Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Biotechnologia (S2)
specjalność: Nanobioinżynieria

Sylabus przedmiotu Genomika i proteomika:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Biotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Genomika i proteomika
Specjalność Nanobioinżynieria
Jednostka prowadząca Katedra Fizjologii, Cytobiologii i Proteomiki
Nauczyciel odpowiedzialny Małgorzata Ożgo <Malgorzata.Ozgo@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Alicja Dratwa-Chałupnik <Alicja.Dratwa-Chalupnik@zut.edu.pl>, Agnieszka Herosimczyk <Agnieszka.Herosimczyk@zut.edu.pl>, Adam Lepczyński <Adam.Lepczynski@zut.edu.pl>, Katarzyna Michałek <Katarzyna.Michalek@zut.edu.pl>, Daniel Polasik <Daniel.Polasik@zut.edu.pl>, Iwona Szatkowska <Iwona.Szatkowska@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 30 1,00,59egzamin
laboratoriaL1 30 2,00,41zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza z zakresu genetyki molekularnej i inżynierii genetycznej
W-2Podstawowa wiedza z zakresu biochemii.
W-3Podstawowa wiedza z zakresu biologii komórki.
W-4Podstawowe wiedza z zakresu genetyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przedstawienie zagadnień związanych analizą genomu
C-2Przedstawienie projektów poznania genomów i metod ich realizacji
C-3Zapoznanie z bazami danych jako formy prezentacji wyników analizy genomów
C-4Przekazanie studentom wiedzy z zakresu proteomiki i jej zastosowania w badaniu czynności organizmów.
C-5Przekazanie wiedzy dotyczacej podstawowych technik analitycznych wykorzystywanych w badaniach proteomicznych.
C-6Przekazanie wiedzy praktycznej z zakresu przygotowania prób oraz wykorzystania wybranych technik proteomicznych do analizy składu białkowego tkanek oraz płynów ustrojowych (elektroforeza 1-DE, 2-DE, western-blot, spektrometria mas typu MALDI-TOF)
C-7Głównym celem prowadzonych zajeć jest przekazanie studentom wiedzy z zakresu proteomiki i jej zastosowania w badaniu czynności organizmów.
C-8Przekazanie wiedzy na temat podstawowych technik analitycznych wykorzystywanych w badaniach proteomicznych (elektroforeza 1-, 2-D, western-blot, spektrometria mas) oraz detekcji, archiwizacji i analizy bioinformatycznej obrazów żeli.
C-9Przekazanie wiedzy praktycznej z zakresu podstawowych technik analitycznych z zakresu badań proteomicznych (elektroforeza 1-D, 2-D, western blot, spektrometria mas).

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Izolacja DNA plazmidowego2
T-L-2Tworzenie mapy restrykcyjnej. Analiza restrykcyjna.4
T-L-3Izolacja i analiza mtDNA6
T-L-4Wykozrystanie narzędzi bioinformatycznych w genomice3
T-L-5Cel analizy proteomu i identyfikacji białek, przygotowanie materiału biologicznego, liza komórek, bufory lizujące (czynniki chaotropowe, detergenty, czynniki redukujące, amfolity), metody oczyszczania złożonych preparatów biologicznych, metody precypitacji białek. 1. Usuwanie białek wysokokopijnych z osocza krwi z wykorzystaniem IgG and albumin removal kit.2
T-L-6Podstawowe składniki żeli poliakrylamidowych, żele gradientowe, elektroforeza w warunkach denaturujących SDS-PAGE, technika przygotowania i wykorzystania żeli zminiaturyzowanych, czynniki wpływające na rozdział białek 1. Przygotowanie zminiaturyzowanych żeli z wykorzystaniem zestawu: MINI- PROTEAN TETRA CELL. 2. Rozdział białek z użyciem 1-DE.2
T-L-7Określenie białka całkowitego w analizowanych próbach biologicznych. Znaczenie procesu rehydratacji, zasady ogniskowania izoelektrycznego. 1. Przygotowanie ogniskowania izoelektrycznego z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF (paski IPG - 7cm).2
T-L-8Główne składniki buforu rehydratacyjnego i ich funkcja, znaczenie równoważenia pasków, skład i rola buforu migracyjnego, drugi wymiar elektroforezy 2-DE – rozdział białek w warunkach denaturujących. 1. Przygotwanie zogniskowanych pasków IPG do rozdziału w drugim kierunku.2
T-L-9Detekcja białek. Archiwizacja obrazów żeli 1- oraz 2-D. 1. Barwienie żeli po rozdziale elektroforetycznym z użyciem błękitu coomassie. 2. Cyfrowy zapis żeli barwionych z użyciem różnych technik detekcji białek.3
T-L-10Zasady desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), enzymy proteolityczne stosowane w przygotowywaniu próbek do identyfikacji przy użyciu spektrometru mas, rola matrycy stosowanej w technikach MALDI, techniki nakładania prób na płytki do MS. Bioinformatyczne bazy danych, zasada identyfikacji białek przy uzyciu "odcisku palca" mapy peptydowej. 1. Wycinanie z żelu poliakryloamidowego spotów białkowych manualnie oraz z wykorzystaniem Spot Cutter EXQuest. 2. Przygotowanie spotów białkowych do analizy spektrometrii masowej. 3. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. 4. Analiza uzyskanych widm masowych przy uzyciu flexAnalysis. 5. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostepnymi w bazach danych przy uzyciu bioTools.2
T-L-11Identyfikacja białek przy uzyciu techniki Western-Blot: Transfer białek z żelu na błonę, rodzaje błon do transferu, transfer "mokry" i "półsuchy", czynniki wpływające na wydajność transferu, immunoblotting. 1. Przygotowanie buforu do transferu. 2. Dokonanie transferu połsuchego białek na błonę nitrocelulozową przy uzyciu zestawu: TRANS-BLOT SEMI DRY.2
30
wykłady
T-W-1Rozwój dyscypliny, podstawowe pojęcia, dziedziny, projekty2
