PROGRAM NAUCZANIA rok III I Wydział Lekarski, semestr zimowy 2014/2015 GENETYKA KLINICZNA

Transkrypt

1 PROGRAM NAUCZANIA rok III I Wydział Lekarski, semestr zimowy 2014/2015 GENETYKA KLINICZNA L.p. Temat 1. WSTĘP DO GENETYKI 2. ELEMENTY GENETYKI MOLEKULARNEJ. MUTAGENEZA mgr Sylwia Popek Zakres treści Znaczenie genetyki klinicznej w medycynie, współczesne kierunki rozwoju genetyki, podstawowe definicje pojęć genetyki klinicznej. Genom człowieka. Wprowadzenie do biologii molekularnej i patologii molekularnej, struktura kwasów nukleinowych, funkcje genomu. Genom jądrowy i mitochondrialny. Choroby mitochondrialne. -choroby spowodowane mutacjami punktowymi w mtdna (dziedziczna neuropatia nerwu wzrokowego Lebera), -choroby związane z rearanżacjami w mtdna (zespół szpikowo-trzustkowy Pearsona), -choroby mitochondrialne wywołane mutacjami mtdna i genomu jądrowego (asocjacja GRACILE). Koncepcje regulacji ekspresji genów, zjawiska sprzężenia i współdziałania genów. Czynniki epigenetyczne. Dziedziczenie epigenetyczne (imprinting). Aspekty kliniczne: zespół Angelmana i Pradera-Willego, (Beckwitha-Wiedemanna i Russela-Silvera). Molekularne podłoże mutagenezy; mutacje oraz czynniki mutagenne: -mutacje punktowe [=genowe] (tranzycja, transwersja, mutacje: missensowne, nonsensowne, zmiana ramki odczytu) -mutacje odcinkowe [=chromosomowe] (delecja, insercja, deficjencja, duplikacja, inwersja) -czynniki mutagenne fizyczne (promieniowanie jonizujące, ultrafioletowe, wysoka temperatura) -czynniki mutagenne chemiczne (czynniki alkilujące i arylujące, poliaromatyczne węglowodory, barwniki akrydynowe, analogi zasad azotowych, reaktywne formy tlenu) -czynniki mutagenne biologiczne -czynniki genotoksyczne. Wpływ czynników genetycznych i środowiskowych na występowanie chorób człowieka. Organizmy modyfikowane genetycznie (GMO). Podstawy farmakogenetyki.

2 3. CHOROBY CHROMOSOMOWE I 4. CHOROBY CHROMOSOMOWE II 5. CHOROBY JEDNOGENOWE I lek med. Magdalena Cisło -morfologia chromosomów, euchromatyna i heterochromatyna, kariotyp i kariogram -aberracje chromosomowe liczbowe (poliploidie i aneuploidie) -aberracje chromosomowe strukturalne (translokacje wzajemne i robertsonowskie, inwersje, insercje, delecje interstycjalne i dystalne, mikrodelecje, duplikacje i mikroduplikacje, izochromosomy, chromosomy dwucentromerowe, chromosomy pierścieniowe, chromosomy markerowe), -przyczyny powstawania aberracji chromosomowych, -miejsca łamliwe chromosomów (aberracje chromatydowe, mozaikowatość, disomia jednorodzicielska), -przebieg badania cytogenetycznego (pobranie materiału, hodowla komórkowa, kończenie hodowli, wykonanie preparatów cytogenetycznych), -metody analizy chromosomów: analiza prążkowa metody barwienia chromosomów i ich zastosowanie, zasady analizy kariotypu, zasady opisu kariotypu wg systemu ISCN. -wskazania do badania kariotypu -identyfikacja chromatyny płciowej -genetyczna determinacja płci Wybrane zespoły uwarunkowane aberracjami chromosomowymi: -aberracje liczbowe autosomów i poliploidie (zespół Downa, zespół Edwardsa, zespół Patau'a, triploidia), -aberracje liczbowe chromosomów płci (zespół Turnera i jego warianty, zespół Klinefeltera, kobiety 47,XXX, mężczyźni 47, XYY, zespół de la Chapelle, zespół Swyera), -zespoły chorobowe uwarunkowane aberracjami strukturalnymi (zespół cri-du-chăt), zespoły mikrodelecyjne (zespół Wolfa-Hirschhorna, zespół Williamsa-Beurena). Prawa Mendla, typy dziedziczenia, typowe i nietypowe dziedziczenie jednogenowe człowieka. Mutacje punktowe. Choroby jednogenowe autosomalne recesywne: fenyloketonuria, alkaptonuria, hemochromatoza, homocystynuria, galaktozemia, anemia sierpowata, mukowiscydoza, albinizm, choroba Tay-Sachsa. Choroby jednogenowe autosomalne dominujące: neurofibromatoza, achondroplazja, choroba Huntingtona, zespół Marfana, zespół Aperta, osteogenesis imperfecta.

3 6. CHOROBY JEDNOGENOWE II. CHOROBY WIELOCZYNNIKOWE dr hab. Agata Filip 7. IMMUNOGENETYKA mgr Małgorzata Michalak- Wojnowska Choroby jednogenowe sprzężone z chromosomem X. Zespół kruchego X, dystrofie mięśniowe, zespół Retta, hemofilie, daltonizm. Rodzinne występowanie powszechnych chorób wieku dorosłego. Molekularne podstawy nadciśnienia. Genetyczne podłoże miażdżycy. Genetyczne podłoże cukrzycy. Choroby Alzheimera i schizofrenii. Komórki układu immunologicznego (dojrzewanie limfocytów T i B). Rekombinacja V(D)J i adaptacyjna odpowiedź immunologiczna -geny immunoglobulin i różnorodność przeciwciał, -mechanizm rekombinacji V(D)J, -regulacja epigenetyczna monoallelicznej rekombinacji i ekspresji, -wykluczenie alleliczne, -składanie funkcjonalnego łańcucha ciężkiego, -składanie funkcjonalnego łańcucha lekkiego, -zmiana klas Ig i różnorodność przeciwciał. Markery powierzchniowe limfocytów T i B oraz ich zastosowanie w ocenie defektów immunologicznych odpowiedź immunologiczna (wrodzona i nabyta). Przykłady wrodzonych zespołów niedoboru odporności: -agammaglobulinemia typu Brutona -ciężki złożony niedobór odporności z niedoborem dezaminazy adenozyny (ADA) -ciężki złożony niedobór odporności (SCID) -zespół Wiskotta-Aldricha -ataksja teleangiektazja -zespół DiGeorge'a

4 8. ONKOGENEZA dr hab. Agata Filip 9. GENETYKA POPULACYJNA lek med. Magdalena Cisło 10. PORADNICTWO GENETYCZNE -klasyfikacja nowotworów (podział histologiczny, podział ze względu na biologię nowotworu na łagodne i złośliwe) -cechy komórek nowotworowych -transformacja nowotworowa -etapy karcynogenezy: -preinicjacja: czynniki wpływające na karcynogenezę (mutagenne: chemiczne, fizyczne, biologiczne - rola zakażeń wirusowych; czynniki genetyczne) -inicjacja: tor mutacyjny, funkcja onkogenów (mechanizmy aktywacji), genów supresorowych (mechanizmy inaktywacji), genów stabilizujących, mikrorna; cykl komórkowy a transformacja nowotworowa, -promocja: transformacja nowotworowa a apoptoza (czynniki pro- i antyapoptotyczne), unieśmiertelnienie komórek nowotworowych, nabycie zdolności do unaczynienia guza (czynniki pro- i antyangiogenne) -progresja: nabycie zdolności do tworzenia przerzutów -diagnostyka molekularna; czynniki diagnostyczne, prognostyczne i predykcyjne -znaczenie badań genetycznych w klinice Dziedziczenie różnej liczby cech, dziedziczenie cech ilościowych, niezależne dziedzicze cech (częstość występowania allela w populacji, prawo Hardy'ego-Weinberga i odchylenia od tego prawa). Czynniki wpływające na pierwotną i wtórną równowagę genetyczną populacji. Efekt założyciela. Dryf genetyczny. Genetyczne wąskie gardło. Szacowanie ryzyka choroby genetycznej. Predyspozycje rodzinne Zasady poradnictwa genetycznego, planowanie badań i konsultacji specjalistycznych. Porada genetyczna. Aspekty prawne, społeczne i moralno-etyczne chorób genetycznych człowieka. Poradnictwo w niepłodności i niepowodzeniach prokreacji. Wady wrodzone.

5 11. METODY MOLEKULARNE mgr Sylwia Popek 12. ZAJĘCIA PRAKTYCZNE I 13. ZAJĘCIA PRAKTYCZNE II Techniki molekularne. -pobieranie materiału biologicznego, przechowywanie i transport próbek. -techniki pobierania materiału do badań prenatalnych -izolacja DNA i RNA -ocena ilościowa i jakościowa wyizolowanych kwasów nukleinowych -łańcuchowa reakcja polimerazy, PCR (przebieg, zastosowanie, warianty), RT-PCR, Real Time-PCR, PCR multipleks -sekwencjonowanie DNA (metoda Sangera, sekwencjonowanie automatyczne). -hybrydyzacja kwasów nukleinowych (sondy wykorzystywane w hybrydyzacji, metoda Southerna, metoda Northern, hybrydyzacja in situ FISH, metoda CGH, metoda mikromacierzy CGH, technika mikromacierzy ekspresyjnych) - technika Western Blotting -RFLP -Testy przesiewowe Zajęcia praktyczne w pracowni molekularnej. Podstawowe techniki laboratoryjne. Elektroforeza kwasów nukleinowych. Wskazania do badań molekularnych. Rodzaje materiału wykorzystywanego w diagnostyce laboratoryjnej, zasady jego pobierania. Metody diagnostyczne laboratoryjnej diagnostyki medycznej metody molekularne. Interpretacja wyników. Zajęcia praktyczne w pracowni cytogenetycznej. Wskazania do badań cytogenetycznych. Metody diagnostyczne laboratoryjnej genetyki medycznej cytogenetyczne i cytomorfologiczne. Interpretacja wyników. 14. ZAJĘCIA DODATKOWE 15. ZALICZENIE ĆWICZEŃ

6 Literatura podstawowa: 1) Genetyka medyczna B. Kałużewski [red.], Wydawnictwo Elsevier Urban &Partner, ) Genetyka medyczna. Edward Tobias, Michael Connor, Malcolm Ferguson-Smith, PZWL ) Genetyka medyczna. Podręcznik dla studentów G. Drewa, T Ferenc. Elsevier Urban &Partner Wrocław ) Biologia molekularna w medycynie; elementy genetyki klinicznej J. Bal Wydawnictwo Naukowe PWN, ) Genetyka - krótkie wykłady P.C. Winter, G.I. Hickey, H.L. Fletcher, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa ) Genetyka molekularna P. Węgleński, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008 Literatura uzupełniająca: 1) Genomy Brown T.A., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa ) Analiza DNA teoria i praktyka R. Słomski [red.], Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu, Poznań ) Genetyka medyczna J. Bradley, D. Johnson, B. Pober Wydawnictwo Lekarskie PZWL ) Biologia molekularna człowieka R.J. Epstein, Wydawnictwo CZELEJ, Lublin ) Biologia molekularna krótkie wykłady P. Turner, A. McLennan, A. Bates, M. White, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2013