Genetyka mikroorganizmów 320-BS2-1GMI
Wykład (WYK) Rok akademicki 2023/24

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

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

3. Brown T.A. 2015. Genomy, PWN, Warszawa

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

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

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

7. Black J.G. 2008. Microbiology 7th edition, John Wiley and Sons (wybrane fragmenty, które dostępne są pod adresem: https://books.google.pl/books?hl=pl&lr=&id=qHafDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA1&dq=black+microbiology&ots=kqQQFvWVii&sig=hRhyK1qYUqFHnBQUeG1FxPx8kSs&redir_esc=y#v=onepage&q=black%20microbiology&f=false)

8. Baj J. (redaktor), Mikrobiologia, PWN, 2018.

9. Artykuły publikowane w czasopiśmie Kosmos oraz Postępy Mikrobiologii

(dostęp online darmowy http://kosmos.icm.edu.pl/ oraz http://pm.microbiology.pl/)

WIEDZA:

- student zna podstawowe podobieństwa i różnice w prawidłowościach genetycznych pomiędzy mikroorganizmami i organizmami eukariotycznymi, w tym wskazuje na odmienną strukturę genomów, obecność plazmidów, sposób replikacji i wymiany informacji genetycznej (KA7_WG1 weryfikowane przez kolokwium oraz bieżącą ocenę pracy studenta)

- student charakteryzuje mechanizmy replikacji i organizację materiału genetycznego odrębnie dla chromosomu i plazmidów, w tym mechanizm theta i toczącego się koła (KA7_WG1 weryfikowane przez kolokwium oraz bieżącą ocenę pracy studenta)

- student zna i rozumie podstawowy dogmat biologiczny DNA-RNA-białko (KA7_WG1 weryfikowane przez kolokwium oraz bieżącą ocenę pracy studenta)

- student wyjaśnia przyczyny zmienności wśród organizmów prokariotycznych (w tym obecność plazmidów, zjawisko HTG, haploidalność) (KA7_WG1 weryfikowane przez kolokwium oraz bieżącą ocenę pracy studenta)

- student zna i rozumie mechanizmy modyfikacji kwasów nukleinowych (KA7_WG1 weryfikowane przez kolokwium oraz bieżącą ocenę pracy studenta)

- student opisuje i wyjaśnia procesy dziedziczenia, HTG oraz ekspresji informacji genetycznej u mikroorganizmów (KA7_WG2 - weryfikowane przez kolokwium)

- student rozumie mechanizmy ewolucji i dziedziczenia ze szczególnym uwzględnieniem mikroorganizmów (KA7_WG5 - weryfikowane przez kolokwium i bieżącą ocenę pracy studenta)

Pozytywna ocena z laboratorium oraz egzaminu.

Kryteria oceny zgodne z uchwałą:

https://biologia.uwb.edu.pl/studenci/podstrony/kryteria-oceny/

Wykład 1. Struktura i organizacja materiału genetycznego u prokariotów:

1. DNA- nośnik informacji genetycznej.

2. Wielkość genomów prokariotycznych.

3. Organizacja genomów prokariotycznych.

4. Ewolucja genomów wieloczęściowych.

5. Topologia chromosomalnego DNA.

6. Struktura i organizacja chromosomu w komórce.

7. Asymetria chromosomu.

Wykład 2. Replikacja i segregacja replikonów

1. Podstawowe reguły replikacji

2. Mechanizm replikacji typu theta

3. Replisom

4. Segregacja chromosomów

5. Dynamika replikacji i segregacji genomów wieloczęściowych

Wykład 3-4. Główny dogmat biologii: DNA-RNA-Białko

1. Transkrypcyjna organizacja prokariotycznego DNA

2. Rodzaje RNA i ich funkcje

3. Przebieg i regulacja procesu transkrypcji

4. Potranskrypcyjne modyfikacje RNA

5. Budowa rybosomów i ich rola w syntezie białek

6. Przebieg i regulacja procesu translacji

7. Kod genetyczny

8. Potranslacyjna obróbka białek

9. Globalne systemy regulacji ekspresji genów.

10. Ryboregulacja.

11. System toksyna-antytoksyna

12. Asymetria chromosomu bakteryjnego a procesy replikacji, transkrypcji i translacji.

Wykład 5. Przyczyny zmienności mikroorganizmów prokariotycznych

1. Zjawiska wpływające na strukturę i ewolucję genomów prokariotycznych.

2. Typy rekombinacji genetycznej u bakterii

3. Zmienność mutacyjna

4. Mechanizmy naprawy uszkodzeń DNA.

5. Ruchome elementy genetyczne bakterii (plazmidy, elementy transpozycyjne, elementy integrujące z DNA, introny i inteiny, wyspy

genomowe)

6. Rola ruchomych elementów genetycznych w horyzontalnym transferze genów.

7. Mechanizmy horyzontalnego transferu genów.

8. Systemy CRISPR.

9. Wpływ HGT na zmienność i ewolucję bakterii.

Wykład 6. Bakteriofagi

1. Budowa bakteriofagów.

2. Organizacja, struktura i replikacja genomów bakteriofagów

3. Etapy namnażania się bakteriofagów w komórce gospodarza oraz uwalnianie cząstek fagowych z komórki

4. Ekspresja materiału genetycznego bakteriofagów.

5. Zastosowanie i rola bakteriofagów w biotechnologii i medycynie

Wykład 7. Techniki stosowane w genetyce mikroorganizmów.

1. Metody badania i modyfikacji genomów bakterii

2. Globalne metody badania genomów

3. Pojęcie metagenomu, pangenomu, transkryptomu, proteomu, metabolomu oraz interaktomu.

4. Modelowanie metaboliczne.

Metody dydaktyczne: wykłady oraz konsultacje