T-W-2Sekwencjonowanie DNA - poznawanie struktury i organizacji genomów3
T-W-3Genomika funkcjonalna - poznawanie funkcji poszczególnych elementów w genomie2
T-W-4Powstawanie nowych genów w genomie, elementy genomiki porównawczej2
T-W-5Mapowanie fizyczne i genetyczne.2
T-W-6Choroby genomowe - przyczyny, skutki, przykłady2
T-W-7Markery oparte na retrotranspozonach2
T-W-8Proteomika jako wyzwanie współczesnej nauki: Definicja proteomu. Czym jest proteomika i jakie stawia sobie cele badawcze we współczesnej nauce. Gałęzie proteomiki.3
T-W-9Metody rozdziału białek – techniki żelowe: Matryce rozdzielające wykorzystywane w elektroforezie. Elektroforeza jednowymiarowa w żelu poliakrylamidowym (SDS-PAGE). Elektroforeza natywna. Elektroforeza dwuwymiarowa w żelu poliakrylamidowym.3
T-W-10Metody detekcji białek: błękit Coomassie, sole srebra, sole cynku i miedzi, autoradiografia, fluorografia, barwniki fluoroscencyjne. Analizy oparte na dwuwymiarowej fluorescencyjnej elektroforezie różnicowej 2D-DIGE. Metody zapisu obrazów żeli po detekcji. Rodzaje programów do analizy obrazów żeli 2-DE oraz ogólna zasada ich zastosowania.3
T-W-11Zastosowanie spektrometrii mas w identyfikacji białek. Wprowadzenie (rys historyczny, podstawowe pojęcia, rodzaje spektrometrów mas i ich możliwości analityczne). Metody jonizacji (krótka charakterystyka, szczegółowe omówienie jonizacji/desorpcji laserowej wspomaganej matrycą – MALDI). Analizatory (rodzaje, szczegółowa charakterystyka analizatora czasu przelotu – TOF).3
T-W-12Zastosowanie i identyfikacja białek z użyciem techniki Westrn-Blot: Przygotowanie próby. Metody transferu. Inkubacja z przeciwciałami. Wizualizacja.3
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń.3
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-3Studiowanie podanej lteratury2
A-L-4Konsultacje2
A-L-5Samodzielne studiowanie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych.6
A-L-6Przygotowanie pisemnego sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.17
60
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Samodzielne przygotowanie się do zaliczenia wykładów1
31

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład wspomagany związany z zaplanowanymi treściami
M-2Prezentacje multimedialne z zastosowaniem komputera i projektora
M-3Praca w grupach laboratoryjnych
M-4Sprawozdanie z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych.
M-5Objaśnienia dotyczące prawidłowego wykonania ćwiczeń laborytoryjnych.
M-6Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne.
M-7Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i projektora multimedialnego.
M-8Praca w grupach.
M-9Sprawozdanie z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
M-10Objaśnienia dotyczące prawidłowego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.
M-11Wykonywanie w grupach zaplanowanych ćwiczeń laboratoryjnych.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności i przygotowania na zajecia laboratoryjne
S-2Ocena podsumowująca: Ocena za wiedze z zakresu przedstawionych wykładów oraz ćwiczeń.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie tematyki wykładów.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BTna_2A_NBI2-S-D11_W01
W zakresie wiedzy student objaśnia zagadnienia z zakresu analizy sekwencji genomowych. Potrafi definiować metody realizacji projektów poznawania genomów ludzi i zwierząt.
BTna_2A_W07, BTna_2A_W08C-1, C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1, M-2, M-3S-1, S-2
BTna_2A_NBI2-S-D11_W02
W wyniku przeprowadzonych zajeć student potrafi wymienić, techniki analityczne z zakresu badań proteomicznych i objaśnić ich zasady. Zna mechanizmy biochemicznych modyfikacji w procesach prowadzacych do syntezy białek.
BTna_2A_W01, BTna_2A_W06, BTna_2A_W08, BTna_2A_W16C-7, C-8T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12M-6, M-7S-4

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BTna_2A_NBI2-S-D11_U01
Student pozyskał umiejętności całościowego spojrzenia na genom, uwzględniając zarówno jego strukturę i funkcję jak i aspekty dotyczące jego ewolucji.
BTna_2A_U06C-1, C-2T-W-2, T-W-3, T-W-4M-1, M-2, M-3S-1
BTna_2A_NBI2-S-D11_U02
Nabył umiejętności zaplanowania odpowiednich strategii badawczych dla poznania struktury genomu, jego funkcji i ewolucji. Poznał mechanizmy oraz czynniki zmniejszających stabilność genomu. Ponadto nabył miejętność zapoznania się z bazami danych zawierającymi zdeponowane dane o sekwencjach i genomach.
BTna_2A_U06, BTna_2A_U08C-1, C-2, C-3T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-W-5M-2, M-3S-1
BTna_2A_NBI2-S-D11_U03
Student zna podstawowe zasady analiz z użyciem technik proteomicznych (elektroforeza 1DE, 2-DE, western-blot, spektrometria mas), a także główne strategie analiz proteomicznych. Potrafi określić jakie narzędzia są niezbedne do określenia różnic w ekspresji białek pomiedzy profilami białkowymi. Umie formułować i interpretować podstawowe procesy zachodzace w komórkach związane z biosyntezą białek.
BTna_2A_U02, BTna_2A_U07, BTna_2A_U05C-9T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11M-8, M-9, M-10, M-11S-3

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BTna_2A_NBI2-S-D11_K01
Student potrafi kreowac aktywna postawę, ma zdolność do kompleksowego spojrzenia na analizowane fakty oraz widzi zagadnienia w szerszym kontekście.
