Wydział Nauk o Żywności i Rybactwa - Mikrobiologia stosowana (S2)
Sylabus przedmiotu Proteomika:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Mikrobiologia stosowana | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | nauk rolniczych, leśnych i weterynaryjnych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Proteomika | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
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> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | 8 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Podstawowa wiedza z zakresu biochemii. |
W-2 | Podstawowa wiedza z zakresu biologii komórki. |
W-3 | Podstawowe wiedza z zakresu genetyki. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Głownym celem prowadzonych zajeć jest przekazanie studentow miedzy z zakresu dziedziny proteomiki, jej zastosowania w badaniu czynności organizmów. |
C-2 | Przekazanie 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 programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Cel 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. Liza tkanek i przygotowanie prób do analiz z użyciem homogenizatora kulkowego. 2. Usuwanie białek wysokokopijnych z osocza krwi z wykorzystaniem chromatografi powinowactwa lub kombinatorycznych bibliotek heksapeptydów. | 2 |
T-L-2 | Podstawowe składniki żeli poliakrylamidowych, żele gradientowe, elektroforeza w warunkach denaturujących SDS-PAGE, technika przygotowania i wykorzystania żeli zminiaturyzowanych, czynniki wpływające na rozdział białek 1. Przygotowanie prób do elektroforezy SDS-PAGE oraz ich rozdział z wykorzystaniem zestawu: MINI- PROTEAN TETRA CELL | 2 |
T-L-3 | Znaczenie procesu rehydratacji, zasady ogniskowania izoelektrycznego, główne 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. Przygotowanie ogniskowania izoelektrycznego z wykorzystaniem zestawu: PROTEAN IEF 2. Równoważenie białek po ogniskowaniu izoelektrycznym 3. Rozdiał białek w gradiencie mas cząsteczkowych. | 4 |
T-L-4 | Transfer białek z żelu na błonę, rodzaje błon do transferu, transfer „mokry” i „półsuchy”, czynniki wpływające na wydajność transferu, immunobloting. 1. Przygotowanie buforu do transferu. 2. Dokonanie transferu półsuchego białek na błonę nitrocelulozową przy użyciu zestawu: TRANS–BLOT SEMI–DRY 3. Wizualizacja i zapis obrazu blotow z użyciem systemu do archiwizacji VersaDoc 4000 MP | 2 |
T-L-5 | Detekcja białek. Archiwizacja obrazów żeli 1- oraz 2-D. Zasady porównania proteomów i identyfikacji różnic w profilach białkowych, analiza ilościowa i jakościowa, podstawowe testy statystyczne. 1. Barwienie żeli 1-D i 2-D (uzyskanych podczas cwiczeń) z użyciem błękitu coomassie R-250; G-250. 2. Cyfrowy zapis żeli barwionych z użyciem różnych technik detekcji białek. | 2 |
T-L-6 | Zasady 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. 1. Wycinanie z żelu poliakryloamidowego spotów białkowych manualnie oraz z wykorzystaniem Spot Cutter EXQuest. 2. Przygotowanie spotów białkowych do analizy spektrometrii masowej. 3. Przygotowanie wybranych szczepów bakteryjnych do analizy z użyciem spektrometru masowego. | 2 |
T-L-7 | Bioinformatyczne bazy danych, zasady identyfikacji białek, metoda „odcisku palca” mapy peptydowej. 1. Jonizacja i odczyt widm masowych z wykorzystaniem programu flexControl. 2. Analiza uzyskanych widm masowych przy użyciu flexAnalysis. 3. Porównywanie uzyskanych widm z obrazami dostępnymi w bazach danych przy użyciu oprogramowania bioTools. 4. Analiza uzyskanych wyników w kontekście przygotowania referencyjnych map białkowych. | 1 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Proteomika jako wyzwanie współczesnej nauki: Definicja proteomu. Czym jest proteomika i jakie stawia sobie cele badawcze we współczesnej nauce. Aminokwasy występujące w białkach. Biologiczne znaczenie potranslacyjnych modyfikacji białek. Stabilizacja struktury białkowej. Termodynamiczne prawa wpływające na przyjmowanie określonych konformacji białek. Efekt hydrofobowy, tworzenie mostków wodorowych oraz entropia konfiguracyjna jako główne siły stabilizujące strukturę białkową. | 2 |
T-W-2 | Metody rozdziału białek – techniki żelowe: Matryce rozdzielające wykorzystywane w elektroforezie. Elektroforeza bibułowa. Elektroforeza w żelu agarozowym. Elektroforeza jednowymiarowa w żelu poliakrylamidowym (SDS-PAGE). Elektroforeza natywna. Elektroforeza dwuwymiarowa w żelu poliakrylamidowym. Dwukierunkowa elektroforeza radialna. | 3 |
T-W-3 | Metody detekcji białek: błękit Coomassie G-250; R-250, 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 (densytometry optyczne; kalibrowane; laserowe). Rodzaje programów do analizy obrazów żeli 2-D oraz ogólna zasada ich zastosowania. | 2 |
T-W-4 | Zastosowanie i identyfikacja białek z użyciem techniki Western-Blot. Przygotowanie próby. Metody transferu. Inkubacja z przeciwciałami. Wizualizacja | 2 |
T-W-5 | Zastosowanie 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). | 2 |
