Genomika i bazy danych w biologii molekularnej

Wiedza podstawowa z następujących dziedzin:

- biologia ogólna

- biologia molekularna

- matematyka

- informatyka

- inżynieria genetyczna

przedmiot obligatoryjny

Uczestnictwo w wykładach: 15h

Uczestnictwo w ćwiczeniach: 30h

Całkowity czas, który student musi poświęcić, aby zaliczyć zarówno wykład jak i zajęcia laboratoryjne a przede wszystkim osiągnąć zamierzone efekty kształcenia wynosi ok. 110 godz. Nakład pracy studenta przedstawia się następująco:

1. godziny realizowane z udziałem nauczycieli akademickich to 45 godz.

2. średni czas niezbędny do przygotowania się do zajęć oraz poświęcony na prowadzenie badań własnych w ramach tematów zadanych na ćwiczeniach: 45h,

3. średni czas niezbędny do napisania pracy egzaminacyjnej: 20h.

K_W02: ma uporządkowaną wiedzę w zakresie toksykologii genetycznej i zjawisk epigenetycznych

K_W03: rozumie i definiuje podstawowe pojęcia i zagadnienia oraz perspektywy terapii genowej, komórkowej i immunoterapii

K_W04: rozumie związek między onkogenezą, a nowoczesnymi metodami leczenia nowotworów

K_W05: rozumie potrzebę stosowania nowoczesnych technik i produktów biotechnologicznych w postępowaniu klinicznym

K_W06: ma podstawową wiedzę w zakresie stosowania nowoczesnych biotechnologii w rutynowej diagnostyce laboratoryjnej i rozumie ich przydatność kliniczną

K_W07: ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie projektowania eksperymentów

K_W10: rozumie znaczenie powiązań studiowanego kierunku studiów z kierunkami biomedycznymi i kierunkami nauk ścisłych

K_W14: rozumie znaczenie komercjalizacji osiągnięć badawczych i marketingu usług badawczych

K_U02: potrafi stosować w praktyce zaawansowane techniki diagnostyki molekularnej opartej na analizie kwasów nukleinowych i białek

K_U05: potrafi pozyskać informacje naukowe wykorzystując zaawansowane bazy danych, w tym bazy danych rejestrujące badania przedkliniczne i kliniczne

K_U06: biegle wykorzystuje pozyskane informacje naukowe, potrafi je integrować, dokonywać krytycznej interpretacji, a także wyciągać wnioski i stawiać hipotezy robocze

K_U09: czyta ze zrozumieniem skomplikowane teksty naukowe w języku angielskim

K_U12: potrafi odróżnić pracę przeglądową od metaanalizy, badanie prospektywne od retrospektywnego, randomizowane od obserwacyjnego, zaślepione, podwójnie i potrójnie zaślepione

K_K01: ma świadomość poziomu swojej wiedzy i umiejętności, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się zawodowego i rozwoju osobistego

K_K02: prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu biotechnologa

K_K03: jest świadomy istnienia etycznego wymiaru w badaniach naukowych

K_K07: jest przygotowany do podjęcia studiów trzeciego stopnia

Wykłady, ćwiczenia, praca własna, pisanie pracy przeglądowej

- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa
- klasyczna metoda problemowa
- projektu
- referatu

W trakcie realizacji przedmiotu studenci zapoznawani są z zagadnieniami generowania, gromadzenia, przechowywania i udostępniania danych biologicznych, takich jak sekwencje makromolekuł, dane strukturalne, ekspresyjne, epigenetyczne, metagenomowe itp.

W trakcie ćwiczeń studenci mają możliwość samodzielnej realizacji zadań związanych z wyszukiwaniem, interpretacją i kompilowaniem informacji pochodzących z różnych źródeł.

W ostatnich latach zbiory danych molekularnych pozyskiwanych w toku badań eksperymentalnych rozszerzają się w postępie geometrycznym. Dane takie jak sekwencje genów i (coraz częściej) całych genomów, sekwencje białek, struktury 3D peptydów, informacje o ekspresji poszczególnych genów i całych grup, zarówno na poziomie RNA (transkryptomy) jak i białek (proteomy) jak również ogromna ilość informacji dodatkowych (modyfikacje epigenetyczne, potranslacyjne, interakcje między makromolekułami itp.) zbierane są w licznych bazach danych. Dostępność wspomnianych informacji zależy nie tylko od dostępności samych baz ale również od kompetencji ich użytkownika.

Celem przedmioty jest wprowadzenie Studentów w tematykę korzystania z baz danych jako źródeł wiedzy o funkcjonowaniu żywych organizmów i ekosystemów na różnych poziomach organizacji. W trakcie zajęć poruszane są zarówno kwestie natury teoretycznej (znaczenie danych), technicznej (metody pozyskiwania i przechowywania danych) jak i praktycznej (korzystanie z zebranych danych). Studenci mają również możliwość nabycia praktycznych umiejętności korzystania z różnych źródeł danych biologicznych i łączenia pozyskanych informacji w celu budowania zintegrowanej wiedzy o wybranych zagadnieniach.

- Brown T. A., Genomes 3. BIOS Scientific Publisher, 2006.

- Alberts B. et al., Molecular biology of the cell. 5th ed., Garland Publishing 2008.

- Strachan W., Human molecular genetics 4th ed. BIOS Scientific Publisher, 2010.

- Griffiths A. J. F., Gelbart W. M., Lewontin R. C., , Wessler S.R., Suzuki D. T., Miller J. H. Introduction to genetic analysis 10th edition. W. H. Freeman & Co. 2010.

- Singleton P., Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. PWN, Warszawa 2000.

- Korf B. R., Genetyka człowieka: rozwiązywanie problemów medycznych. PWN, Warszawa 2003.

- Węgleński P., Genetyka molekularna. PWN, Warszawa 2008.

- Słomski R. Analiza DNA. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, 2008.

- Drewa G., Ferenc T., Genetyka medyczna, Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2011.

Egzamin pisemny w formie pracy zaliczeniowej

Praca oceniana jest w dwóch kategoriach: zawartość merytoryczna (waga oceny 0.6) i strona edycyjna (waga oceny: 0.4). Skala ocen: 2-5. Ocena końcowa jest wypadkową obu ocen cząstkowych, z uwzględnieniem wag.

Ponadto oceniana jest aktywność na ćwiczeniach