BTna_2A_K05C-1, C-2, C-3T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4M-3S-1
BTna_2A_NBI2-S-D11_K02
Student wykazuje zorientowanie w możliwości wykorzystania badań proteomicznych, w poszukiwaniu białek charakterystycznych dla danego stanu fizjologicznego lub patologicznego, mogących służyć jako markery odzwierciedlające stan organizmu. Potrafi aktywnie i sprawnie pracować w grupie i jest otwarty na supozycje innych członków zespołu. Jest otwarty na poszukiwanie wiedzy i rozwijanie własnej osobowości.
BTna_2A_K02, BTna_2A_K01, BTna_2A_K05C-7, C-8, C-9T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11M-6, M-7, M-8, M-9, M-10, M-11S-3, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BTna_2A_NBI2-S-D11_W01
W zakresie wiedzy student objaśnia zagadnienia z zakresu analizy sekwencji genomowych. Potrafi definiować metody realizacji projektów poznawania genomów ludzi i zwierząt.
2,0
3,0W zakresie wiedzy student objaśnia zagadnienia z zakresu analizy sekwencji genomowych. Potrafi definiować metody realizacji projektów poznawania genomów ludzi i zwierząt.
3,5
4,0
4,5
5,0
BTna_2A_NBI2-S-D11_W02
W wyniku przeprowadzonych zajeć student potrafi wymienić, techniki analityczne z zakresu badań proteomicznych i objaśnić ich zasady. Zna mechanizmy biochemicznych modyfikacji w procesach prowadzacych do syntezy białek.
2,0- nie potrafi zdefiniować podstawowych pojęć - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje obojętność - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia bardzo dużo błędów merytorycznych
3,0- w zakresie wiedzy opanował podstawowy materiał programowy - w zakresie opanowania wiedzy przyswoił zasadnicze treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje średnie zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia wiele błędów
3,5- w zakresie wiedzy opanował podstawowy materiał programowy - wykazuje zrozumienie podstawowych zagadnień - w zakresie opanowania wiedzy przyswoił zasadnicze treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje średnie zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia wiele błędów
4,0- w zakresie wiedzy opanował prawie cały materiał programowy - w zakresie rozumienia wiedzy opanował poprawnie cały zakresu materiału - w zakresie opanowania wiedzy przyswoił zasadnicze treści programowe prawie dokładnie - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje duże zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia sporadycznie błędy
4,5- w zakresie wiedzy opanował cały materiał programowy - w zakresie rozumienia wiedzy opanował wszystkie treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje duże zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy nie popełnia błędów
5,0- w zakresie wiedzy wykracza poza materiał programowy - w zakresie rozumienia wiedzy opanował wszystkie treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje duże zainteresowanie i ciekawość poznawczą - w zakresie wyrażania wiedzy nie popełnia błędów

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BTna_2A_NBI2-S-D11_U01
Student pozyskał umiejętności całościowego spojrzenia na genom, uwzględniając zarówno jego strukturę i funkcję jak i aspekty dotyczące jego ewolucji.
2,0
3,0Student pozyskał umiejętności całościowego spojrzenia na genom, uwzględniając zarówno jego strukturę i funkcję jak i aspekty dotyczące jego ewolucji.
3,5
4,0
4,5
5,0
BTna_2A_NBI2-S-D11_U02
Nabył umiejętności zaplanowania odpowiednich strategii badawczych dla poznania struktury genomu, jego funkcji i ewolucji. Poznał mechanizmy oraz czynniki zmniejszających stabilność genomu. Ponadto nabył miejętność zapoznania się z bazami danych zawierającymi zdeponowane dane o sekwencjach i genomach.
2,0
3,0Nabył umiejętności zaplanowania odpowiednich strategii badawczych dla poznania struktury genomu, jego funkcji i ewolucji. Poznał mechanizmy oraz czynniki zmniejszających stabilność genomu. Ponadto nabył miejętność zapoznania się z bazami danych zawierającymi zdeponowane dane o sekwencjach i genomach.
3,5
4,0
4,5
5,0
BTna_2A_NBI2-S-D11_U03
Student zna podstawowe zasady analiz z użyciem technik proteomicznych (elektroforeza 1DE, 2-DE, western-blot, spektrometria mas), a także główne strategie analiz proteomicznych. Potrafi określić jakie narzędzia są niezbedne do określenia różnic w ekspresji białek pomiedzy profilami białkowymi. Umie formułować i interpretować podstawowe procesy zachodzace w komórkach związane z biosyntezą białek.
2,0Student: nie potrafi poradzić sobie samodzielnie z trudnościami mogącymi pojawić się na każdym z etapów przygotowanie zleconej pracy, nie operuje wiedzą kontekstową.
3,0Student: radzi sobie, z dużą pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy
3,5Student: potrafi poradzić sobie, z nieznaczną pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy.
4,0Student: samodzielnie radzi sobie z podstawowymi trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy
4,5Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy
5,0Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie w pełni z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy; swobodnie porusza się w danej tematyce i prawidłowo wykorzystuje materiały źródłowe

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BTna_2A_NBI2-S-D11_K01
Student potrafi kreowac aktywna postawę, ma zdolność do kompleksowego spojrzenia na analizowane fakty oraz widzi zagadnienia w szerszym kontekście.
2,0
3,0Student potrafi kreowac aktywna postawę, ma zdolność do kompleksowego spojrzenia na analizowane fakty oraz widzi zagadnienia w szerszym kontekście.
3,5
4,0
4,5
5,0
BTna_2A_NBI2-S-D11_K02
Student wykazuje zorientowanie w możliwości wykorzystania badań proteomicznych, w poszukiwaniu białek charakterystycznych dla danego stanu fizjologicznego lub patologicznego, mogących służyć jako markery odzwierciedlające stan organizmu. Potrafi aktywnie i sprawnie pracować w grupie i jest otwarty na supozycje innych członków zespołu. Jest otwarty na poszukiwanie wiedzy i rozwijanie własnej osobowości.
2,0
3,0Student wykazuje w stopniu podstawowym zorientowanie w możliwości wykorzystania badań proteomicznych w szeroko rozumianej fizjjologii i aptofizjologii. Wykazuje aktywną postawę podczas pracy w grupie.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Brown T.A., Genomy, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009
  2. Słomski R., Analiza DNA Teoria i praktyka, Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań, 2011
  3. Skrzypczak W.F., Proteomika. Wybrane zagadnienia., Zapol, Szczecin, 2011
  4. Kraj A., Silberring J., Proteomika, EJB, Kraków, 2004, I
  5. Suder P., Silberring J., Spektrometria mas, UJ, Kraków, 2006, I

Literatura dodatkowa

  1. Charon K.M., Świtoński M., Genetyka i genomika zwierząt, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2012
  2. Doonan T.A., Białka i peptydy, PWN, Warszawa, 2008

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Izolacja DNA plazmidowego2
T-L-2Tworzenie mapy restrykcyjnej. Analiza restrykcyjna.4
T-L-3Izolacja i analiza mtDNA6
T-L-4Wykozrystanie narzędzi bioinformatycznych w genomice3
T-L-5Cel analizy proteomu i identyfikacji białek, przygotowanie materiału biologicznego, liza komórek, bufory lizujące (czynniki chaotropowe, detergenty, czynniki redukujące, amfolity), metody oczyszczania złożonych preparatów biologicznych, metody precypitacji białek. 1. Usuwanie białek wysokokopijnych z osocza krwi z wykorzystaniem IgG and albumin removal kit.2
T-L-6Podstawowe składniki żeli poliakrylamidowych, żele gradientowe, elektroforeza w warunkach denaturujących SDS-PAGE, technika przygotowania i wykorzystania żeli zminiaturyzowanych, czynniki wpływające na rozdział białek 1. Przygotowanie zminiaturyzowanych żeli z wykorzystaniem zestawu: MINI- PROTEAN TETRA CELL. 2. Rozdział białek z użyciem 1-DE.2
T-L-7Określenie białka całkowitego w analizowanych próbach biologicznych. Znaczenie procesu rehydratacji, zasady ogniskowania izoelektrycznego. 1. Przygotowanie ogniskowania izoelektrycznego z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF (paski IPG - 7cm).2
T-L-8Główne składniki buforu rehydratacyjnego i ich funkcja, znaczenie równoważenia pasków, skład i rola buforu migracyjnego, drugi wymiar elektroforezy 2-DE – rozdział białek w warunkach denaturujących. 1. Przygotwanie zogniskowanych pasków IPG do rozdziału w drugim kierunku.2
T-L-9Detekcja białek. Archiwizacja obrazów żeli 1- oraz 2-D. 1. Barwienie żeli po rozdziale elektroforetycznym z użyciem błękitu coomassie. 2. Cyfrowy zapis żeli barwionych z użyciem różnych technik detekcji białek.3
T-L-10Zasady desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), enzymy proteolityczne stosowane w przygotowywaniu próbek do identyfikacji przy użyciu spektrometru mas, rola matrycy stosowanej w technikach MALDI, techniki nakładania prób na płytki do MS. Bioinformatyczne bazy danych, zasada identyfikacji białek przy uzyciu "odcisku palca" mapy peptydowej. 1. Wycinanie z żelu poliakryloamidowego spotów białkowych manualnie oraz z wykorzystaniem Spot Cutter EXQuest. 2. Przygotowanie spotów białkowych do analizy spektrometrii masowej. 3. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. 4. Analiza uzyskanych widm masowych przy uzyciu flexAnalysis. 5. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostepnymi w bazach danych przy uzyciu bioTools.2
T-L-11Identyfikacja białek przy uzyciu techniki Western-Blot: Transfer białek z żelu na błonę, rodzaje błon do transferu, transfer "mokry" i "półsuchy", czynniki wpływające na wydajność transferu, immunoblotting. 1. Przygotowanie buforu do transferu. 2. Dokonanie transferu połsuchego białek na błonę nitrocelulozową przy uzyciu zestawu: TRANS-BLOT SEMI DRY.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Rozwój dyscypliny, podstawowe pojęcia, dziedziny, projekty2
T-W-2Sekwencjonowanie DNA - poznawanie struktury i organizacji genomów3
T-W-3Genomika funkcjonalna - poznawanie funkcji poszczególnych elementów w genomie2
T-W-4Powstawanie nowych genów w genomie, elementy genomiki porównawczej2
T-W-5Mapowanie fizyczne i genetyczne.2
T-W-6Choroby genomowe - przyczyny, skutki, przykłady2
T-W-7Markery oparte na retrotranspozonach2
T-W-8Proteomika jako wyzwanie współczesnej nauki: Definicja proteomu. Czym jest proteomika i jakie stawia sobie cele badawcze we współczesnej nauce. Gałęzie proteomiki.3
T-W-9Metody rozdziału białek – techniki żelowe: Matryce rozdzielające wykorzystywane w elektroforezie. Elektroforeza jednowymiarowa w żelu poliakrylamidowym (SDS-PAGE). Elektroforeza natywna. Elektroforeza dwuwymiarowa w żelu poliakrylamidowym.3
T-W-10Metody detekcji białek: błękit Coomassie, sole srebra, sole cynku i miedzi, autoradiografia, fluorografia, barwniki fluoroscencyjne. Analizy oparte na dwuwymiarowej fluorescencyjnej elektroforezie różnicowej 2D-DIGE. Metody zapisu obrazów żeli po detekcji. Rodzaje programów do analizy obrazów żeli 2-DE oraz ogólna zasada ich zastosowania.3
T-W-11Zastosowanie spektrometrii mas w identyfikacji białek. Wprowadzenie (rys historyczny, podstawowe pojęcia, rodzaje spektrometrów mas i ich możliwości analityczne). Metody jonizacji (krótka charakterystyka, szczegółowe omówienie jonizacji/desorpcji laserowej wspomaganej matrycą – MALDI). Analizatory (rodzaje, szczegółowa charakterystyka analizatora czasu przelotu – TOF).3
T-W-12Zastosowanie i identyfikacja białek z użyciem techniki Westrn-Blot: Przygotowanie próby. Metody transferu. Inkubacja z przeciwciałami. Wizualizacja.3
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń.3
A-L-2Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-3Studiowanie podanej lteratury2
A-L-4Konsultacje2
A-L-5Samodzielne studiowanie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych.6
A-L-6Przygotowanie pisemnego sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.17
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-W-2Samodzielne przygotowanie się do zaliczenia wykładów1
31
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_W01W zakresie wiedzy student objaśnia zagadnienia z zakresu analizy sekwencji genomowych. Potrafi definiować metody realizacji projektów poznawania genomów ludzi i zwierząt.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_W07wykazuje pogłębioną wiedzę na temat budowy, funkcji oraz analizy komputerowej genów i genomów, metod dziedziczenia, jak również wpływu czynników genetycznych na kształtowanie środowiska
BTna_2A_W08posiada znajomość zaawansowanych metod laboratoryjnych, technik i narzędzi inżynierskich pozwalających na wykonywanie technicznych zadań dostosowanych do kierunku biotechnologia
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie zagadnień związanych analizą genomu
C-2Przedstawienie projektów poznania genomów i metod ich realizacji
C-3Zapoznanie z bazami danych jako formy prezentacji wyników analizy genomów
Treści programoweT-L-1Izolacja DNA plazmidowego
T-L-2Tworzenie mapy restrykcyjnej. Analiza restrykcyjna.
T-L-3Izolacja i analiza mtDNA
T-W-1Rozwój dyscypliny, podstawowe pojęcia, dziedziny, projekty
T-W-2Sekwencjonowanie DNA - poznawanie struktury i organizacji genomów
T-W-3Genomika funkcjonalna - poznawanie funkcji poszczególnych elementów w genomie
T-W-4Powstawanie nowych genów w genomie, elementy genomiki porównawczej
T-W-5Mapowanie fizyczne i genetyczne.
Metody nauczaniaM-1Wykład wspomagany związany z zaplanowanymi treściami
M-2Prezentacje multimedialne z zastosowaniem komputera i projektora
M-3Praca w grupach laboratoryjnych
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności i przygotowania na zajecia laboratoryjne
S-2Ocena podsumowująca: Ocena za wiedze z zakresu przedstawionych wykładów oraz ćwiczeń.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0W zakresie wiedzy student objaśnia zagadnienia z zakresu analizy sekwencji genomowych. Potrafi definiować metody realizacji projektów poznawania genomów ludzi i zwierząt.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_W02W wyniku przeprowadzonych zajeć student potrafi wymienić, techniki analityczne z zakresu badań proteomicznych i objaśnić ich zasady. Zna mechanizmy biochemicznych modyfikacji w procesach prowadzacych do syntezy białek.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_W01ma poszerzoną wiedzę z zakresu biologii, chemii, matematyki, fizyki oraz nauk pokrewnych dostosowaną do kierunku biotechnologia
BTna_2A_W06ma szczegółową i uporządkowaną wiedzę z zakresu wykorzystania procesów molekularnych, enzymatycznych i fizjologicznych organizmów żywych w biotechnologii
BTna_2A_W08posiada znajomość zaawansowanych metod laboratoryjnych, technik i narzędzi inżynierskich pozwalających na wykonywanie technicznych zadań dostosowanych do kierunku biotechnologia
BTna_2A_W16zna zaawansowane techniki bioinformatyczne i potrafi je wykorzystywać w zakresie biotechnologii
Cel przedmiotuC-7Głównym celem prowadzonych zajeć jest przekazanie studentom wiedzy z zakresu proteomiki i jej zastosowania w badaniu czynności organizmów.
C-8Przekazanie wiedzy na temat podstawowych technik analitycznych wykorzystywanych w badaniach proteomicznych (elektroforeza 1-, 2-D, western-blot, spektrometria mas) oraz detekcji, archiwizacji i analizy bioinformatycznej obrazów żeli.
Treści programoweT-W-8Proteomika jako wyzwanie współczesnej nauki: Definicja proteomu. Czym jest proteomika i jakie stawia sobie cele badawcze we współczesnej nauce. Gałęzie proteomiki.
T-W-9Metody rozdziału białek – techniki żelowe: Matryce rozdzielające wykorzystywane w elektroforezie. Elektroforeza jednowymiarowa w żelu poliakrylamidowym (SDS-PAGE). Elektroforeza natywna. Elektroforeza dwuwymiarowa w żelu poliakrylamidowym.
T-W-10Metody detekcji białek: błękit Coomassie, sole srebra, sole cynku i miedzi, autoradiografia, fluorografia, barwniki fluoroscencyjne. Analizy oparte na dwuwymiarowej fluorescencyjnej elektroforezie różnicowej 2D-DIGE. Metody zapisu obrazów żeli po detekcji. Rodzaje programów do analizy obrazów żeli 2-DE oraz ogólna zasada ich zastosowania.
T-W-11Zastosowanie spektrometrii mas w identyfikacji białek. Wprowadzenie (rys historyczny, podstawowe pojęcia, rodzaje spektrometrów mas i ich możliwości analityczne). Metody jonizacji (krótka charakterystyka, szczegółowe omówienie jonizacji/desorpcji laserowej wspomaganej matrycą – MALDI). Analizatory (rodzaje, szczegółowa charakterystyka analizatora czasu przelotu – TOF).
T-W-12Zastosowanie i identyfikacja białek z użyciem techniki Westrn-Blot: Przygotowanie próby. Metody transferu. Inkubacja z przeciwciałami. Wizualizacja.
Metody nauczaniaM-6Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne.
M-7Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i projektora multimedialnego.
