Metody analizy biologicznego materiału kopalnego

Wiedza podstawowa z zakresu genetyki, biologii molekularnej i mikrobiologii.

przedmiot obligatoryjny

Godziny obowiązkowe realizowane z udziałem nauczyciela:

- wykłady - 10 godz.

- ćwiczenia - 20 godz.

- konsultacja z osobami prowadzącymi zajęcia - 18 godz.

2. Praca własna studenta:

- przygotowanie do ćwiczeń - 25 godz.

- przygotowanie do kolokwiów i egzaminu - 25 godz.

3. Udział w zaliczeniu wykładów i ćwiczeń - 2 godz.

Łącznie: 100 godz. (4 ECTS)

W1. Charakteryzuje ślady biologicznego materiału kopalnego i ich przydatność w badaniach genetycznych

W2. Omawia metody izolacji DNA genomowego biologicznego materiału kopalnego i jego oczyszczania

W3. Zna zasady obowiązujące podczas pobierania i przechowywania biologicznego materiału kopalnego.

W4. Potrafi dobrać odpowiednie metody badawcze do danego problemu.

W5. Potrafi zinterpretować wyniki uzyskanych badań mikrobiologicznych i genetycznych w aspekcie biologicznego materiału kopalnego.

W6. Omawia i wskazuje znaczenie norm ISO w badaniach biologicznych.

W7. Rozumie znaczenie analiz aDNA w badaniach filogenetycznych, populacyjnych oraz w archeologii i kryminalistyce.

U1. Potrafi wyizolować aDNA z materiału kopalnego oraz zaprojektować i przeprowadzić reakcję amplifikacji

U2. Dokonuje we właściwy sposób pobierania materiału kopalnego.

U3. Potrafi przygotować preparaty do analiz mikroskopowych z biologicznego materiału kopalnego (skamieniałe drewno, skóra).

U4. Wykonuje posiewy mikrobiologiczne metodą: stempla, odcisków i rozcieńczeń i posiewu redukcyjnego.

U6. Dokonuje izolacji DNA genomowego z materiału biologicznego kopalnego różnymi metodami.

U7. Potrafi wyizolować z materiału kopalnego mikroorganizmy do dalszych analiz i wyekstrahować ich aDNA).

U8. Umie wyszukiwać i korzystać z norm, ISO prowadząc badania w aspekcie biologicznego materiału kopalnego.

U9. Dokonuje analizy uzyskanych wyników badań i interpretuje pozyskane wyniki.

K1. Nabywa zdolności do pracy w zespole - K_K09

K2. Jest odpowiedzialny za powierzony sprzęt - K_K08

K3. Jest odpowiedzialny za powierzony materiał do badań i wykonanie zadania - K_K03, K_K10

K4. Pracuje w sposób bezpieczny dla siebie i innych - K_K07

K5. Krytycznie analizuje uzyskane rezultaty i wyciąga wnioski - K_K02, K_K05

K6. Pracuje w sposób zapewniający wiarygodność uzyskanych rezultatów - K_K03, K_K04

Wykład informacyjny (konwencjonalny) z prezentacją multimedialną.

Zajęcia laboratoryjne - objaśnienia prowadzącego z prezentacją multimedialną, pogadanka, omówienie poszczególnych metod. Studenci wykonują eksperymenty zgodnie z pisemnymi instrukcjami w zespołach 2-3-osobowych pod nadzorem prowadzącego. Po zakończeniu ćwiczeń, omówienie i analiza uzyskanych wyników oraz dyskusja.

- pokaz

- pogadanka

- ćwiczeniowa
- doświadczeń
- laboratoryjna
- projektu

- metody rozwijające refleksyjne myślenie
- metody służące prezentacji treści
- metody wymiany i dyskusji

Celem zajęć jest zapoznanie studentów z rodzajami biologicznego materiału kopalnego i wyjaśnienie zastosowania kopalnego DNA w archeologii i kryminalistyce oraz w badaniach filogenetycznych i populacyjnych. Student poznaje strategie oraz problemy związane z analizą kopalnego DNA oraz gatunki mikroorganizmów, roślin i zwierząt, w przypadku których takie analizy były przeprowadzone. W trakcie zajęć studenci poznają różne metody analiz śladów biologicznych (drewno fosylne, dziegieć, kości, nasiona itp.).

W ramach wykładów omówione będą zagadnienia z zakresu paleogenetyki i paleogenomiki. Omówione będą metody ekstrakcji oraz strategie analizy aDNA. Szczegółowo przedstawione będą problemy dotyczące kontaminacji i degradacji aDNA stanowiące źródło problemów w analizach. Zaprezentowane będą przykłady badań z wykorzystaniem aDNA ze szczątków ludzkich m. in. rodziny królewskiej cara Mikołaja II Romanowa, Wikingów i in.. Omówione aDNA bakterii jako źródło informacji o epidemiach na przestrzeni wieków. Molekularna archeobotanika i jej zastosowanie w identyfikacji gatunków roślin użytkowych. Przedstawione będą techniki SEM, AFM, FTIR i ich zastosowanie w analizach biologicznego materiału kopalnego.

1. M. Richards 2005. Archaeometry and antique analysis | organic and biological materials. Encyclopedia of Analytical Science (Second Edition) str. 127-132.

2. V. Marx 2017. Genetics: new tales from ancient DNA. Nature Methods 14(8): 771.

3. A.C. Stone, A.T. Ozga 2019. Ancient DNA in the Study of Ancient Disease

w Ortner's Identification of Pathological Conditions in Human Skeletal Remains (Third Edition), str. 183-210.

4. S.A. Elias 2015. Overview of Fossil Beetles. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, str 161-172.

5. S. Marciniak. 2016. Hunting for Pathogens: Ancient DNA and the Historical Record w: Beyond the Bones. Engaging with Disparate Datasets str. 81-100.

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie przygotowanych sprawozdań z eksperymentów wykonanych podczas zajęć laboratoryjnych i napisania testu.

Zaliczenie wykładu na podstawie napisania testu. Możliwość zaliczenia testów on-line.

nie dotyczny