Konserwacja i analiza molekularna materiału biologicznego z przeszłości
2600-OG-BK-KON
Wykład zabiera uczestników w fascynującą podróż w głąb historii życia, odsłaniając tajemnice DNA, RNA i białek zachowanych w próbkach biologicznych sprzed setek, a nawet tysięcy lat. Studenci poznają, w jaki sposób materiał biologiczny przechowuje informacje o dawnych organizmach i ekosystemach oraz jakie wyzwania stoją przed naukowcami badającymi próbki historyczne.
W trakcie wykładu omawiane są mechanizmy degradacji materiału biologicznego, problemy związane z kontaminacją oraz standardy pracy w laboratoriach molekularnych i paleogenetycznych. Uczestnicy dowiedzą się, jak izolować i konserwować próbki, aby możliwa była ich analiza molekularna przy użyciu nowoczesnych technik, takich jak PCR, qPCR, sekwencjonowanie DNA.
Wykład pokazuje również, jak dane molekularne pozwalają odtwarzać dawne ekosystemy, śledzić historię gatunków i rozumieć procesy ewolucyjne. Studenci poznają przykłady rzeczywistych badań naukowych, analizują wyniki i uczą się krytycznej interpretacji danych.
Ten wykład to nie tylko wprowadzenie do technik laboratoryjnych i analizy danych, ale przede wszystkim inspirująca podróż w czasie – od próbki do sekwencji, od molekuł do całych ekosystemów. Uczestnicy rozwijają wiedzę teoretyczną, zdolności analityczne oraz świadomość etyczną i odpowiedzialność naukową, przygotowując się do pracy interdyscyplinarnej na pograniczu biologii molekularnej, archeologii i paleoekologii.
Całkowity nakład pracy studenta
Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (18 godz.):
- udział w wykładach – 15
- konsultacje i praca z nauczycielem akademickim – 3
Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (12 godz.):
- przygotowanie do zaliczenia – 6
- zapoznanie się z literatura przedmiotu – 6
Łącznie (30 godz., 2 ECTS)
Efekty uczenia się - wiedza
W1: Dysponuje szczegółową wiedzą na temat procesów degradacji i zachowania DNA, RNA oraz białek w próbkach historycznych, archeologicznych i środowiskowych.
W2: Zna teoretyczne podstawy metod izolacji, oczyszczania i konserwacji materiału biologicznego pochodzącego z przeszłości.
W3: Rozumie zasady stosowania technik molekularnych, w tym PCR, qPCR, sekwencjonowania DNA i analiz metagenomicznych, w kontekście badań paleogenetycznych i paleomikrobiologicznych.
W4: Zna czynniki wpływające na autentyczność materiału biologicznego i sposoby minimalizacji kontaminacji w laboratoriach aDNA.
W5: Rozumie znaczenie analizy molekularnej dla rekonstrukcji dawnych ekosystemów, historii gatunków, procesów ewolucyjnych oraz interakcji organizmów w przeszłości.
W6: Posiada wiedzę z zakresu zasad etyki i bezpieczeństwa pracy w laboratoriach pracujących z materiałem historycznym i biologicznym.
Efekty uczenia się - umiejętności
U1: Prawidłowo pobierać i przygotowywać próbki biologiczne z materiału historycznego lub archeologicznego do dalszej analizy molekularnej.
U2: Stosować standardowe procedury izolacji i oczyszczania DNA, RNA i białek z próbek starożytnych.
U3: Wykonywać reakcje PCR, qPCR oraz przygotowywać próbki do sekwencjonowania DNA.
U4: Analizować dane sekwencyjne i bioinformatyczne oraz identyfikować gatunki i charakterystyczne markery molekularne.
U5: Oceniać jakość i autentyczność materiału biologicznego, identyfikować potencjalne źródła kontaminacji i błędy analityczne.
U6: Dokumentować przebieg eksperymentów laboratoryjnych i opracowywać raporty naukowe oraz prezentacje wyników w formie pisemnej i ustnej.
U7: Współpracować w zespole przy realizacji projektów badawczych, przydzielać zadania i koordynować działania w laboratorium.
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
K1: Wykazuje świadomość etycznych aspektów pracy z materiałem biologicznym historycznym, w tym ochrony dziedzictwa biologicznego i kulturowego oraz odpowiedzialności naukowej.
K2: Potrafi formułować wnioski naukowe i prezentować wyniki analiz molekularnych w sposób klarowny, precyzyjny i dostosowany do różnych odbiorców.
K3: Wykazuje kompetencje w zakresie pracy interdyscyplinarnej i zespołowej, efektywnego podziału zadań oraz koordynacji działań w projektach badawczych.
K4: Rozwija zdolność krytycznej oceny danych naukowych, metodologii badań oraz ograniczeń stosowanych technik analitycznych.
K5: Demonstruje otwartość poznawczą i inicjatywę w podejściu do badań naukowych, integrując wiedzę z zakresu biologii molekularnej, archeologii i paleoekologii.
Koordynatorzy przedmiotu
Metody dydaktyczne
Wykład interaktywny z prezentacją multimedialną.
Studium przypadku (case study) – analiza opublikowanych badań molekularnych materiału historycznego.
Demonstracje laboratoryjne technik izolacji i analizy DNA.
Ćwiczenia praktyczne w laboratorium (przygotowanie próbek, izolacja materiału genetycznego).
Analiza danych bioinformatycznych i interpretacja wyników sekwencyjnych.
Dyskusje moderowane i burze mózgów nad problemami metodologicznymi.
Praca zespołowa przy projektach badawczych i raportach.
Konsultacje indywidualne z prowadzącym.
Metody dydaktyczne podające
- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
Metody dydaktyczne poszukujące
- referatu
- ćwiczeniowa
- seminaryjna
Metody dydaktyczne w kształceniu online
- metody oparte na współpracy
- metody służące prezentacji treści
Rodzaj przedmiotu
przedmiot fakultatywny
Wymagania wstępne
brak
Kryteria oceniania
Wykład: zaliczenie na ocenę w formie testu wyboru w zakresie: W, U, lub obecność na wykładach, lub wykonanie prezentacji lub opracowanie pracy na temat wskazany przez prowadzącego.
Kryteria oceny:
dostateczny: 50 - 60% pkt,
dostateczny plus - 61-70% pkt,
dobry - 71-80% pkt,
dobry plus - 81-90% pkt,
bardzo dobry - powyżej 90% pkt.
UWAGA !!! Wykłady będą odbywały się w trybie zdalnym asynchronicznym na platformie MOODLE lub MS Teams. Student sam decyduje kiedy zgłębia wiedzę i w którym momencie podchodzi do zaliczenia.
Literatura
Najnowsze artykuły naukowe pochodzące z profesjonalnych baz danych
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i
terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: