Metody inżynierii genetycznej
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 2600-DM-MIG-2-S2 |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0511) Biologia
|
Nazwa przedmiotu: | Metody inżynierii genetycznej |
Jednostka: | Wydział Nauk Biologicznych i Weterynaryjnych |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
4.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Wymagania wstępne: | Ugruntowana wiedza z biologii komórki, genetyki, biochemii i biologii molekularnej. |
Rodzaj przedmiotu: | przedmiot obligatoryjny |
Całkowity nakład pracy studenta: | 1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (35 godz.): - udział w wykładach – 10 godz. - udział w ćwiczeniach laboratoryjnych – 20 godz. - konsultacje z wykładowcą – 2 godz. - konsultacje z prowadzącym ćwiczenia – 3 godz. 2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta: - przygotowanie do zajęć, uzupełnienie notatek, zapoznanie się z literaturą przedmiotu – 25 godz. 3. Czas wymagany do przygotowania się do uczestnictwa w procesie oceniania: - przygotowanie się do zaliczenia końcowego ćwiczeń – 20 godz. - przygotowanie się do zaliczenia z wykładów – 20 godz. Łączna liczba godzin: 100 godz. (4 ECTS) |
Efekty uczenia się - wiedza: | 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) |
Efekty uczenia się - umiejętności: | 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) |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | 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) |
Metody dydaktyczne: | Metoda dydaktyczna podająca: - wykład informacyjny z prezentacjami multimedialnymi Metody dydaktyczne eksponujące i poszukujące: - ćwiczenia laboratoryjne mają charakter eksperymentalno-pokazowy, studenci realizują zadania w zespołach 2-osobowych z uwzględnieniem metodyki prowadzonych doświadczeń i obserwacji. Wykonują doświadczenia zgodnie z pisemną instrukcją oraz po omówieniu podstaw teoretycznych i zaplanowaniu pracy – dostęp do sprzętu laboratoryjnego oraz zachowanie podstawowych zasad BHP dotyczących pracy laboratoryjnej z materiałem biologicznym i odczynnikami chemicznymi. |
Metody dydaktyczne podające: | - opis |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - ćwiczeniowa |
Metody dydaktyczne w kształceniu online: | - metody służące prezentacji treści |
Skrócony opis: |
Realizacja przedmiotu zakłada przedstawienie sposobów kreowania roślin transgenicznych oraz problemów, które towarzyszą temu procesowi na poszczególnych jego etapach. Studenci nabędą praktyczne umiejętności tworzenia konstruktu genetycznego i transformowania go do komórek roślinnych. Ponadto, zostaną zapoznani z najnowszymi osiągnięciami naukowymi dotyczącymi roślin transgenicznych. W celu pogłębienia wiedzy z zakresu inżynierii genetycznej dotyczącej molekularnych podstaw rekombinacji DNA, w tym procesu edycji genomu, omówione będą również najnowsze narzędzia molekularne wykorzystywane w trakcie rekombinacji genomu pro- i eukariotycznego, tj. rekombinazy oraz nukleazy miejscowo-swoiste, w tym system nabytej odporności mikroorganizmów (CRISPR-CAS). W części praktycznej przeprowadzona będzie rekombinacja in vivo plazmidowego DNA oraz edycja genomu ssaczej linii komórkowej. |
Pełny opis: |
Celem pierwszej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy dotyczącej wieloetapowego procesu kreowania roślin transgenicznych oraz potencjalnych problemów towarzyszących transgenizacji roślin. Scharakteryzowana zostanie budowa konstruktów genetycznych wprowadzanych do komórek roślinnych, pośrednie i bezpośrednie metody transformacji roślin, molekularny mechanizm transformacji roślin za pomocą Agrobacterium, selekcja transformntów i analiza poziomu ekspresji i lokalizacji transgenu u wybranych roślin transgenicznych. Ponadto, będą omówione przykładowe geny reporterowe (GUS i GFP), jako narzędzia do wizualnej lokalizacji transgenu w komórkach roślinnych oraz znaczenie roślin transgenicznych w badaniach naukowych i gospodarce. W trakcie zajęć laboratoryjnych Studenci nabędą umiejętności w zakresie konstruowania transgenu i klonowania do Agrobacterium. Zapoznają się z różnorodnymi metodami umożliwiającymi wprowadzenie obcych genów do genomu roślinnego oraz opanują