| Pole | KOD | Znaczenie kodu |
|---|
| Zamierzone efekty kształcenia | BL_1A_BL-S-C24_U01 | 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. |
|---|
| Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | BL_1A_U12 | posługuje się kluczowymi pojęciami z zakresu chemii bioorganicznej; umie przewidywać przebieg reakcji związków organicznych; wykorzystuje metody analizy instrumentalnej stosowanej w chemii organicznej i biochemicznej; analizuje informacje wynikające z różnic w profilach białkowych; zna podstawowe zasady analiz proteomicznych; analizuje zmiany w organizmie powstające przy zażywaniu wybranych substancji; |
|---|
| BL_1A_U07 | umie omówić budowę, położenie i funkcje poszczególnych tkanek, narządów, układów oraz stanów aktywności i spoczynku organizmów żywych; potrafi wskazać wpływ czynników środowiskowych na przebieg wszelkich procesów w organizmach żywych; określić strategię zmian przystosowawczych; umie przygotować preparaty histologiczne, rozpoznawać poszczególne tkanki, właściwie opisując i interpretując preparat mikroskopowy; |
| BL_1A_U02 | umie określić zjawiska i procesy fizyczne, chemiczne w środowisku naturalnym i użytkowanym przez człowieka; dokonuje pomiarów i określa podstawowe wielkości fizyczne i chemiczne; przeprowadza proste doświadczenia z fizyki i chemii; potrafi określić ryzyko i przewidzieć ewentualne niebezpieczeństwo wynikające z zachodzących procesów i zjawisk; |
| BL_1A_U05 | posługuje się podstawowymi zagadnieniami z zakresu budowy, struktury i funkcji komórek organizmów zwierzęcych; potrafi wskazać zalety osobników płciowych i przewagi selekcyjnej ich potomstwa; potrafi wskazać metody jakimi określone procesy mogą byś analizowane; potrafi przeprowadzić pod opieką opiekuna proste doświadczenia in vitro; |
| Cel przedmiotu | 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. |
|---|
| C-1 | Głownym celem prowadzonych zajeć jest przekazanie studentow miedzy z zakresu dziedziny proteomiki, jej zastosowania w badaniu czynności organizmów. |
| C-3 | Przekazanie wiedzy praktycznej z zakresu podstawowych technik analitycznych z zakresu badań proteomicznych (elektroforeza 1-D, 2-D, western blot, spektrometria mas). |
| Treści programowe | T-L-4 | 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 po rozdziale elektroforetycznym z użyciem błękitu coomassie.
2. Cyfrowy zapis żeli barwionych z użyciem różnych technik detekcji białek. |
|---|
| 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. Usuwanie białek wysokokopijnych z osocza krwi z wykorzystaniem IgG and albumin removal kit.
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 zminiaturyzowanych żeli z wykorzystaniem zestawu: MINI- PROTEAN TETRA CELL
2. Rozdział białek z użyciem 1-DE |
| T-L-5 | 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. |
| T-L-3 | 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 |
| T-L-2 | 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 (paski IPG - 7cm)
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 bioTools. |
| T-W-3 | Zastosowanie i identyfikacja białek z użyciem techniki Western-Blot. Przygotowanie próby. Metody transferu. Inkubacja z przeciwciałami. Wizualizacja |
| T-W-2 | Metody 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-D oraz ogólna zasada ich zastosowania. |
| 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.
Metody 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-4 | 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). |
| T-W-5 | Metody rozdziału białek – techniki chromatograficzne. Ogólny schemat analiz proteomicznych. Chromatografia cieczowa. Dwuwymiarowa chromatografia cieczowa. Strategie proteomiki oparte na technice chromatografii cieczowej: metody LC-MS i LC-MS/MS, wielowymiarowa LC-MS/MS. Chromatografia powinowactwa
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. Wykorzystanie proteomiki do wytwarzania nowych, wysoce selektywnych leków pozwalających na terapię indywidualną. Możliwości zastosowania proteomiki do rozwiązywania problemów praktycznych w obszarach: biologii, biotechnologii, rolnictwa, medycyny, ochrony zdrowia, kryminalistyki i in. |
| Metody nauczania | M-4 | Dyskusja dydaktyczna. |
|---|
| M-1 | Wykład informacyjny prezentujący zagadnienia teoretyczne. |
| M-3 | Praca w grupach. |
| M-2 | Prezentacja multimedialna z wykorzystaniem komputera i projektora multimedialnego. |
| Sposób oceny | S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie tematyki wykładów. |
|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych |
| Kryteria oceny | Ocena | Kryterium oceny |
|---|
| 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 |