Zajęcia dydaktyczne
Nasz zespół prowadzi następujące zajęcia dydaktyczne:
Genetyczna regulacja rozwoju
- wykład do wyboru dla III roku studiów licencjackich Biotechnologii
Podstawowe zainteresowania biologii rozwoju.
Systemy modelowe zwierzęce w badaniach procesów rozwoju.
Regulacja ekspresji genów w rozwoju.
Schematy przekazywania sygnału w biologii rozwoju zwierząt.
Cykl komórkowy i gametogeneza.
Mitoza i mejoza.
Embriogeneza i genetyczna predeterminacja embrionalnego rozwoju zwierząt.
Procesy regulujące ustaleniem polarności osi zarodka i osi ciała u zwierząt.
Rozwój ektodermy , mezodermy i endodermy.
Organogeneza w układach modelowych: bezkręgowców i kręgowców.
Rozwój kończyn i procesy regeneracji.
Struktura i funkcja kwasów nukleinowych
– wykład i ćwiczenia dla I roku studiów licencjackich Biotechnologii
Wykład
Typy, budowa, własności i nomenklarura elementów budujących kwasy nukleinowe (zasady azotowe, pentozy, kwas fosforowy, nukleozydy, nukleotydy, oligonukleotydy itp.
Budowa struktura i wlasności DNA (A, B, Z).
Typy, budowa i nomenklatura RNA
Budowa, struktura i własności RNA (mRNA, hnRNA, tRNA, rRNA, snRNA, snoRNA, miRNA, scRNA) oraz ich formy występowania.
Organizacja przestrzenna kwasów nukleinowych w organizmach żywych.
Różnorodność strukturalna i funkcjonalna jąder komórkowych w zależności od rodzaju i funkcji komórki i tkanek.
Funkcjonalna organizacja genomu organizmów oraz modulacja organizacji chromatyny w cyklu komórkowym.
Struktura chromatyny i genów.
Powiązania pomiędzy sekwencją, strukturą a funkcją rożnych rodzajów kwasów nukleinowych.
Wybrane mechanizmy regulacji funkcji organizmów żywych w których uczestniczą kwasy nukleinowe.
Białka i enzymy oddziałujące lub procesujące kwasy nukleinowe.
Ćwiczenia
Preparacja RNA z drożdży.
Oznaczanie widma absorbcyjnego DNA oraz efektu hiperchromowego.
Spektrofotometryczne oznaczanie stężenia kwasów nukleinowych – zadania indywidualne.
Rozróżnianie preparatu DNA i RNA - zadania indywidualne (próba orcynowa, próba Dischego).
Ocena stopnia czystości wypreparowanego RNA z drożdży: pomiar widma absorbcyjnego oraz pomiar stosunku A260/A280 i A260/A250 .
Niespecyficzna degradacja DNA z grasicy oraz DNA z E. coli przy użyciu DN-azy I.
Rozdział elektroforetyczny DNA i RNA w żelu agarozowym.
Genomy eukariotyczne
– wykład i ćwiczenia dla I roku studiów uzupełniających magisterskich Biologii Molekularnej
Wykład
Jądro komórkowe – ultrastruktura w powiązaniu z poszczególnymi funkcjami jądra komórkowego. Białka szkieletu jądrowego i modulacja ich oddziaływań z chromatyną i DNA/RNA w cyklu komórkowym.
Genomy eukariotyczne: wielkość, sekwencje unikalne i powtarzające się. Egzony i introny. Liczba genów, układy genów. Pseudogeny. Nukleosomy, chromosomy, organizacja przestrzenna chromatyny w cyklu komórkowym.
Replikacja DNA: replikon, polimerazy DNA, rola PCNA, RFC i innych czynników białkowych w replikacji. System replikacji faga T4. System restrykcji i modyfikacji DNA.
Inicjacja transkrypcji: elementy promotora, typy i rodzaje promotorów, polimerazy RNA zależne od DNA, podstawowe czynniki transkrypcyjne, czynniki pomocnicze (upstream), transkrypcja a naprawa DNA.
Regulacja transkrypcji: czynniki indukowane, domeny wiążące DNA, receptory sterydowe, homeodomeny, helisa-pętla-helisa, zamki leucynowe, metylacja i demetylacja. Dojrzewanie i transport RNA.
Splajsing jądrowy: miejsca splajsingu, snRNA, splajsosom, introny grupy I, introny grupy II, splajsing alternatywny, splajsing drożdżowego tRNA.
Katalityczne RNA: autosplajsing intronów z grupy I, struktura drugorzędowa, aktywności katalityczne rybozymów, introny kodujące białka. Edytowanie RNA. Rearanżacja DNA: Loci aktywne i nieaktywne u drożdży.
Transpozony.
Mechanizmy genetycznej regulacji rozwoju organizmów wielokomórkowych.
Zalecana literatura: Benjamin Levin „Genes VII”, Oxford University Press
Ćwiczenia
Różne formy jądra komórkowego, stopień poliploidyzacji: Przygotowanie preparatów mikroskopowych umożliwiających analizę morfologii jąder komórkowych w różnych stadiach rozwojowych muszki owocowej (jajnik/owariola, embriony, larwy, poczwarki). Analiza materiału z zastosowaniem mikroskopii konfokalnej.
Przygotowanie krzyżówki wybranych szczepów Drosophila melanogaster – uzyskanie szczepów konstytutywnie ekspresjonujących laminę A/C: hodowla muszki owocowej, selekcja dziewiczych samic, założenie krzyżówki, przygotowanie transgenicznych embrionów D.melanogaster do analiz przyżyciowych, analizy przyżyciowe z zastosowaniem mikroskopii fluorescencyjnej.
Wybrane aspekty terapii genowych:
– wykład i ćwiczenia dla II roku studiów uzupełniających magisterskich Biologii Molekularnej oraz Biotechnologii Medycznej
Wykład
Ekspresja białek eukariotycznych w komórkach bakteryjnych.
Wybór systemu ekspresji w zależności od potrzeb i wymagań eksperymentatora (typy systemów ekspresji, własności wybranych plazmidów, wybór komórek bakteryjnych, wybór komórek bakteryjnych i plazmidu do propagacji DNA i subklonowania).
Standardowe procedury ekspresji oraz ich optymalizacja do własnych potrzeb. Rozwiązywanie problemów w przypadkach nietypowych (ekspresja białek integralnych błony lub domen transmembranowych, ekspresja białek silnie wiążących DNA i RNA, problemy z rozpuszczalnością ekspresjonowanych białek, specjalne zastosowania).
Ekspresja białek egzogennych w komórkach eukariotycznych.
Systemy ekspresji białek egzogennych w komórkach D. melanogaster i ich zastosowanie. Dobór systemu ze względu na cel eksperymentu (dobór plazmidu, dobór ewentualnych znaczników fluorescencyjnych lub immunologicznych, dobór i wstawianie dodatkowych sekwencji aminokwasowych).
Systemy ekspresji białek egzogennych w komórkach ssaków (dobór plazmidu, dobór ewentualnych znaczników fluorescencyjnych lub immunologicznych, dobór i wstawianie dodatkowych fragmentów o określonej sekwencji aminokwasowej).
System bakulowirusa.
Systemy z zastosowaniem znaczników fluorescencyjnych.
Organizmy transgeniczne.
Metody uzyskiwania. Cele tworzenia.
Transformacja i transfekcja oraz. „kotransformacja” i „kotransfekcja”.
Manipulacje genetyczne obniżające poziom ekspresji określonego białka.
Metoda rekombinacji homologicznej. Metody transformacji z zastosowaniem tzw.: antysensowego RNA.
Metody badania funkcji białek in vivo nie wykorzystujące manipulacji genetycznych.
Technika tzw. RNAi. Systemy wykorzystujące tzw. komórki przepuszczalne. Metody oparte o technikę mikroinjekcji białek. Metody oparte o technikę mikroinjekcji RNA. Metoda tzw. „in vitro nuclear assembly”
Ćwiczenia
Produkcja wektora lentiwirusowego pseudotypowanego białkiem VSV-G -
Produkcja cząstek wirusowych (ko-transfekcja komórek SKBR3 plazmidami: pakującym, otoczkowym oraz ekspresyjnym)
Transfekcja hodowli komórek nowotworowych - Wyciszanie ekspresji genu HER2 przy pomocy transfekcji komórek SKBR3 plazmidem pFIV-H1/U6-copGFP oraz analizy rezultatów w mikroskopii fluorescencyjnej
Określanie cytotoksyczności leku – przykłady terapii skojarzonej
Analiza fenotypu komórek po transfekcji – zastosowanie mikroskopii konfokalnej.
Przygotowanie i barwienie preparatów biologicznych.