manualnie techniki transformacji roślin z zastosowaniem Agrobacterium tumefaciens. Ponadto, nabędą praktyczne umiejętności w zakresie analizy i selekcji regenerantów oraz transformantów, a także detekcji GMO. Celem drugiej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy z zakresu rekombinacji/edycji genomu organizmów pro- i eukariotycznych. We wstępie omówione zostaną wybrane elementy organizacji genomu u pro- i eukariota oraz mechanizmy rekombinacji i naprawy DNA u porkariota. Studenci zapoznają się z: (i) działaniem systemu restrykcja-modyfikacja oraz praktycznym wykorzystaniem jego elementów w procesie rekombinacji DNA, (ii) charakterystyką rekombinaz serynowych i tyrozynowych oraz molekularnymi mechanizmami ich działania, (iii) przebiegiem procesu rekombinacji homologicznej in vivo w komórkach E. coli. Ponadto, omówiony zostanie mechanizm mutagenezy ukierunkowanej ze szczególnym uwzględnieniem budowy oraz sposobu działania: meganukleaz, nukleaz miejscowo-specyficznych z domeną palca cynkowego – ZNF oraz TALE. Charakterystyka systemu nabytej odporności mikroorganizmów obejmie klasyfikację systemów CRISPR-CAS oraz opis jego działania. Przedstawione zostaną modyfikacje systemu CRISPR-CAS warz z praktycznym aspektem wykorzystania procesu edycji genomu bakterii i zwierząt w badaniach naukowych oraz biotechnologii. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych Studenci przeprowadzą rekombinację sekwencji wektora plazmidowego fragmentem DNA niosącym gen markerowy. Ponadto wykonana zostanie edycja genomu polegającą na usunięciu mutacji w sekwencji GFP obecnej w genomie reporterowej linii komórkowej. |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. GMO w świetle najnowszych badań; K. Niemirowicz-Szczytt. Wydawnictwo SGGW, 2012. 2. Biotechnologia roślin. (pod red) St. Malepszy, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 3. http://gmo.mos.gov.pl 4. Genomy; T.A. Brown, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 5. Podstawy Biologii Molekularnej; L.A Allison, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, 2009 6. Biologia Molekularna Bakterii; J. Baj, Z. Markiewicz, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015 7. Aktualna wiedza podawana przez wykładowców |
Metody i kryteria oceniania: |
Metoda oceniania: zaliczenie na ocenę (ćwiczenia laboratoryjne) zaliczenie na ocenę (wykład) Kryteria oceniania: - zaliczenie pisemne (ćwiczenia) na podstawie pozytywnie zaliczonego kolokwium lub testu pisemnego (test zamknięty jednokrotnego wyboru); ocenę końcową stanowi średnia z dwóch pozytywnych ocen z każdej części zajęć laboratoryjnych. Wymagany próg na ocenę dostateczną: 51-60% 61-70% - dostateczny plus 71-80% - dobry 81-90% - dobry plus 91-100% - bardzo dobry - zaliczenie pisemne (wykład) na podstawie 2 pozytywnie zaliczonych testów (test zamknięty jednokrotnego wyboru); ocenę końcową stanowi średnia z dwóch pozytywnych ocen z każdej części wykładów. Wymagany próg na ocenę dostateczną: 51-60% 61-70% - dostateczny plus 71-80% - dobry 81-90% - dobry plus 91-100% - bardzo dobry |
Praktyki zawodowe: |
nie dotyczy |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2023-02-20 - 2023-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 20 godzin
Wykład, 10 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Robert Lenartowski | |
Prowadzący grup: | Robert Lenartowski, Justyna Wiśniewska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Zaliczenie na ocenę | |
Skrócony opis: |
Realizacja przedmiotu zakłada przedstawienie sposobów kreowania roślin transgenicznych oraz problemów, które towarzyszą temu procesowi na poszczególnych jego etapach. Studenci nabędą praktyczne umiejętności tworzenia konstruktu genetycznego i transformowania go do komórek roślinnych. Ponadto, zostaną zapoznani z najnowszymi osiągnięciami naukowymi dotyczącymi roślin transgenicznych. W celu pogłębienia wiedzy z zakresu inżynierii genetycznej dotyczącej molekularnych podstaw rekombinacji DNA, w tym procesu edycji genomu, omówione będą również najnowsze narzędzia molekularne wykorzystywane w trakcie rekombinacji genomu pro- i eukariotycznego, tj. rekombinazy oraz nukleazy miejscowo-swoiste, w tym system nabytej odporności mikroorganizmów (CRISPR-CAS). W części praktycznej przeprowadzona będzie rekombinacja in vivo plazmidowego DNA oraz edycja genomu ssaczej linii komórkowej. |
