicz J. Biotechnologia molekularna, PWN, 2009

3 Bates AD., McLennan AG., Turner PC., White MRH., Biologia Molekularna, Krótkie wykłady, PWN, 2016

4 Nowak Z., Gruszczyńska J., Wybrane techniki i metody analizy DNA, SGGW, 2007

5 Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., Biologia molekularna. Krótkie wykłady, M.R.H. White; PWN 2007

6 Baj J., Markiewicz Z., Biologia molekularna bakterii, PWN 2006

1 Sambrook J., Russel D.; Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory 2001

2 Rastogi S., Pathlak N.: Genetic engineering, Oxford University Press 2011

3 Howe C.: Gene cloning and manipulation, Cambridge University Press 2007

4 Publikacje polecane przez wykładowcę, pochodzące z Postępów Biochemii, Postępów Biologii Komórki, Postępów Mikrobiologii, Kosmosu

Nr efektu Efekty kształcenia

Wiedza

EKW1 Student omawia enzymy stosowane w inżynierii genetycznej, w szczególności enzymy restrykcyjne

EKW2 Student wie, co to są mikromacierze DNA i jakie mają zastosowanie medyczne. Definiuje pojęcia: interferencja RNA, nokautowanie genu.

EKW3 Student wymienia etapy klonowania i metody identyfikacji klonów rekombinantów. Omawia podstawowe wektory do klonowania: pBR322, fag λ , fag M13

EKW4 Student podaje przykłady transgenicznych zwierząt i roślin i ich zastosowanie w produkcji leków

EKW5 Student omawia budowę i metody izolacji rekombinowanych wektorów

EKW6 Student zna budowę wektorów ekspresyjnych i mechanizmy regulacji ekspresji genów

EKW7 Student omawia mutagenezę ukierunkowaną

EKW8 Student wymienia i charakteryzuje metody detekcji i analizy sklonowanych genów i ich produktów

Umiejętności

EKU1 Student potrafi wyizolować plazmidowe i genomowe DNA z komórek prokariotycznych i eukariotycznych, wykonać trawienie restrykcyjne oraz elektroforezę w żelu agarozowym

EKU2 Student potrafi ukompetentnić komórki bakteryjne, przeprowadzić transformację komórek plazmidowym DNA oraz wyizolować klony rekombinantów

EKU3 Student potrafi wyizolować i oczyścić białko rekombinowane metodą chromatografii powinowactwa oraz monitorować poszczególne etapy uzyskiwania białka metodą SDS-PAGE

EKU4 Student potrafi zaplanować eksperyment wymiany kluczowego aminokwasu we wskazanym białku używając metod biologii molekularnej

Kompetencje społeczne (postawy)

EKK1 potrafi współpracować w grupie

wykład Egzamin pisemny do zdania egzaminu konieczne jest udzielenie poprawnych odpowiedzi na co najmniej 50% zagadnień poruszonych w pytaniach

laboratorium Zaliczenie z oceną ustalenie oceny końcowej na podstawie ocen cząstkowych ze sprawdzianów ze znajomości podstaw teoretycznych dotyczących doświadczeń (70%), poprawności wykonania doświadczeń oraz aktywności na zajęciach (30%)