Wstęp do genetyki mikroorganizmów 320-BS1-2WGM
Laboratorium (LAB) Rok akademicki 2020/21

1. Baj J., Markiewicz Z. 2016. Biologia molekularna bakterii. PWN, Warszawa

2. Kunicki-Goldfinger W.J.H. 2006. Życie bakterii. PWN, Warszawa

3. Singleton P. 2004. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. PWN, Warszawa

4. Dziewit Ł., Bartosik D. 2011. Genomy prokariotyczne w świetle analiz genomicznych, Postępy Mikrobiologii 50, s. 87-96.

5. Włodarczyk M. 2002. Co to jest plazmid? Kosmos 3, s. 231-240.

6. Kozdrój J. 2010. Izolacja kwasów nukleinowych ze środowiska - pierwszy krok w analizie metagenomu. Kosmos 59, s. 141-149.

WIEDZA

- charakteryzuje zjawisko zmienności genetycznej u mikroorganizmów, rozumie zasadę i zastosowanie wybranych technik molekularnych w analizach mikroorganizmów, opisuje proces replikacji DNA i biosyntezę białka, organizację materiału genetycznego (KA6_WG1 - weryfikacja: kolokwium)

- student szczegółowo wyjaśnia zasady dziedziczenia informacji genetycznej u mikroorganizmów odwołując się do zmienności genetycznej oraz zjawiska HTG i wyjaśnia prawidłowości ewolucji organizmów oraz koewolucji bakterii i innych organizmów wyższych (KA6_WG4 - weryfikacja: kolokwium)

UMIEJĘTNOŚCI, absolwent potrafi:

- student stosuje poprawnie terminologię fachową dotyczącą metod badawczych stosowanych w analizach genetycznych i molekularnych mikroorganizmów, a także poszukuje informacji niezbędnych do rozwiązywania stawianych przed nim problemów praz posługuje się instrukcjami do zestawów badawczych, w tym także instrukcjami anglojęzycznymi (KA6_UK9 - weryfikacja - bieżąca praca studenta, dyskusja w czasie zajęć i konsultacji)

- prawidłowo organizuje pracę własną i całej grupy w celu realizacji określonych doświadczeń z zakresu genetyki mikroorganizmów (KA6_UO10 - weryfikacja poprzez bieżącą kontrolę postępów i pracy studentów w czasie zajęć)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE, absolwent jest gotów do:

- krytycznej analizy informacji z różnych źródeł oceniając ich wiarygodność (KA6_KK1 - weryfikowane w czasie dyskusji w czasie zajęć oraz konsultacji)

1. Bieżąca kontrola stanu wiedzy studentów w trakcie zajęć w formie ustnej lub pisemnej (max. 3 pytań).

2. Bieżąca ocena pracy studenta zgodnie z instrukcją prowadzącego.

3. Pozytywna ocena sprawozdań z zajęć.

4. Kontrola obecności studenta na zajęciach laboratoryjnych (zdalnych i stacjonarnych).

5. Zaliczenie na ocenę pozytywną laboratorium na podstawie pozytywnych wyników wszystkich aktywności wymienionych w pkt. 1-4.

6. Spełnienie wszystkich warunków kwalifikuje studenta do dopuszczenia do zaliczenia końcowego.

Laboratorium 1. Struktura i organizacja genomów prokariotycznych:

Organizacja pracy w laboratorium mikrobiologicznym. Zasady pracy z substancjami niebezpiecznymi. Struktura i organizacja genomu u

organizmów prokariotycznych. Metody izolacji i oczyszczania kwasów nukleinowych (izolacja RNA, DNA genomowego, izolacja

plazmidów).

Część praktyczna: Izolacja genomowego DNA bakterii.

Laboratorium 2.

Zagadnienia: Metody elektroforetyczne, spektrofotometryczne oraz spektrofluorymetryczne oceny jakości i ilości wyizolowanego DNA.

Czynniki wpływające na rozdział DNA w żelu agarozowym.

Część praktyczna: elektroforetyczna i spektrofotometryczna ocena jakości i ilości wyizolowanego DNA.

Laboratorium 3. Reguły replikacji DNA. Replisom. Enzymy jako narzędzia inżynierii genetycznej. Polimerazy DNA. Reakcja łańcuchowa

polimeraz (PCR) i jej modyfikacje.

Część praktyczna: nastawianie reakcji amplifikacji PCR. Elektroforeza produktu reakcji.

Laboratorium 4-5: Model restrykcji-modyfikacji. Rodzaje enzymów restrykcyjnych. Techniki badania zmienności mikroorganizmów oraz ich

identyfikacji wykorzystujące enzymy restrykcyjne i reakcję PCR (Rep-PCR, PFGE, RFLP, MLEE, rybotypowanie metodą ARDRA).

Metody badania zmienności mikroorganizmów wykorzystujące metody sekwencjonowania: analiza genu 16S rDNA, MLST,

sekwencjonowanie nowej generacji (NGS).

Część praktyczna: trawienie produktu amplifikacji (laboratorium 2) enzymami restrykcyjnymi oraz analiza elektroforetyczna produktów trawienia.

Laboratorium 6-7. Zmienność mikroorganizmów.

Zagadnienia: Ruchome elementy genetyczne bakterii i ich rola w horyzontalnym transferze genów.

Część praktyczna: izolacja plazmidów. Eksperyment koniugacyjny.

Metoda laboratoryjna, konsultacje