T-W-6 | Główne gałęzie proteomiki: strukturalna, ilościowa, funkcjonalna oraz kliniczna. Proteomika w diagnozowaniu i prognozowaniu procesów biologicznych – innowacyjne narzędzia poznawania czynności organizmu w stanie zdrowia i procesu chorobowego. Znaczenie identyfikacji i charakterystyki białek oraz różnic w profilach białkowych w zależności od wieku, stanu fizjologicznego, działania leków i in. Znaczenie badań proteomicznych w aspekcie analizy jakości i autentykacji produktów pochodzenia zwierzecego i roślinnego. Możliwości zastosowania proteomiki do rozwiązywania problemów praktycznych w obszarach: biologii, biotechnologii, rolnictwa, medycyny, ochrony zdrowia oraz towaroznawstwa. | 3 |
T-W-7 | Zaliczenie wykładów w formie pisemnej. | 1 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Udział studenta w ćwiczeniach laboratoryjnych | 15 |
A-L-2 | Samodzielne studiowanie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych. | 5 |
A-L-3 | Przygotowanie do pisemnego zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych. | 5 |
A-L-4 | Konsultcje | 5 |
30 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 15 |
A-W-2 | Samodzielne studiowanie tematyki wykładów. | 25 |
A-W-3 | Przygpotowanie do pisemnego zaliczenia tematyki wykładów. | 10 |
A-W-4 | Konsultacje | 10 |
60 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne. |
M-2 | Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i projektora multimedialnego. |
M-3 | Praca w grupach. |
M-4 | Dyskusja dydaktyczna. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych (konspekty) |
S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie tematyki wykładów. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
MS_2A_PO6-2_W01 W wyniku przeprowadzonych zajeć student potrafi wymienić, zdefiniować i objaśnić zagadnienie proteomiki jako dziedziny nauk, a także jej zastosowanie w badaniu czynności organizmu. | MS_2A_W02 | R2A_W04 | — | C-1 | T-W-1, T-W-6 | M-2, M-1, M-4 | S-2 |
MS_2A_PO6-2_W02 Student potrafi wymienić techniki analityczne z zakresu badań proteomicznych i objaśnić ich zasady. | MS_2A_W01 | R2A_W01 | — | C-2 | T-W-4, T-W-2, T-W-5, T-W-3 | M-2, M-1, M-4 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
MS_2A_PO6-2_U01 Student zna podstawowe zasady analiz z użyciem technik proteomicznych (elektroforeza 1-, 2-D, 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. | MS_2A_U03 | R2A_U05, R2A_U06, R2A_U07 | InzA2_U01, InzA2_U02, InzA2_U05, InzA2_U07 | C-2 | T-L-6, T-L-7, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5 | M-3, M-4 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
MS_2A_PO6-2_K02 Potrafi pracować w grupie, z zachowaniem zasad higieny i bezpieczeństwa pracy. | MS_2A_K03 | R2A_K06 | InzA2_K01 | C-2 | T-L-6, T-L-7, T-L-1, T-L-3, T-L-4, T-L-2, T-L-5 | M-3, M-4 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
MS_2A_PO6-2_W01 W wyniku przeprowadzonych zajeć student potrafi wymienić, zdefiniować i objaśnić zagadnienie proteomiki jako dziedziny nauk, a także jej zastosowanie w badaniu czynności organizmu. | 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 | |
MS_2A_PO6-2_W02 Student potrafi wymienić techniki analityczne z zakresu badań proteomicznych i objaśnić ich zasady. | 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 kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
MS_2A_PO6-2_U01 Student zna podstawowe zasady analiz z użyciem technik proteomicznych (elektroforeza 1-, 2-D, 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. | 2,0 | Student: nie potrafi poradzić sobie samodzielnie z trudnościami mogącymi pojawić się na każdym z etapów przygotowanie zleconej pracy, nie operuje wiedzą kontekstową. |
3,0 | Student: radzi sobie, z dużą pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy | |
3,5 | Student: potrafi poradzić sobie, z nieznaczną pomocą nauczyciela, z wybranymi trudnościami związanymi z procesem przygotowania zleconej pracy. | |
4,0 | Student: samodzielnie radzi sobie z podstawowymi trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy | |
4,5 | Student: samodzielnie rozwiązuje postawione problemy i radzi sobie z trudnościami związanymi z procesem wykonania zleconej pracy | |
5,0 | Student: 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 kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
MS_2A_PO6-2_K02 Potrafi pracować w grupie, z zachowaniem zasad higieny i bezpieczeństwa pracy. | 2,0 | |
3,0 | Student zna środki ostrożnosci i zasady bezpieczeństwa pracy w laboratoriach proteomicznych | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Skrzypczak W.F., Proteomika. Wybrane zagadnienia., Wydawnictwo Zapol, Szczecin, 2011
- Kra A., Silberring J., Proteomika, Wydawnictwo EJB, Kraków, 2004, Wydanie I
- Kraj A., Drabik A., Silberring J., Proteomika i metabolomika, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, 2011, pierwsze
Literatura dodatkowa
- Doonan T.A., Białka i peptydy., PWN, Warszawa, 2008
- Suder P., Silberring J., Spektrometria mas., Wydawnictwo UJ, Kraków, 2006, Wydanie I