BIOLOGIA MOLEKULARNA
II ROK WYDZIAŁ LEKARSKI
ZAKRES MATERIAŁU
UWAGA: kolejność tematów różni się w zależności od grupy i jest zamieszczona w zakładce „Plan zajęć”.
I. Podstawowe pojęcia w biologii molekularnej.
dr n. biol. Ewa Golańska/mgr Emil Zielonka
1. Geny i część niekodująca genomu; satelitarny DNA i jego rodzaje, telomery.
2. Budowa genów człowieka, pojęcia: ekson, intron, allel, heterozygota, homozygota, mutacja homo i heterozygotyczna.
3. Typy dziedziczenia: dziedziczenie dominujące, recesywne, sprzężone z płcią.
4. Ekspresja genu, składanie genów, modyfikacje potranslacyjne, epigenetyczne wyciszanie genów
5. Rodzaje mutacji i ich skutki, mutacja a polimorfizm.
II. Podstawowe techniki biologii molekularnej i ich zastosowanie.
dr hab. n. med. Izabela Zawlik
1. Techniki wykorzystujące hybrydyzację.
a) hybrydyzacja in situ
b) hybrydyzacja typu Southern
c) hybrydyzacja punktowa
d) FISH
e) mikromacierze
2. Techniki wykorzystujące PCR.
a) badania scriningowe: PCR-SSCP, PCR-HDA
b) PCR-ASA, PCR-RFLP – wykrywanie znanej mutacji
c) PCR-mulitpleks – analiza amplifikacji i delecji
d) sekwencjonowanie – wykrywanie znanej mutacji lub poszukiwanie nowej
e) Analiza ekspresji genów - RT-PCR, PCR w czasie rzeczywistym (real-time PCR)
3. Analiza ekspresji na poziomie białka - western-blotting.
III. Laboratorium biologii molekularnej część I.
UWAGA! - ćwiczenia laboratoryjne, konieczne jest przyniesienie fartucha
Na ćwiczeniach obowiązuje wiedza z zajęć pt. „Podstawowe techniki biologii molekularnej i ich zastosowanie”
dr hab. n. med. Magdalena Zakrzewska/mgr Emil Zielonka
1. Zasady pozyskiwania i izolacji materiału genetycznego.
2. Przeprowadzenie reakcji PCR.
3. Elektroforeza DNA w żelu agarozowym.
IV. Laboratorium biologii molekularnej część II.
UWAGA! - ćwiczenia laboratoryjne, konieczne jest przyniesienie fartucha
Na ćwiczeniach obowiązuje wiedza z zajęć pt. „Podstawowe techniki biologii molekularnej i ich zastosowanie”
dr Ewa Golańska
1. Sekwencjonowanie DNA: PCR sekwencyjny, elektroforeza w żelu poliakryloamidowym, automatyczny sekwenator, analiza wyników.
V. Molekularne podstawy onkogenezy.
dr hab. n. med. Izabela Zawlik/dr hab. n. med. Magdalena Zakrzewska
1. Definicja okogenezy z uwzględnieniem poszczególnych jej etapów.
2. Molekularne podstawy zaburzeń funkcji podstawowych genów zaangażowanych w powstawanie nowotworów (teoria dwóch uderzeń Knudsona, utrata heterozygotyczności, translokacja chromosomalna, amplifikacja).
3. Definicja toru mutacyjnego na przykładzie wybranych chorób nowotworowych (rak jelita grubego, glioblastoma).
4. Rola zmian epigenetycznych w procesach nowotworzenia.
5. Udział telomerów i telomerazy w powstawaniu nowotworów.
6. Angiogeneza w przebiegu nowotworzenia.
VI. Molekularne mechanizmy śmierci komórki i starzenia się.
dr Sylwia Grešner
1. Cykl komórkowy.
a) fazy cyklu komórkowego
b) czynniki regulujące przebieg cyklu: cykliny, cyklinozależne kinazy Cdk i regulacja ich aktywności
c) geny kontrolujące podziały: protoonkogeny i geny supresorowe
2. Apoptoza.
a) czynniki aktywujące i hamujące
b) apoptoza versus nekroza
c) szlaki sygnalizacyjne apoptozy (receptorowy, mitochondrialny)
d) pro- i antyapoptotyczne białka rodziny Bcl-2
e) kaspazy – struktura, klasyfikacja i mechanizmy aktywacji
f) nasilenie bądź zahamowanie apoptozy w przebiegu różnych patologii ze szczególnym uwzględnieniem nowotworów, choroby Alzheimera i Parkinsona
3. Teorie starzenia się: wolnorodnikowa; telomerowa; katastrofy błędów Orgela; mutacji mitochondrialnego DNA; mutacji somatycznych; ograniczonej liczby podziałów - potencjał replikacyjny (limit Hayflicka).
4. Starzenie komórkowe ze szczególnym uwzględnieniem mechanizmów regulujących: cykl komórkowy; zahamowanie proliferacji; podatność na apoptozę.
5. Progerie - zespoły przedwczesnego starzenia się.
Piśmiennictwo dodatkowe: Cytobiochemia, L. Kłyszejko-Stefanowicz, Wydawnictwo Naukowe PWN
VII. Terapia genowa.
dr Monika Witusik-Perkowska
Założenia i podstawowe pojęcia terapii genowej.
Sposoby wprowadzenia do komórek/organizmu genów terapeutycznych z wykorzystaniem nośników wirusowych i niewirusowych, metodą ex vivo i in vivo.
Możliwości selektywnego wprowadzania i regulacji działania genu terapeutycznego w organizmie.
Strategie terapii genowej i ich możliwości zastosowania w wybranych grupach chorób: dziedziczne choroby monogenowe, choroby nowotworowe, wybrane choroby nabyte (m.in. neurodegeneracyjne, układu krążenia, infekcyjne)
komplementacja (kompensacja) defektu genetycznego;
zablokowanie działania genu;
blokowanie ekspresji zmutowanego genu; korekta zmutowanego genu
selektywna eliminacja komórek;
modyfikacja genetyczna komórek
4. Problemy i zagrożenia w terapii genowej.
Piśmiennictwo:
1. Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej.
red. J. Bal, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011.
2. Podstawy genetyki dla studentów i lekarzy. Red. G. Drewa, T. Ferenc; Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, Wrocław.
3. Biologia molekularna człowieka, Richard J. Epstein, Wydawnictwo Czelej.
UWAGA: przy wybranych tematach podano dodatkowe pozycje piśmiennictwa.
TEMATY WYKŁADÓW
21.02.2013 Wprowadzenie do biologii molekularnej nowotworów.
07.03.2013 Biotechnologia w medycynie.
14.03.2013 Zjawiska epigenetyczne.