Inżynieria genetyczna 2600-S1-CM-IGN

Podczas zajęć laboratoryjnych na wstępie omówione będą zasady dobrej praktyki (DPL, ang. Good Laboratory Practice) laboratoryjnej oraz technika pipetowania pipetami automatycznymi. Podczas zajęć Studenci poznają metody ekstrakcji kwasów nukleinowych z materiału roślinnego jak i z mikroorganizmów, przeprowadzają samodzielnie amplifikację DNA metodą PCR, trawienia restrykcyjne, ligację, transformację. Poznają w jaki sposób możliwe jest sprawdzenie potencjalnej funkcji sklonowanego genu przeprowadzając analizę funkcjonalną w systemie prokariotycznym z wykorzystaniem Escherichia coli. Studenci zapoznają się z zasadami pracy z organizmami modyfikowanymi genetycznie. Podczas zajęć laboratoryjnych realizowane są następujące zagadnienia:

1. Wstęp. Dobra praktyka laboratoryjna. Technika pipetowania mikropipetami automatycznymi. Sporządzanie roztworów.
2. Amplifikacja regionu kodującego metalotioneinę 3 (MT3) rzepaku na matrycy cDNA (wklonowanego do wektora pJET 1.2) z zastosowaniem starterów generujących miejsca restrykcyjne dla enzymów NdeI i XhoI.
3. Trawienie restrykcyjne plazmidu ekspresyjnego pET21 i produktu reakcji PCR (insertu) oraz ich ligacja
4. Ukompetentnianie komórek E. coli oraz ich transformacja mieszaniną ligacyjną
5. Izolacja DNA plazmidu pET21 metodą lizy alkalicznej oraz jego trawienie restrykcyjne
6. Elektroforeza produktów trawienia restrykcyjnego i analiza funkcjonalna bakterii BL21 niosących plazmid pET21 z wstawką sekwencji kodującej BnMT3 na podłożu zawierającym metale ciężkie
7. Analiza funkcjonalna bakterii Escherichia coli eksprymujących BnMT3 (cd.) i analiza in silico sekwencji zawierającej gen MT3 Brassica napus L.

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli akademickch (50 godz): - udział w wykładach - 10 h - udział w laboratoriach - 20 h - udział w konsultacjach - 20 h Łącznie 50 godz.

Efekty uczenia się - wiedza

W01: zna zasady przekazywania informacji genetycznej – K_W03 W02: posiada wiedzę dotyczącą znaczenia wykorzystania materiału genetycznego, w badaniach dotyczących inżynierii genetycznej i diagnostyki molekularnej – K_W05 W03: posiada wiedzę dotyczącą zjawisk biologicznych, chemicznych i fizycznych leżących u podstaw metod wykorzystywanych w badaniach materiału genetycznego. Rozumie pojęcia związane z wektorami molekularnymi, transformacją, klonowaniem) – K_W06 W04: zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane w laboratoriach zajmujących się inżynierią genetyczną – K_W08

Efekty uczenia się - umiejętności

U01: potrafi interpretować wyniki prowadzonych eksperymentów obejmujących wykorzystanie podstawowych i zaawansowanych metod analizy kwasów nukleinowych, uwzględniając najnowszą literaturę – K_U02 U02: potrafi dobrać i zastosować techniki molekularne i technologie wykorzystywane w badaniach materiału genetycznego – klonowanie, transformacja, itp. – K_U04, U03: umie właściwie dobrać i zastosować metody molekularne związane z transformacją organizmów – K_U04 U04: potrafi właściwie obsługiwać sprzęt będący na wyposażeniu w laboratorium genetycznego – K_U09 U05: potrafi realizować samokształcenie – K_U10

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

01: ma świadomość szybkiego rozwoju technik inżynierii genetycznej i rozumie potrzebę ciągłego poszerzania wiedzy – K_K01 K02: potrafi pracować w grupie i ponosić odpowiedzialność za podejmowane działania – K_K02 K03: ma świadomość znaczenia nowoczesnych biotechnologii w dziedzinie inżynierii genetycznej– K_K07 K04: jest świadomy istnienia etycznego wymiaru doświadczeń z zakresu inżynierii genetycznej – K_K04

Metody dydaktyczne

Wykład z prezentacją multimedialną. Ćwiczenia - prezentacja multimedialna, omówienie, pokaz, rozwiązywanie zadań genetycznych na podstawie dostarczonych danych.

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- pogadanka
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna
- doświadczeń
- obserwacji

Metody dydaktyczne w kształceniu online

- metody oparte na współpracy
- metody ewaluacyjne

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Wiedza z zakresu biochemii i genetyki ogólnej.

Koordynatorzy przedmiotu

Grażyna Dąbrowska

Kryteria oceniania

Wykład - zaliczenie w formie pisemnej (stacjonarnie lub on-line)
K_W01, K_W06, K_W08, K_W09, K_W11, K_W13, K_U02, K_U05, K_U11, K_U17

Kryteria oceniania - wymagany próg na ocenę dostateczną - 55-60%, dostateczny plus - 61-70%, dobry - 71-80%, dobry plus 81-90%, bardzo dobry - 91-100%.

Ćwiczenia - końcowe pisemne zaliczenie

Literatura

Jędrzejczyk I., Rewers M., Dąbrowska G.B., 2017. Wybrane techniki biologii molekularnej. Wydawnictwo UTP.
Nicholl D.S.T., 2008. An Introduction to Genetic Engineering 3rd ed. Cambridge University Press
Brown T.A., 2010. Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction. Wiley-Blackwell
Alberts B. et al., 2008. Molecular biology of the cell. 5th ed., Garland Publishing
Sambrook J. et al. 2001. Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory 3rd ed.
Słomski R. Analiza DNA. 2008. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Uniwersytetu
Przyrodniczego w Poznaniu
Singleton P., 2000. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. PWN, Warszawa
Drewa G., Ferenc T., 2011. Genetyka medyczna, Elsevier Urban & Partner, Wrocław

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2600-S1-CM-IGN w USOSweb