Metody inżynierii genetycznej SYLABUS A. Informacje ogólne

Transkrypt

1 Metody inżynierii genetycznej A. Informacje ogólne Elementy sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Kod Rodzaj Rok studiów /semestr Wymagania wstępne Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć Założenia i cele Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Biologiczno-Chemiczny, Instytut Biologii biologia studia pierwszego stopnia ogólnoakademicki stacjonarne przedmiot obowiązkowy, moduł specjalnościowy III rok / V semestr Student powinien zaliczyć genetykę 0200-BS1-3GEN wykład 20 godz. laboratoria 15 godz. Celem jest zapoznanie studentów z podstawowymi technikami inżynierii genetycznej. Studenci uzyskują informacje na temat klonowania molekularnego, transformacji genetycznej oraz manipulowania potranskrypcyjnymi i potranslacyjnymi etapami ekspresji genów. Studenci zapoznają się z technicznym podłożem współczesnej biotechnologii, w której inżynieria genetyczna służy do konstruowania pożądanych wariantów genów czy organizmów. Metody dydaktyczne: wykład, dyskusja, konsultacje, wykonywanie doświadczeń według instrukcji podczas zajęć laboratoryjnych, analiza wyników. Formy zaliczenia : zaliczenie na ocenę laboratoriów, egzamin. Efekty kształcenia i Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia 1. Student opisuje podstawowe techniki inżynierii genetycznej. K_W02, K_W10, K_U06, K_K08 2. Student objaśnia znaczenie inżynierii genetycznej i biotechnologii w medycynie, K_W14, K_K01, K_K03 rolnictwie, hodowli oraz ochronie środowiska. 3. Student nabiera praktycznej umiejętności wyboru odpowiednich narzędzi i metod inżynierii genetycznej (enzymy restrykcyjne, wektory, metody transformacji i jej K_W10, K_U01, K_U16, K_K08 kontroli) do osiągnięcia określonych celów biotechnologicznych. 4. Student samodzielnie lub zespołowo planuje metody wytworzenia zmodyfikowanych komórek i organizmów z wykorzystaniem różnorodnych źródeł K_U07, K_U09, K_U15, K_W10 informacji. 5. Student wykazuje dbałość o bezpieczeństwo pracy w laboratorium i świadomość K_U16, K_K05, K_K06, K_K09 poszanowania pracy własnej, innych osób oraz powierzonego sprzętu. Punkty ECTS 3 Bilans nakładu pracy studenta ii Wskaźniki ilościowe Ogólny nakład pracy studenta: 75 godz. w tym: udział w wykładach: 20 godz.; udział w zajęciach laboratoryjnych: 15 godz.; przygotowanie się do zajęć, zaliczeń, egzaminów: 35,6 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie: 4,4 godz. Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii : Liczba godzin Punkty ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 39,4 1,6 o charakterze praktycznym 55 2,2 Data opracowania: r. Koordynator : dr hab. Katarzyna Jadwiszczak

2 Elementy składowe sylabusu Nazwa Kod Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Rok studiów/ semestr B. Informacje szczegółowe Metody inżynierii genetycznej biologia, studia pierwszego stopnia Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii III rok/v semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący 20 godz., wykład dr hab. Katarzyna Jadwiszczak Treści merytoryczne : 1. Przedmiot zainteresowań inżynierii genetycznej. Podstawowe techniki inżynierii genetycznej. Odkrycia leżące u podstaw współczesnej inżynierii genetycznej i biotechnologii. Metody izolowania i oczyszczania DNA 2. Rodzaje i budowa genomów. Enzymy restrykcyjne jako podstawowe narzędzie w manipulowaniu genami. Sekwencje palindromowe i lepkie końce. Mapy restrykcyjne. Rodzaje wektorów typy transformacji genetycznej. 3. Rodzaje transformacji genetycznej. Metody wprowadzania obcego DNA do komórek i organizmów. Agroinfekcja, stosowanie glikolu polietylenowego, mikroiniekcja, elektroporacja, metoda biolistyczna. 4. Sekwencjonowanie DNA - metoda PCR. Budowa nukleozydów, deoksynukleozydów i dideoksynukleozydów trzyfosforanowych i ich znaczenie w sekwencjonowaniu. 5. Techniki pomocnicze stosowane w inżynierii genetycznej. RT- PCR i real time PCR. Hybrydyzacja kwasów nukleinowych. Hybrydyzacje typu southern, northern, western. Sondy molekularne. Mikromacierze. 6. Metody ustalania funkcji genów. Zwiększenie ekspresji genów, nokaut genowy i wyciszanie funkcji genu. 7. Terapie genowe. Przykłady chorób, w których stosuje się terapie genowe. Strategie terapii genowych w chorobach nowotworowych. Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Efekty kształcenia: 1. Student opisuje podstawowe techniki inżynierii genetycznej. 2. Student objaśnia znaczenie inżynierii genetycznej i biotechnologii w medycynie, rolnictwie, hodowli oraz ochronie środowiska. Sposoby weryfikacji: 1. Egzamin pisemny podsumowujący przedmiot (krótkie pytania otwarte, pytania zamknięte). 1. Pozytywna ocena z egzaminu. Literatura podstawowa: 1. Charon K. M., Świtoński M Genetyka i genomika zwierząt. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 2. Węgleński P. (red.) Genetyka molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 3. Buchowicz J Biotechnologia molekularna.

3 Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. Literatura uzupełniająca: 1. Primrose S.B Zasady analizy genomu. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa. 2. Brown T Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 3. Szala S Terapia Genowa. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 4. Artykuły naukowe wskazane przez prowadzącego. podpis osoby składającej sylabus

4 Elementy składowe sylabusu Nazwa Kod Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Rok studiów/ semestr C. Informacje szczegółowe Metody inżynierii genetycznej biologia, studia pierwszego stopnia Wydział Biologiczno-Chemiczny UwB, Instytut Biologii III rok/v semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący 15 godz., laboratoria Dr hab. Katarzyna Jadwiszczak Treści merytoryczne : 1. Homogenizacja tkanek jako pierwszy krok w izolacji DNA. Izolacja DNA i obserwacja DNA u kiwi. Analiza zawartości DNA w próbce przy pomocy urządzenia Nanodrop. 2. Właściwości enzymów restrykcyjnych jako narzędzi w inżynierii genetycznej. Wyszukiwanie miejsc restrykcyjnych oraz rozpoznawanie lepkich i tępych końców. Konstruowanie map restrykcyjnych. Znaczenie markerów restrykcyjnych w konstruowaniu rodowodów. 3. Symulacja transformacji komórek E. coli wektorem plazmidowym. 4. Symulacja reakcji PCR. 5. Symulacja reakcji sekwencjonowania. Analiza próbek DNA pod kątem konkretnego produktu. 6. Symulowanie reakcji Southern blot. 7. Analiza ekspresji genów z wykorzystaniem mikromacierzy. Symulacja reakcji hybrydyzacji i odczyt barwnych plam na mikromacierzach. Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej Efekty kształcenia: 1. Student opisuje podstawowe techniki inżynierii genetycznej. 2. Student nabiera umiejętności w stosowaniu narzędzi i metod służących analizie genów. 3. Student samodzielnie planuje metody wytworzenia zmodyfikowanych komórek z wykorzystaniem różnorodnych źródeł informacji. Sposoby weryfikacji: Kolokwium pisemne podsumowujące zagadnienia opracowywane na zajęciach laboratoryjnych (krótkie pytania otwarte oraz pytania zamknięte). Pozytywna ocena z zaliczenia laboratoriów. Literatura podstawowa: 1. Brown T Genomy. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 2. Bej J., Markiewicz Z. (eds.) Biologia molekularna bakterii. PWN, Warszawa. 3. Węgleński P Genetyka Molekularna. PWN, Warszawa. 4. Szala S. (ed.) Terapia Genowa. PWN, Warszawa. Lektura uzupełniająca: 1. Turner P.C., McLennan A.G., Bates A.D., White M.R.H Krótkie Wykłady. Biologia Molekularna. Wydanie II, PWN, Warszawa.. podpis osoby składającej sylabus

5 i zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć. Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne). ii Przykładowe rodzaje aktywności: udział w wykładach, ćwiczeniach, przygotowanie do zajęć, udział w konsultacjach, realizacja zadań projektowych, pisanie eseju, przygotowanie do egzaminu. Liczba godzin nakładu pracy studenta powinna być zgodna z przypisanymi do tego punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS h. iii Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela są to tzw. godziny kontaktowe (również te nieujęte w rozkładzie zajęć, np. konsultacje lub zaliczenia/egzaminy). Suma punktów ECTS obu nakładów może być większa od ogólnej liczby punktów ECTS przypisanej temu przedmiotowi.