Mikrobiomy i analiza bioinformatyczna danych sekwencjonowania
1700-EMNMM-MAB-PS
W ramach zajęć uczestnik poznaje znaczenie mikrobiomu w zdrowiu i chorobach nieinfekcyjnych, oraz zapoznaje się ze wstępem teoretycznym niezbędnym do analizy przypadków klinicznych.
Przedstawiona zostaje ponadto metodologia sekwencjonowania nowej generacji w analizie mikrobiomów oraz przypadki kliniczne i zasady analizy bioinformatycznej wyników analizy składu mikrobiomów.
Uczestnik zapoznaje się również praktycznie z planowaniem, projektowaniem analizy mikrobiomów wybranych próbek materiału klinicznego i realizuje analizę w oparciu o poznaną metodologię.
Zaprezentowane zostanie ponadto znaczenie kluczowych parametrów pracy laboratoryjnej w oparciu o badanie mikrobiomów oraz poddana ocenie precyzja stosowanej metodologii, oceniająca zarówno dokładność pracy laboratoryjnej, jak i biegłość analizy bioinformatycznej uzyskanych wyników.
Całkowity nakład pracy studenta
1. Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela:
- udział w wykładach: 2 godziny
- udział w seminariach: 8 godzin
- udział w laboratoriach: 6 godzin
Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich wynosi 16 godzin, co odpowiada 0,64 punktu ECTS.
2. Bilans nakładu pracy studenta:
- udział w wykładach: 2 godziny
- udział w seminariach: 8 godzin
- udział w laboratoriach: 6 godzin
- czytanie wybranego piśmiennictwa naukowego: 15 godzin
- przygotowanie do laboratoriów: 10 godzin
- przygotowanie do seminariów: 13 godzin
- przygotowanie do wykładów: 2 godziny
- przygotowanie do zaliczenia i zaliczenie: 8 godzin
- przygotowanie do egzaminu i egzamin: 11 godzin
Łączny nakład pracy studenta związany z realizacją przedmiotu wynosi 75 godzin, co odpowiada 3 punktom ECTS.
Efekty uczenia się - wiedza
Uczestnik studiów podyplomowych zna i rozumie:
W.1 pojęcie sekwencjonowania nowej generacji i jej zastosowanie w analizie mikrobiomu w zdrowiu i chorobach nieinfekcyjnych. Wie jaka jest rola mikrobiomów w relacji do organizmu gospodarza i ma wiedzę na temat społeczności drobnoustrojów, ich wpływu na zdrowie i choroby gospodarza, interakcji pomiędzy dietą, mikrobiomem i gospodarzem; EUS_W14
W.2 możliwości i ograniczenia terapii mikrobiologicznych, ma wiedzę na temat wykorzystania wyników analizy mikrobiomu w diagnostyce, wie w jaki sposób ludzki mikrobiom odgrywa ważną rolę w utrzymaniu prawidłowego funkcjonowania jelit, trawieniu niektórych składników odżywczych, rozwoju we wczesnym okresie życia, w zachowaniu i zaburzeniach, takich jak zespół jelita drażliwego (IBS), otyłość i cukrzyca; EUS_W15
W.3 metodologię sekwencjonowania nowej generacji (NGS) w analizie mikrobiomów, posiada wiedzę na temat tego, jak badać mikrobiom oraz zna podstawowe zasady analizy bioinformatycznej wyników analizy mikrobiomów; EUS_W17
Efekty uczenia się - umiejętności
Uczestnik studiów podyplomowych potrafi:
U.1 przeprowadzić analizę różnych przypadków klinicznych zdiagnozowanych z wykorzystaniem metod molekularnych stosowanych w medycznym laboratorium diagnostycznym; EUS_U09
U.2 przygotować biblioteki genetyczne do sekwencjonowania NGS pełnych genomów drobnoustrojów oraz mikrobiomów bakteryjnych i grzybiczych; EUS_U10
U.3 przygotować sekwencje plików FASTQ do analizy bioinformatycznej i interpretuje wyniki w odniesieniu do referencyjnych baz danych; EUS_U11
U.4 interpretować wyniki profili taksonomicznych drobnoustrojów oraz wyniki analiz bioróżnorodności, różnicuje mikrobiom na siedmiu poziomach taksonomicznych; EUS_U12