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie tematyki wykładów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0- nie potrafi zdefiniować podstawowych pojęć - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje obojętność - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia bardzo dużo błędów merytorycznych
3,0- w zakresie wiedzy opanował podstawowy materiał programowy - w zakresie opanowania wiedzy przyswoił zasadnicze treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje średnie zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia wiele błędów
3,5- w zakresie wiedzy opanował podstawowy materiał programowy - wykazuje zrozumienie podstawowych zagadnień - w zakresie opanowania wiedzy przyswoił zasadnicze treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje średnie zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia wiele błędów
4,0- w zakresie wiedzy opanował prawie cały materiał programowy - w zakresie rozumienia wiedzy opanował poprawnie cały zakresu materiału - w zakresie opanowania wiedzy przyswoił zasadnicze treści programowe prawie dokładnie - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje duże zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy popełnia sporadycznie błędy
4,5- w zakresie wiedzy opanował cały materiał programowy - w zakresie rozumienia wiedzy opanował wszystkie treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje duże zainteresowanie - w zakresie wyrażania wiedzy nie popełnia błędów
5,0- w zakresie wiedzy wykracza poza materiał programowy - w zakresie rozumienia wiedzy opanował wszystkie treści programowe - w zakresie stosunku do wiedzy wykazuje duże zainteresowanie i ciekawość poznawczą - w zakresie wyrażania wiedzy nie popełnia błędów
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_U01Student pozyskał umiejętności całościowego spojrzenia na genom, uwzględniając zarówno jego strukturę i funkcję jak i aspekty dotyczące jego ewolucji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_U06dokonuje wszechstronnej analizy molekularnych podstaw ewolucji, a także czynników oddziałujących na funkcjonowanie genomu oraz transkryptomu; analizuje czynniki wpływające na zmienność organizmu
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie zagadnień związanych analizą genomu
C-2Przedstawienie projektów poznania genomów i metod ich realizacji
Treści programoweT-W-2Sekwencjonowanie DNA - poznawanie struktury i organizacji genomów
T-W-3Genomika funkcjonalna - poznawanie funkcji poszczególnych elementów w genomie
T-W-4Powstawanie nowych genów w genomie, elementy genomiki porównawczej
Metody nauczaniaM-1Wykład wspomagany związany z zaplanowanymi treściami
M-2Prezentacje multimedialne z zastosowaniem komputera i projektora
M-3Praca w grupach laboratoryjnych
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności i przygotowania na zajecia laboratoryjne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student pozyskał umiejętności całościowego spojrzenia na genom, uwzględniając zarówno jego strukturę i funkcję jak i aspekty dotyczące jego ewolucji.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_U02Nabył umiejętności zaplanowania odpowiednich strategii badawczych dla poznania struktury genomu, jego funkcji i ewolucji. Poznał mechanizmy oraz czynniki zmniejszających stabilność genomu. Ponadto nabył miejętność zapoznania się z bazami danych zawierającymi zdeponowane dane o sekwencjach i genomach.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_U06dokonuje wszechstronnej analizy molekularnych podstaw ewolucji, a także czynników oddziałujących na funkcjonowanie genomu oraz transkryptomu; analizuje czynniki wpływające na zmienność organizmu
BTna_2A_U08dobiera i stosuje zaawansowane techniki i narzędzia badawcze wykorzystywane w biotechnologii
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie zagadnień związanych analizą genomu
C-2Przedstawienie projektów poznania genomów i metod ich realizacji
C-3Zapoznanie z bazami danych jako formy prezentacji wyników analizy genomów
Treści programoweT-L-1Izolacja DNA plazmidowego
T-L-2Tworzenie mapy restrykcyjnej. Analiza restrykcyjna.
T-L-3Izolacja i analiza mtDNA
T-W-5Mapowanie fizyczne i genetyczne.
Metody nauczaniaM-2Prezentacje multimedialne z zastosowaniem komputera i projektora
M-3Praca w grupach laboratoryjnych
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności i przygotowania na zajecia laboratoryjne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Nabył umiejętności zaplanowania odpowiednich strategii badawczych dla poznania struktury genomu, jego funkcji i ewolucji. Poznał mechanizmy oraz czynniki zmniejszających stabilność genomu. Ponadto nabył miejętność zapoznania się z bazami danych zawierającymi zdeponowane dane o sekwencjach i genomach.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_U03Student zna podstawowe zasady analiz z użyciem technik proteomicznych (elektroforeza 1DE, 2-DE, western-blot, spektrometria mas), a także główne strategie analiz proteomicznych. Potrafi określić jakie narzędzia są niezbedne do określenia różnic w ekspresji białek pomiedzy profilami białkowymi. Umie formułować i interpretować podstawowe procesy zachodzace w komórkach związane z biosyntezą białek.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_U02umie zaplanować i analizować badania biotechnologiczne z wykorzystaniem narzędzi bioinformatycznych
BTna_2A_U07analizuje główne szlaki metaboliczne oraz mechanizmy ich regulacji w oparciu o wiedzę z zakresu budowy i funkcji białek, hormonów i witamin; potrafi pozyskiwać i wykorzystywać enzymy
BTna_2A_U05potrafi indywidualnie lub w grupie zaprojektować i zrealizować proces eksperymentalny, w tym przeprowadzić pomiary, znajdujące zastosowanie w biotechnologii; interpretuje uzyskane wyniki i wyciąga wnioski; prowadzi dyskusję w oparciu o samodzielnie zdobytą wiedzę posługując się językiem specjalistycznym
Cel przedmiotuC-9Przekazanie wiedzy praktycznej z zakresu podstawowych technik analitycznych z zakresu badań proteomicznych (elektroforeza 1-D, 2-D, western blot, spektrometria mas).
Treści programoweT-L-5Cel analizy proteomu i identyfikacji białek, przygotowanie materiału biologicznego, liza komórek, bufory lizujące (czynniki chaotropowe, detergenty, czynniki redukujące, amfolity), metody oczyszczania złożonych preparatów biologicznych, metody precypitacji białek. 1. Usuwanie białek wysokokopijnych z osocza krwi z wykorzystaniem IgG and albumin removal kit.
T-L-6Podstawowe składniki żeli poliakrylamidowych, żele gradientowe, elektroforeza w warunkach denaturujących SDS-PAGE, technika przygotowania i wykorzystania żeli zminiaturyzowanych, czynniki wpływające na rozdział białek 1. Przygotowanie zminiaturyzowanych żeli z wykorzystaniem zestawu: MINI- PROTEAN TETRA CELL. 2. Rozdział białek z użyciem 1-DE.
T-L-7Określenie białka całkowitego w analizowanych próbach biologicznych. Znaczenie procesu rehydratacji, zasady ogniskowania izoelektrycznego. 1. Przygotowanie ogniskowania izoelektrycznego z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF (paski IPG - 7cm).
T-L-8Główne składniki buforu rehydratacyjnego i ich funkcja, znaczenie równoważenia pasków, skład i rola buforu migracyjnego, drugi wymiar elektroforezy 2-DE – rozdział białek w warunkach denaturujących. 1. Przygotwanie zogniskowanych pasków IPG do rozdziału w drugim kierunku.
T-L-9Detekcja białek. Archiwizacja obrazów żeli 1- oraz 2-D. 1. Barwienie żeli po rozdziale elektroforetycznym z użyciem błękitu coomassie. 2. Cyfrowy zapis żeli barwionych z użyciem różnych technik detekcji białek.
T-L-10Zasady desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), enzymy proteolityczne stosowane w przygotowywaniu próbek do identyfikacji przy użyciu spektrometru mas, rola matrycy stosowanej w technikach MALDI, techniki nakładania prób na płytki do MS. Bioinformatyczne bazy danych, zasada identyfikacji białek przy uzyciu "odcisku palca" mapy peptydowej. 1. Wycinanie z żelu poliakryloamidowego spotów białkowych manualnie oraz z wykorzystaniem Spot Cutter EXQuest. 2. Przygotowanie spotów białkowych do analizy spektrometrii masowej. 3. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. 4. Analiza uzyskanych widm masowych przy uzyciu flexAnalysis. 5. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostepnymi w bazach danych przy uzyciu bioTools.
T-L-11Identyfikacja białek przy uzyciu techniki Western-Blot: Transfer białek z żelu na błonę, rodzaje błon do transferu, transfer "mokry" i "półsuchy", czynniki wpływające na wydajność transferu, immunoblotting. 1. Przygotowanie buforu do transferu. 2. Dokonanie transferu połsuchego białek na błonę nitrocelulozową przy uzyciu zestawu: TRANS-BLOT SEMI DRY.
Metody nauczaniaM-8Praca w grupach.
M-9Sprawozdanie z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
M-10Objaśnienia dotyczące prawidłowego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.
M-11Wykonywanie w grupach zaplanowanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student: nie potrafi poradzić sobie samodzielnie z trudnościami mogącymi pojawić się na każdym z etapów przygotowanie zleconej pracy, nie operuje wiedzą kontekstową.
3,0Student: radzi sobie, z dużą pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy
3,5Student: potrafi poradzić sobie, z nieznaczną pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy.
4,0Student: samodzielnie radzi sobie z podstawowymi trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy
4,5Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy
5,0Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie w pełni z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy; swobodnie porusza się w danej tematyce i prawidłowo wykorzystuje materiały źródłowe
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_K01Student potrafi kreowac aktywna postawę, ma zdolność do kompleksowego spojrzenia na analizowane fakty oraz widzi zagadnienia w szerszym kontekście.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_K05wykazuje zdyscyplinowanie w pracy indywidualnej; chętnie uczestniczy w pracy grupowej; potrafi kreatywnie planować i realizować działania własne i zespołowe
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie zagadnień związanych analizą genomu
C-2Przedstawienie projektów poznania genomów i metod ich realizacji
C-3Zapoznanie z bazami danych jako formy prezentacji wyników analizy genomów
Treści programoweT-W-1Rozwój dyscypliny, podstawowe pojęcia, dziedziny, projekty
T-W-2Sekwencjonowanie DNA - poznawanie struktury i organizacji genomów
T-W-3Genomika funkcjonalna - poznawanie funkcji poszczególnych elementów w genomie
T-W-4Powstawanie nowych genów w genomie, elementy genomiki porównawczej
Metody nauczaniaM-3Praca w grupach laboratoryjnych
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena aktywności i przygotowania na zajecia laboratoryjne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi kreowac aktywna postawę, ma zdolność do kompleksowego spojrzenia na analizowane fakty oraz widzi zagadnienia w szerszym kontekście.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBTna_2A_NBI2-S-D11_K02Student wykazuje zorientowanie w możliwości wykorzystania badań proteomicznych, w poszukiwaniu białek charakterystycznych dla danego stanu fizjologicznego lub patologicznego, mogących służyć jako markery odzwierciedlające stan organizmu. Potrafi aktywnie i sprawnie pracować w grupie i jest otwarty na supozycje innych członków zespołu. Jest otwarty na poszukiwanie wiedzy i rozwijanie własnej osobowości.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBTna_2A_K02wykazuje zrozumienie procesów biotechnologicznych wykorzystywanych w różnych obszarach działalności człowieka; interpretuje i opisuje te procesy wykorzystując podejście naukowe
BTna_2A_K01wykazuje potrzebę ciągłego podnoszenia wiedzy ogólnej i kierunkowej; ma świadomość celowości podnoszenia zdobytej wiedzy zarówno w działaniach zawodowych, jak i rozwoju osobistym
BTna_2A_K05wykazuje zdyscyplinowanie w pracy indywidualnej; chętnie uczestniczy w pracy grupowej; potrafi kreatywnie planować i realizować działania własne i zespołowe
Cel przedmiotuC-7Głównym celem prowadzonych zajeć jest przekazanie studentom wiedzy z zakresu proteomiki i jej zastosowania w badaniu czynności organizmów.