|
Pełny opis: |
Celem pierwszej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy dotyczącej wieloetapowego procesu kreowania roślin transgenicznych oraz potencjalnych problemów towarzyszących transgenizacji roślin. Scharakteryzowana zostanie budowa konstruktów genetycznych wprowadzanych do komórek roślinnych, pośrednie i bezpośrednie metody transformacji roślin, molekularny mechanizm transformacji roślin za pomocą Agrobacterium, selekcja transformntów i analiza poziomu ekspresji i lokalizacji transgenu u wybranych roślin transgenicznych. Ponadto, będą omówione przykładowe geny reporterowe (GUS i GFP), jako narzędzia do wizualnej lokalizacji transgenu w komórkach roślinnych oraz znaczenie roślin transgenicznych w badaniach naukowych i gospodarce. W trakcie zajęć laboratoryjnych Studenci nabędą umiejętności w zakresie konstruowania transgenu i klonowania do Agrobacterium. Zapoznają się z różnorodnymi metodami umożliwiającymi wprowadzenie obcych genów do genomu roślinnego oraz opanują manualnie techniki transformacji roślin z zastosowaniem Agrobacterium tumefaciens. Ponadto, nabędą praktyczne umiejętności w zakresie analizy i selekcji regenerantów oraz transformantów, a także detekcji GMO. Celem drugiej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy z zakresu rekombinacji/edycji genomu organizmów pro- i eukariotycznych. We wstępie omówione zostaną wybrane elementy organizacji genomu u pro- i eukariota oraz mechanizmy rekombinacji i naprawy DNA u porkariota. Studenci zapoznają się z: (i) działaniem systemu restrykcja-modyfikacja oraz praktycznym wykorzystaniem jego elementów w procesie rekombinacji DNA, (ii) charakterystyką rekombinaz serynowych i tyrozynowych oraz molekularnymi mechanizmami ich działania, (iii) przebiegiem procesu rekombinacji homologicznej in vivo w komórkach E. coli. Ponadto, omówiony zostanie mechanizm mutagenezy ukierunkowanej ze szczególnym uwzględnieniem budowy oraz sposobu działania: meganukleaz, nukleaz miejscowo-specyficznych z domeną palca cynkowego – ZNF oraz TALE. Charakterystyka systemu nabytej odporności mikroorganizmów obejmie klasyfikację systemów CRISPR-CAS oraz opis jego działania. Przedstawione zostaną modyfikacje systemu CRISPR-CAS warz z praktycznym aspektem wykorzystania procesu edycji genomu bakterii i zwierząt w badaniach naukowych oraz biotechnologii. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych Studenci przeprowadzą rekombinację sekwencji wektora plazmidowego fragmentem DNA niosącym gen markerowy. Ponadto wykonana zostanie edycja genomu polegającą na usunięciu mutacji w sekwencji GFP obecnej w genomie reporterowej linii komórkowej. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. GMO w świetle najnowszych badań; K. Niemirowicz-Szczytt. Wydawnictwo SGGW, 2012. 2. Biotechnologia roślin. (pod red) St. Malepszy, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 3. http://gmo.mos.gov.pl 4. Genomy; T.A. Brown, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 5. Podstawy Biologii Molekularnej; L.A Allison, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, 2009 6. Biologia Molekularna Bakterii; J. Baj, Z. Markiewicz, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015 7. Aktualna wiedza podawana przez wykładowców |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)
Okres: | 2024-02-20 - 2024-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 20 godzin
Wykład, 10 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Robert Lenartowski | |
Prowadzący grup: | Robert Lenartowski, Justyna Wiśniewska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Zaliczenie na ocenę | |
Skrócony opis: |
