Wykład monograficzny - Metody analizy genomów

monograficzne

mieszany: w sali i zdalnie

Celem wykładu jest przedstawienie anatomii genomów Prokaryota i Eukaryota ze zwróceniem szczególnej uwagi na elementy, które są współcześnie badane. Studenci zapoznają się technikami wykorzystanymi do otrzymania draftu genomu człowieka. W dalszej kolejności przedstawiane są metody analizy wielkości genomów oraz ich mapowania, genetycznego i fizycznego. Opisywane są również techniki sekwencjonowania II i III generacji wraz z etapami tworzenia bibliotek oraz technikami pochodnymi (10x Chromium). Przedstawiane są również metody badania genomów na różnych poziomach jego organizacji: architektury, interakcji i dostępności chromatyny, analizy TF, metylomu oraz transkryptomu. Kurs kończy tematyka ewolucji genomów w kontekście genomiki porównawczej - analizy syntenii, trajektorii ewolucyjnych, identyfikacji genów kandydatów poparte licznymi przykładami z projektów sekwencjonowania genomów licznych, jak i unikalnych grup strunowców (śluzic, ryb dwudysznych, sfenodontów).

Celem wykładu monograficznego pt. Metody analizy genomów jest przedstawienie anatomii genomów, zarówno prokariotycznych, eukariotycznych oraz organellarnych w kontekście ich ewolucji/nabycia ze zwróceniem szczególnej uwagi na właściwości bądź elementy, które mogą być analizowane - od właściwości fizycznych i technik barwienia po sekwencję i dostępność genomu oraz modyfikacje chromatyny. W kolejnej części wykładu studenci zapoznają się z przełomowymi technikami wykorzystanymi w latach 90-tych XX w. do zsekwencjonowania pierwszych genomów organizmów wielokomórkowych, w tym człowieka. W dalszej kolejności przedstawiane są metody analizy wielkości genomów oraz ich mapowania, zarówno genetycznego, jak i fizycznego (w tym optycznego). Do powyższych analiz z powodzeniem można wykorzystać również techniki sekwencjonowania II (przez syntezę) i III generacji (SMRT i w nanoporach), które są opisane wraz z kluczowymi etapami tworzenia bibliotek, technikami pochodnymi (10x Chromium) oraz wynikami uzyskanymi przez konsorcjum Telomere-to-Telomere (kompletny genom człowieka, 2022). Następnie wykład skupia się na przedstawieniu metod badania genomów na różnych poziomach jego organizacji: od architektury, interakcji i dostępności chromatyny, przez analizę wiązania czynników transkrypcyjnych, metylomu oraz transkryptomu. Kurs kończy tematyka ewolucji genomów, od licznych duplikacji całych genomów i ich konsekwencji po duplikacje pojedynczych genów oraz potencjalne losy paralogów - w kontekście genomiki porównawczej, m.in. analizy syntenii, badania trajektorii ewolucyjnych, identyfikacji genów kandydatów poparte licznymi przykładami z analiz genomów licznych, jak i unikalnych grup strunowców (śluzic, ryb dwudysznych, sfenodontów).

Kierunek studiów: biologia

Poziom kształcenia: studia drugiego stopnia, Profil studiów: ogólno-akademicki, Forma studiów: stacjonarne, Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy, moduł specjalnościowy, Dziedzina nauki ścisłe i przyrodnicze, dyscyplina nauki biologiczne, Rok studiów II/

semestr IV: , Wymagania wstępne: Techniki molekularne w biologii, liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć: wykład – 15 godz.,

metody dydaktyczne: wykład,pokaz, ECTS: 1, bilans nakładu pracy studenta: Ogólny nakład pracy studenta: 25 godz. w

tym: udział w wykładach: 15 godz.;przygotowanie się do zajęć, zaliczeń, egzaminów: 8,1 godz.; udział w konsultacjach i zaliczeniach: 1,9

godz. , wskaźniki ilościowe:

Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela: 16,9, ECTS: 0,7, o charakterze

praktycznym: 10 , ECTS: 0,4.

Literatura podstawowa:

1. Brown TA. Genomy. Nowe wydanie. 2013. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

2. Aktualne pozycje literaturowe (najnowsze publikacje).

Literatura uzupełniająca:

2. Bal J. Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej. 2013. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. (rozdział VI.: Metody analizy genomu, s. 89-136).

3. Higgs PG, Attwood TK. 2008. Bioinformatyka i ewolucja molekularna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. (rozdział 12.: Ewolucja genomu, s. 414-450).

Wiedza:

Student zna i rozumie:

KA7_WG2 złożone procesy komórkowe na poziomie molekularnym i strukturalnym

KA7_WG6 nowoczesne metody, w tym statystyczne, stosowane w laboratoryjnych i terenowych badaniach biologicznych

KA7_WG7 główne tendencje rozwojowe nauk biologicznych oraz czynniki, w tym finansowe, umożliwiające prowadzenie badań

Umiejętności:

Student potrafi:

KA7_UW2 wykorzystywać zaawansowane narzędzia laboratoryjne i urządzenia pomiarowe w celu rozwiązywania problemów badawczych

Kompetencje społeczne:

Student jest gotów do:

KA7_UU8 samodzielnie planować własną karierę naukową lub zawodową i motywować innych do podjęcia takich działań

Zaliczeni na ocenę, pytania otwarte lub zamknięte.

Kryteria oceny pisemnych prac zaliczeniowych zgodnie z kryteriami określonymi w §23 ust. 6 Regulaminu Studiów Uniwersytetu w

Białymstoku przyjętego Uchwałą nr 2527 Senatu Uniwersytetu w Białymstoku z dnia 26 czerwca 2019 roku.