C-8Przekazanie wiedzy na temat podstawowych technik analitycznych wykorzystywanych w badaniach proteomicznych (elektroforeza 1-, 2-D, western-blot, spektrometria mas) oraz detekcji, archiwizacji i analizy bioinformatycznej obrazów żeli.
C-9Przekazanie wiedzy praktycznej z zakresu podstawowych technik analitycznych z zakresu badań proteomicznych (elektroforeza 1-D, 2-D, western blot, spektrometria mas).
Treści programoweT-W-8Proteomika jako wyzwanie współczesnej nauki: Definicja proteomu. Czym jest proteomika i jakie stawia sobie cele badawcze we współczesnej nauce. Gałęzie proteomiki.
T-W-9Metody rozdziału białek – techniki żelowe: Matryce rozdzielające wykorzystywane w elektroforezie. Elektroforeza jednowymiarowa w żelu poliakrylamidowym (SDS-PAGE). Elektroforeza natywna. Elektroforeza dwuwymiarowa w żelu poliakrylamidowym.
T-W-10Metody detekcji białek: błękit Coomassie, sole srebra, sole cynku i miedzi, autoradiografia, fluorografia, barwniki fluoroscencyjne. Analizy oparte na dwuwymiarowej fluorescencyjnej elektroforezie różnicowej 2D-DIGE. Metody zapisu obrazów żeli po detekcji. Rodzaje programów do analizy obrazów żeli 2-DE oraz ogólna zasada ich zastosowania.
T-W-11Zastosowanie spektrometrii mas w identyfikacji białek. Wprowadzenie (rys historyczny, podstawowe pojęcia, rodzaje spektrometrów mas i ich możliwości analityczne). Metody jonizacji (krótka charakterystyka, szczegółowe omówienie jonizacji/desorpcji laserowej wspomaganej matrycą – MALDI). Analizatory (rodzaje, szczegółowa charakterystyka analizatora czasu przelotu – TOF).
T-W-12Zastosowanie i identyfikacja białek z użyciem techniki Westrn-Blot: Przygotowanie próby. Metody transferu. Inkubacja z przeciwciałami. Wizualizacja.
T-L-5Cel analizy proteomu i identyfikacji białek, przygotowanie materiału biologicznego, liza komórek, bufory lizujące (czynniki chaotropowe, detergenty, czynniki redukujące, amfolity), metody oczyszczania złożonych preparatów biologicznych, metody precypitacji białek. 1. Usuwanie białek wysokokopijnych z osocza krwi z wykorzystaniem IgG and albumin removal kit.
T-L-6Podstawowe składniki żeli poliakrylamidowych, żele gradientowe, elektroforeza w warunkach denaturujących SDS-PAGE, technika przygotowania i wykorzystania żeli zminiaturyzowanych, czynniki wpływające na rozdział białek 1. Przygotowanie zminiaturyzowanych żeli z wykorzystaniem zestawu: MINI- PROTEAN TETRA CELL. 2. Rozdział białek z użyciem 1-DE.
T-L-7Określenie białka całkowitego w analizowanych próbach biologicznych. Znaczenie procesu rehydratacji, zasady ogniskowania izoelektrycznego. 1. Przygotowanie ogniskowania izoelektrycznego z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF (paski IPG - 7cm).
T-L-8Główne składniki buforu rehydratacyjnego i ich funkcja, znaczenie równoważenia pasków, skład i rola buforu migracyjnego, drugi wymiar elektroforezy 2-DE – rozdział białek w warunkach denaturujących. 1. Przygotwanie zogniskowanych pasków IPG do rozdziału w drugim kierunku.
T-L-9Detekcja białek. Archiwizacja obrazów żeli 1- oraz 2-D. 1. Barwienie żeli po rozdziale elektroforetycznym z użyciem błękitu coomassie. 2. Cyfrowy zapis żeli barwionych z użyciem różnych technik detekcji białek.
T-L-10Zasady desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą (MALDI) z detekcją czasu przelotu (TOF), enzymy proteolityczne stosowane w przygotowywaniu próbek do identyfikacji przy użyciu spektrometru mas, rola matrycy stosowanej w technikach MALDI, techniki nakładania prób na płytki do MS. Bioinformatyczne bazy danych, zasada identyfikacji białek przy uzyciu "odcisku palca" mapy peptydowej. 1. Wycinanie z żelu poliakryloamidowego spotów białkowych manualnie oraz z wykorzystaniem Spot Cutter EXQuest. 2. Przygotowanie spotów białkowych do analizy spektrometrii masowej. 3. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. 4. Analiza uzyskanych widm masowych przy uzyciu flexAnalysis. 5. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostepnymi w bazach danych przy uzyciu bioTools.
T-L-11Identyfikacja białek przy uzyciu techniki Western-Blot: Transfer białek z żelu na błonę, rodzaje błon do transferu, transfer "mokry" i "półsuchy", czynniki wpływające na wydajność transferu, immunoblotting. 1. Przygotowanie buforu do transferu. 2. Dokonanie transferu połsuchego białek na błonę nitrocelulozową przy uzyciu zestawu: TRANS-BLOT SEMI DRY.
Metody nauczaniaM-6Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne.
M-7Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i projektora multimedialnego.
M-8Praca w grupach.
M-9Sprawozdanie z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
M-10Objaśnienia dotyczące prawidłowego wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.
M-11Wykonywanie w grupach zaplanowanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
S-4Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie tematyki wykładów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student wykazuje w stopniu podstawowym zorientowanie w możliwości wykorzystania badań proteomicznych w szeroko rozumianej fizjjologii i aptofizjologii. Wykazuje aktywną postawę podczas pracy w grupie.
3,5
4,0
4,5
5,0