Realizacja przedmiotu zakłada przedstawienie sposobów kreowania roślin transgenicznych oraz problemów, które towarzyszą temu procesowi na poszczególnych jego etapach. Studenci nabędą praktyczne umiejętności tworzenia konstruktu genetycznego i transformowania go do komórek roślinnych. Ponadto, zostaną zapoznani z najnowszymi osiągnięciami naukowymi dotyczącymi roślin transgenicznych. W celu pogłębienia wiedzy z zakresu inżynierii genetycznej dotyczącej molekularnych podstaw rekombinacji DNA, w tym procesu edycji genomu, omówione będą również najnowsze narzędzia molekularne wykorzystywane w trakcie rekombinacji genomu pro- i eukariotycznego, tj. rekombinazy oraz nukleazy miejscowo-swoiste, w tym system nabytej odporności mikroorganizmów (CRISPR-CAS). W części praktycznej przeprowadzona będzie rekombinacja in vivo plazmidowego DNA oraz edycja genomu ssaczej linii komórkowej. |
|
Pełny opis: |
Celem pierwszej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy dotyczącej wieloetapowego procesu kreowania roślin transgenicznych oraz potencjalnych problemów towarzyszących transgenizacji roślin. Scharakteryzowana zostanie budowa konstruktów genetycznych wprowadzanych do komórek roślinnych, pośrednie i bezpośrednie metody transformacji roślin, molekularny mechanizm transformacji roślin za pomocą Agrobacterium, selekcja transformntów i analiza poziomu ekspresji i lokalizacji transgenu u wybranych roślin transgenicznych. Ponadto, będą omówione przykładowe geny reporterowe (GUS i GFP), jako narzędzia do wizualnej lokalizacji transgenu w komórkach roślinnych oraz znaczenie roślin transgenicznych w badaniach naukowych i gospodarce. W trakcie zajęć laboratoryjnych Studenci nabędą umiejętności w zakresie konstruowania transgenu i klonowania do Agrobacterium. Zapoznają się z różnorodnymi metodami umożliwiającymi wprowadzenie obcych genów do genomu roślinnego oraz opanują manualnie techniki transformacji roślin z zastosowaniem Agrobacterium tumefaciens. Ponadto, nabędą praktyczne umiejętności w zakresie analizy i selekcji regenerantów oraz transformantów, a także detekcji GMO. Celem drugiej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy z zakresu rekombinacji/edycji genomu organizmów pro- i eukariotycznych. We wstępie omówione zostaną wybrane elementy organizacji genomu u pro- i eukariota oraz mechanizmy rekombinacji i naprawy DNA u porkariota. Studenci zapoznają się z: (i) działaniem systemu restrykcja-modyfikacja oraz praktycznym wykorzystaniem jego elementów w procesie rekombinacji DNA, (ii) charakterystyką rekombinaz serynowych i tyrozynowych oraz molekularnymi mechanizmami ich działania, (iii) przebiegiem procesu rekombinacji homologicznej in vivo w komórkach E. coli. Ponadto, omówiony zostanie mechanizm mutagenezy ukierunkowanej ze szczególnym uwzględnieniem budowy oraz sposobu działania: meganukleaz, nukleaz miejscowo-specyficznych z domeną palca cynkowego – ZNF oraz TALE. Charakterystyka systemu nabytej odporności mikroorganizmów obejmie klasyfikację systemów CRISPR-CAS oraz opis jego działania. Przedstawione zostaną modyfikacje systemu CRISPR-CAS warz z praktycznym aspektem wykorzystania procesu edycji genomu bakterii i zwierząt w badaniach naukowych oraz biotechnologii. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych Studenci przeprowadzą rekombinację sekwencji wektora plazmidowego fragmentem DNA niosącym gen markerowy. Ponadto wykonana zostanie edycja genomu polegającą na usunięciu mutacji w sekwencji GFP obecnej w genomie reporterowej linii komórkowej. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. GMO w świetle najnowszych badań; K. Niemirowicz-Szczytt. Wydawnictwo SGGW, 2012. 2. Biotechnologia roślin. (pod red) St. Malepszy, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 3. http://gmo.mos.gov.pl 4. Genomy; T.A. Brown, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 5. Podstawy Biologii Molekularnej; L.A Allison, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, 2009 6. Biologia Molekularna Bakterii; J. Baj, Z. Markiewicz, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015 7. Aktualna wiedza podawana przez wykładowców |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (w trakcie)
Okres: | 2025-02-24 - 2025-09-20 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
WYK
LAB
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 20 godzin
Wykład, 10 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Robert Lenartowski | |
Prowadzący grup: | Robert Lenartowski, Justyna Wiśniewska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Zaliczenie na ocenę | |
Skrócony opis: |
