Biologia Molekularna dla studentów III roku Farmacji
Zagadnienia wymagane do zaliczenia seminariów.
1 Enzymy stosowane w technologii rekombinacji DNA (TR DNA); sondy molekularne.
Wektory w TR DNA, zastosowanie, przykłady.
Metody wprowadzania DNA do komórki, klonowanie.
Sekwencjonowanie DNA.
cDNA - otrzymywanie, zastosowanie.
Organizacja genomu u Eukariota.
Fazy i regulacja cyklu komórkowego: rola cyklin oraz kinaz białowych zależnych od cyklin (cdk); mechanizmy regulujące ich aktywność; substraty białkowe cdk i inhibitory (białka p16, p21,p27); rola białka p110 Rb w regulacji cyklu komórkowego.
Kontrola cyklu komórkowego w wyniku procesu transkrypcji i sprzężenia zwrotnego.
Znaczenie białka p53 w procesie wzrostu, różnicowania i śmierci komórek..
Koncepcja śmierci komórki (nekroza, apoptoza).
Czynniki uczestniczące w programowanej śmierci: geny śmierci, receptory błonowe oraz ich ligandy, czynniki transkrypcyjne, białka antyapoptotyczne i proapoptotyczne, kaspazy, tyrozynowe kinazy białkowe.
Mechanizmy apoptotycznej śmierci komórki: apoptoza wywołana sygnałem wewnątrz komórkowym (z udziałem mitochondrium), czynnikiem zewnętrznym oraz z udziałem czynnika indukującego apoptozę (ApopIF) bez udziału kaspaz.
Mikroprocesory DNA- budowa mikroprocesorów, przygotowanie próbek, hybrydyzacja, analiza danych. Zastosowanie mikroprocesorów w medycynie.
Łańcuchowa reakcja polimeryzacji (PCR) i jej modyfikacje. Zastosowanie PCR do analizy metylacji DNA.
Ocena jakościowa i ilościowa DNA (analiza spektroskopowa). Elektroforeza kwasów nukleinowych.
Techniki elektroforetyczne stosowane w analizie białek; znaczniki białkowe.
Immunoprecypitacja
Zasada i zastosowanie techniki Western blotu.
Metody detekcji kompleksu antygen - przeciwciało.
Chromatografia powinowactwa.
Laserowa desorpcja/jonizacja z wykorzystaniem matrycy (MALDI) - zasada, etapy i zastosowanie.
Metody identyfikacji osobniczej (RFLP,VNTR).
Zastosowanie analizy DNA w poradnictwie genetycznym
Diagnostyka molekularna dystrofii mięśniowej Duchenne'a i mukowiscydozy.
Czynniki kwalifikujące chorobę genetyczną do terapii genowej; przykłady defektów genetycznych, w których możliwe jest podjęcie prób terapii genowej.
Nośniki genu terapeutycznego oraz komórki docelowe w terapii chorób genetycznych.
Terapia genowa w leczeniu nowotworów.
Strategie wprowadzania genu do organizmu gospodarza w terapii genowej.
Ograniczenia terapii genowej.
Molekularne markery nowotworowe, markery biochemiczne, testy podatności oraz testy diagnostyczne w diagnostyce i prewencji chorób nowotworów.
Techniki biologii molekularnej w optymalizacji leczenia nowotworów.
„Szczepionki” w chorobach nowotworowych.
Definicje: olignukleotydy antysensowne, olignuklukleotydy antygenowe, rybozymy, deoksyrybozymy, siRNA, aptamery i gapmery.
Mechanizmy działania oligonukleotydów antygenowych, oligonukleotydów antysensownych i siRNA rybozymów i aptamerów (podobieństwa i różnice).
Kwasy nukleinowe ( przykłady chorób/genów), które potencjalnie mogą być/są stosowane w terapii.
Budowa i właściwości optymalnego oligonukleotydu antysensownego.
Definicja organizmu transgenicznego. Cechy GMO.
Transgeneza a klonowanie - porównanie, wspólne płaszczyzny zastosowań.
Otrzymywanie organizmów transgenicznych: etapy procesu; pojęcie konstruktu DNA (kasety ekspresyjnej DNA); możliwości włączania się transgenu do genomu (rekombinacja nieuprawniona, rekombinacja homologiczna), selekcja rekombinantów za pomocą markerów pozytywnych i negatywnych; metody wprowadzenia transgenu (przykłady wektorów, plazmid Ti, przykład zastosowania strategii antysensu; mikroinjekcja do przedjądrza, przykłady genów reporterowych, metoda z użyciem „STEM CELLS” - definicja ES, klonowanie somatyczne, transpozomy, biobalistyka )
Zastosowania GMO: przykłady poprawy cech użytkowych roślin i zwierząt; pojęcie „pharmingu”, przykłady; owady transgeniczne - idea likwidacji przenosicielstwa chorób zakaźnych; metoda SIT; zastosowania GMO w transplantologii; ksenotransplantacje; jadalne szczepionki
Modele transgeniczne w badaniach naukowych: cele stosowania modeli TG; sposoby wprowadzania transgenów w zależności od rodzaju modelu (modele z nadekspresją, modele typu „knock-out”, modele z genem reporterowym, modele odtwarzające mutacje); przykłady najbardziej popularnych modeli TG („Smart Mouse”, modele do badań metabolizmu ksenobiotyków, „Onco Mouse”, modele do wykrywania mutacji in vivo)
Zagrożenia związane ze stosowaniem GMO.