Moduł 1 - Mechanizmy ekspresji genów 2600-MEGBIOT-1-S2

Podczas wykładów i zajęć laboratoryjnych realizowane będą następujące zagadnienia:
1. Podstawowa maszyneria transkrypcyjna: promotor podstawowy, kasety TATA, CAAT, GC, elementy cis i trans, wzmacniacze, wyciszacze, izolatory transkrypcji, techniki identyfikacji sekwencji promotora.
2. Regulacja ekspresji genów na poziomie: inicjacji transkrypcji, potranskrypcyjnym (obróbka i edycja RNA), transportu i stabilności RNA, inicjacji translacji, transportu białek i ich stabilności, potranslacyjnych modyfikacji białek.
3. Czynniki transkrypcyjne (TF) – struktura białek i domeny wiązania DNA (palce cynkowe, zamek leucynowy, motywy helix-loop-helix, helix-turn-helix, arkusz beta), mechanizmy aktywacji TF, klasyfikacja TF, bioinformatyczna identyfikacja miejsc wiązania TF, profile ekspresji TF, projekt ENCODE.
4. Udział chromatyny i jej modyfikacji w regulacji ekspresji genów.
5. Kontrola ekspresji genów przez szlaki transdukcji sygnałów. Rola sprzężeń zwrotnych w regulacji ekspresji genów. Rola receptorów jądrowych w włączaniu i wyłączaniu aktywności genów.
6. Organizacja, struktura i działanie genomu chloroplastowego i mitochondrialnego, i ich współdziałanie z genomem jądrowym podczas ekspresji genów.
7. Techniki analizy ekspresji genów (na poziomie mRNA i białka), systemy ekspresji genów, sieci genowe, bazy ekspresji genów.

Zajęcia laboratoryjne:
1. Izolacja i analiza sekwencji promotorowych zawierających elementy regulatorowe cis:
A. Izolacja wysokocząsteczkowego czystego preparatu DNA genomowego (gDNA),
B. Tworzenie bibliotek fragmentów trawionego gDNA,
C. Reakcje PCR z starterami adaptorowymi i specyficznymi (projektowanie),
D. Analiza produktów PCR (trawienie restrykcyjne, oczyszczanie z żelu, klonowanie, analizy in silco wyników sekwencjonowania).
2. Identyfikacja sekwencji intronowych wybranych genów– izolacja RNA, synteza cDNA, projektowanie starterów, PCR, elektroforeza, klonowanie DNA do wektora bakteryjnego, analiza in silico wyników sekwencjnowania.