Realizacja przedmiotu zakłada przedstawienie sposobów kreowania roślin transgenicznych oraz problemów, które towarzyszą temu procesowi na poszczególnych jego etapach. Studenci nabędą praktyczne umiejętności tworzenia konstruktu genetycznego i transformowania go do komórek roślinnych. Ponadto, zostaną zapoznani z najnowszymi osiągnięciami naukowymi dotyczącymi roślin transgenicznych. W celu pogłębienia wiedzy z zakresu inżynierii genetycznej dotyczącej molekularnych podstaw rekombinacji DNA, w tym procesu edycji genomu, omówione będą również najnowsze narzędzia molekularne wykorzystywane w trakcie rekombinacji genomu pro- i eukariotycznego, tj. rekombinazy oraz nukleazy miejscowo-swoiste, w tym system nabytej odporności mikroorganizmów (CRISPR-CAS). W części praktycznej przeprowadzona będzie rekombinacja in vivo plazmidowego DNA oraz edycja genomu ssaczej linii komórkowej. |
|
Pełny opis: |
Celem pierwszej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy dotyczącej wieloetapowego procesu kreowania roślin transgenicznych oraz potencjalnych problemów towarzyszących transgenizacji roślin. Scharakteryzowana zostanie budowa konstruktów genetycznych wprowadzanych do komórek roślinnych, pośrednie i bezpośrednie metody transformacji roślin, molekularny mechanizm transformacji roślin za pomocą Agrobacterium, selekcja transformntów i analiza poziomu ekspresji i lokalizacji transgenu u wybranych roślin transgenicznych. Ponadto, będą omówione przykładowe geny reporterowe (GUS i GFP), jako narzędzia do wizualnej lokalizacji transgenu w komórkach roślinnych oraz znaczenie roślin transgenicznych w badaniach naukowych i gospodarce. W trakcie zajęć laboratoryjnych Studenci nabędą umiejętności w zakresie konstruowania transgenu i klonowania do Agrobacterium. Zapoznają się z różnorodnymi metodami umożliwiającymi wprowadzenie obcych genów do genomu roślinnego oraz opanują manualnie techniki transformacji roślin z zastosowaniem Agrobacterium tumefaciens. Ponadto, nabędą praktyczne umiejętności w zakresie analizy i selekcji regenerantów oraz transformantów, a także detekcji GMO. Celem drugiej części wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych jest przekazanie studentom najnowszej wiedzy z zakresu rekombinacji/edycji genomu organizmów pro- i eukariotycznych. We wstępie omówione zostaną wybrane elementy organizacji genomu u pro- i eukariota oraz mechanizmy rekombinacji i naprawy DNA u porkariota. Studenci zapoznają się z: (i) działaniem systemu restrykcja-modyfikacja oraz praktycznym wykorzystaniem jego elementów w procesie rekombinacji DNA, (ii) charakterystyką rekombinaz serynowych i tyrozynowych oraz molekularnymi mechanizmami ich działania, (iii) przebiegiem procesu rekombinacji homologicznej in vivo w komórkach E. coli. Ponadto, omówiony zostanie mechanizm mutagenezy ukierunkowanej ze szczególnym uwzględnieniem budowy oraz sposobu działania: meganukleaz, nukleaz miejscowo-specyficznych z domeną palca cynkowego – ZNF oraz TALE. Charakterystyka systemu nabytej odporności mikroorganizmów obejmie klasyfikację systemów CRISPR-CAS oraz opis jego działania. Przedstawione zostaną modyfikacje systemu CRISPR-CAS warz z praktycznym aspektem wykorzystania procesu edycji genomu bakterii i zwierząt w badaniach naukowych oraz biotechnologii. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych Studenci przeprowadzą rekombinację sekwencji wektora plazmidowego fragmentem DNA niosącym gen markerowy. Ponadto wykonana zostanie edycja genomu polegającą na usunięciu mutacji w sekwencji GFP obecnej w genomie reporterowej linii komórkowej. |
|
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. GMO w świetle najnowszych badań; K. Niemirowicz-Szczytt. Wydawnictwo SGGW, 2012. 2. Biotechnologia roślin. (pod red) St. Malepszy, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 3. http://gmo.mos.gov.pl 4. Genomy; T.A. Brown, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 5. Podstawy Biologii Molekularnej; L.A Allison, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, 2009 6. Biologia Molekularna Bakterii; J. Baj, Z. Markiewicz, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015 7. Aktualna wiedza podawana przez wykładowców |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.