Metody inżynierii genetycznej 2600-DM-MIG-2-S2
Laboratorium (LAB) Semestr letni 2020/21

W1: Student zna budowę komórek pro- i eukariotycznych, wskazuje różnice w budowie i ekspresji genów pro- i eukariotycznych oraz wykorzystuje wiedzę z zakresu różnych dziedzin nauki w celu analizy procesów zachodzących na poziomie komórkowym i subkomórkowym (K_W01, K_W03)

W2: Student posługuje się terminologią stosowaną w inżynierii genetycznej i definiuje poprawnie: organizmy transgeniczne, elementy konstruktu genetycznego, etapy procesu klonowania i rekombinacji DNA, proces edycji genomu (K_W01, K_W03, K_W08)

W3: Student charakteryzuje kolejne etapy tworzenia organizmów transgenicznych (GMM, GMO), typy sekwencji regulatorowych i markerowych, metody transformacji i selekcji, rodzaje rekombinaz i nukleaz miejscowo-swoistych, typy rekombinacji (K_W04, K_W08)

W4: Student opisuje funkcje elementów regulatorowych i strukturalnych transgenu, metody i efekty transgenizacji zwierząt i roślin, budowę/działanie nukleaz i rekombinaz, mechanizmy naprawy i rekombinacji DNA, działanie systemu restrykcja-modyfikacja i nabytej odporności mikroorganizmów CRISPR-CAS (K_W01, K_W04, K_W08)

W5: Student wskazuje na zależność pomiędzy budową konstruktu genetycznego wprowadzanego do organizmu a jego funkcją (K_W05)

W6: Student zna najważniejsze osiągnięcia w rozwoju biotechnologii organizmów pro- i eukariotycznych oraz metody identyfikacji transgenu/edytowanej w genomie zmiany na poziomie molekularnym i fenotypowym (K_W06, K_W11, K_W14)

W7: Student ma wiedzę w zakresie ukierunkowanej modyfikacji i selekcji modelowych organizmów pro- i eukariotycznych w celu uzyskania nowych cech przydatnych dla człowieka i środowiska oraz szacuje korzyści i ryzyko wykorzystania otrzymanych GMM i GMO (K_W06, K_W09)

W8: Student krytycznie ocenia aktualnie dyskutowane w literaturze specjalistycznej zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka dotyczące GMM i GMO (K_W09)

U1: Student potrafi samodzielnie zaprojektować i przeprowadzić proces rekombinacji DNA oraz genomu wybranego organizmu pro- i eukariotycznego (K_U01, K_U05)

U2: Student właściwie dobiera szczepy mikroorganizmów oraz nukleaz/rekombinaz miejscowo-swoistych do procesu mutagenezy ukierunkowanej jak i rekombinacji homologicznej in vivo oraz metody identyfikacji transgenu na poziomie DNA, mRNA i białka (K_U03, K_U05, K_U12)

U3: Student wykorzystuje wiedzę dotyczącą budowy i sposobu działania nukleaz/rekombinaz miejscowo-swoistych oraz właściwości otrzymanych w procesie rekombinacji produktów podczas pracy eksperymentalnej (K_U04, K_U15)

U4: Student posługuje się specjalistyczną terminologią dotyczącą mechanizmów naprawy DNA, rekombinacji DNA, edycji genomu oraz transgenizacji bakterii, roślin i zwierząt (K_U13)

U5: Student analizuje i właściwie interpretuje wyniki uzyskane podczas pracy eksperymentalnej (K_U11)

U6: Student jest zdolny do pracy indywidualnej i zespołowej (K_U02)

K1: Student postępuje zgodnie z zasadami bioetyki (K_K03)

K2: Student racjonalnie i krytycznie podchodzi do informacji uzyskanej z literatury naukowej, Internetu i innych źródeł masowego przekazu dotyczących GMM i GMO (K_K07, K_K10)

K3: Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole (K_K09)

Ćwiczenia laboratoryjne (pierwsza część, 10 godz.):

1. Budowa konstruktu genetycznego ułatwiającego określenie lokalizacji i ekspresji wprowadzonych genów do komórek roślinnych.

2. Klonowanie wybranego genu do wektora pVK35SGUS-pA (zajęcia teoretyczne).

3. Transformacja roślin rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis thaliana) metodą floral-dip za pomocą Agrobacterium tumefaciens. Selekcja transgenicznych nasion na pożywkach z antybiotykiem.

4. Transformacja roślin tytoniu (Nicotiana tabaccum) metodą krążków liściowych za pomocą Agrobacterium tumefaciens.

5. Analiza wydajności transformacji Arabidopsis thaliana metodą floral-dip za pomocą Agrobacterium tumefaciens. Kolokwium (ćwiczenia 1-5)

Ćwiczenia laboratoryjne (druga część, 10 godz.):

6. Przygotowanie sekwencji wektorów wykorzystywanych w trakcie rekombinacji edycji genomu oraz rekombinacji in vivo

7. Rekombinacja homologiczna in vivo w komórkach bakterii E. coli – składanie sekwencji wektora z sekwencją kasety niosącą gen markerowy

8. Identyfikacja kolonii bakterii niosących sekwencją zrekombinowanego plazmidu

9. Edycja genomu linii reporterowej wykorzystaniem systemu CRISPR-CAS9

10. Identyfikacja komórek wykazujących aktywność genu GFP. Test pisemny (ćwiczenia 6-10)