U.5 ocenić złożoność społeczności ludzkiego mikrobiomu, opisać, w jaki sposób ludzki mikrobiom zmienia się przez całe życie człowieka, identyfikuje rolę żywności w modulacji ludzkiego mikrobiomu; EUS_U13
U.6 wyjaśnić funkcje mikrobiomu człowieka w przewodzie pokarmowym, omawić powiązania między ludzkim mikrobiomem a wybranymi chorobami, analizować na poziomie molekularnym interakcje drobnoustrojów ze środowiskiem, analizować w oparciu o poznaną metodologię oraz przeprowadzić dyskusję na temat ludzkiego mikrobiomu i jego związku z codziennym życiem; EUS_U14
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
Uczestnik studiów podyplomowych gotów jest do:
K.1 do współpracy z ekspertami z dziedziny bioinformatyki oraz klinicystami w zakresie powiązania wyników badania sekwencjonowania ze stanem pacjentów; EUS_K09
K.2 doradzenia, zaplanowania, zaprojektowania i wytłumaczenia zasady analizy mikrobiomów wybranych próbek materiału klinicznego; EUS_K10
Metody dydaktyczne
Wykład:
- wykład informacyjny (konwencjonalny);
- wykład problemowy z prezentacją multimedialną.
Seminarium:
- wykład problemowy z prezentacją multimedialną.
- analiza przypadków.
Laboratoria:
- klasyczna metoda problemowa,
- metoda ćwiczeniowa,
- metoda laboratoryjna,
- metoda obserwacji,
- studium przypadku.
Wymagania wstępne
Uczestnik powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu mikrobiologii, metod sekwencjonowania oraz metod biologii molekularnej.
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
Ukierunkowana obserwacja i obserwacja ciągła podczas ćwiczeń (realizacja i prezentacja wykonanych zadań), kolokwium testowe sprawdzające wiedzę uzyskaną w trakcie realizacji przedmiotu, tj. specjalistycznej wiedzę na temat mikrobiomów i metod jego badania oraz praktycznych umiejętności z pracy laboratoryjnej oraz analizy bioinformatycznej składu mikrobiomów. Ocenie zostanie ponadto poddana precyzja stosowanej metodologii, oceniająca zarówno poprawność pracy laboratoryjnej, jak i biegłość analizy bioinformatycznej uzyskanych wyników
Egzamin po realizacji wszystkich zajęć z modułu IV.
Przedmiot kończy się zaliczeniem na ocenę, która uzyskiwana jest na podstawie testu końcowego zaliczeniowego otwartego i/lub wielokrotnego wyboru.
Uzyskane punkty przelicza się na oceny według następującej skali:
Procent punktów Ocena
≥92% Bardzo dobry
84-91% Dobry plus
76-83% Dobry
68-75% Dostateczny plus
60-67% Dostateczny
<60% Niedostateczny
Ukierunkowana obserwacja uczestnika studiów podyplomowych podczas zajęć: ≥ 60% (U1-U6)
Obserwacja przedłużona: ≥ 50% (K1, K2)
Kolokwium: ≥ 60% (W1-W3, U1-U6, K1, K2)
Egzamin po realizacji wszystkich zajęć z modułu IV: ≥ 60% (W1-W3, U1-U6, K1, K2)
Praktyki zawodowe
Literatura
Literatura podstawowa:
1. Krawczyk B., Kur J. Diagnostyka molekularna w mikrobiologii, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2008
2. Baj J., Markiewicz Z. Biologia molekularna bakterii, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2023
3. Bal J. Biologia molekularna w medycynie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2011
4. Słomski R: Analiza DNA. Teoria i praktyka, Wydawnictwo Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań, 2011
5. Brown T.A. Genomy, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009
6. Węgleński P. Genetyka molekularna, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i
terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: