Molekularne techniki analizy RNA -W
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 1400-225ZMTA-W |
Kod Erasmus / ISCED: |
13.104
|
Nazwa przedmiotu: | Molekularne techniki analizy RNA -W |
Jednostka: | Wydział Biologii |
Grupy: |
Przedmioty DOWOLNEGO WYBORU Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka |
Strona przedmiotu: | https://igib.uw.edu.pl/index.php/start2/dydaktyka/fakultety-dla-studentow-i-i-ii-stopnia/molekularne-techniki-analizy-rna/ |
Punkty ECTS i inne: |
3.00
|
Język prowadzenia: | angielski |
Kierunek podstawowy MISMaP: | biologia |
Rodzaj przedmiotu: | monograficzne |
Założenia (lista przedmiotów): | Genetyka molekularna 1400-215GEBM |
Założenia (opisowo): | Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu biologii molekularnej, co najmniej w zakresie realizowanym w ramach przedmiotu "Genetyka z inżynieria genetyczną" (kod przedmiotu 1400-114GEN; lub podobny). Dobrze, ale nie jest to warunek konieczny, gdy student wcześniej uczestniczył w fakultecie dotyczącym technik molekularnych, np. "Genetyka molekularna" (kod przedmiotu 1400-215GEBM; lub podobny). Mile widziana ciekawość "Świata RNA". |
Tryb prowadzenia: | w sali |
Skrócony opis: |
Przedmiot jest skierowany do wszystkich studentów, zainteresowanych metabolizmem RNA oraz nowoczesnymi, molekularnymi technikami wykorzystywanymi w badaniu RNA. |
Pełny opis: |
Wykłady: 1. „Świat RNA” cz. 1. Koncepcja „RNA world”. Nagrody Nobla w dziedzinie RNA. Katalityczne cząsteczki RNA – klasy, mechanizm, występowanie. SELEX. Pozostałości świata RNA - rybosom, splajsosom, wirusy RNA. Różnorodność klas RNA u Eukaryota i ich metabolizm. Podstawowe mechanizmy regulacji ekspresji genów od transkrypcji do translacji. Procesy alternatywne. Mechanizmy kontroli jakości RNA. Struktury rybonukleoproteinowe, kondensaty komórkowe. 2. „Świat RNA” cz. 2. 3. „Przegląd technik opartych o odwrotną transkrypcję. Techniki badania transkrypcji: TRO, ChIP, RIP i DIP. Analiza końców poliA RNA”. Teoria odwrotnej transkrypcji (RT). Przegląd technik opartych o RT: RT-PCR w tym półilościowy, pulsacyjny RT-PCR, RACE, cRT-PCR, technika wydłużania startera ("primer extension"). Techniki badania nowopowstajacych transkryptów: jądrowy „Transcription Run-On“, immunoprecypitacja chromatyny (ChIP), immunoprecypitacja RNA (RiP). Do zilustrowania powyższych techniki posłużą badania terminacji transkrypcji Polimerazy I RNA. Specyficzność wiązania DNA przez czynniki transkrypcyjne: „ChIP on chip“, immunoprecypitacja DNA (DIP). Badanie końców poliA RNA (technika PASE, izolacja frakcji RNA poliA+). 4. „Niekodujące RNA”. Niekodujące RNA (ang. non-coding RNA; ncRNA). Biogeneza i funkcje małych i długich niekodujących RNA. Mechanizmy wyciszania transkrypcji zależne od niekodujących RNA. Kompleksy RNP biorące udział w wyciszaniu transkrypcji. Rola chromatyny w regulacji ekspresji genów. 5. „Świat RNA” cz. 3. 6. „PCR w czasie rzeczywistym (ilościowy; qPCR)”. Teoria qPCR: sposoby detekcji DNA, podstawy projektowania starterów, sondy hybrydyzacyjne, wprowadzenie do obliczeń. Zastosowania: określanie poziomu badanych transkryptów w komórce, wykrywanie kwasów nukleinowych patogenów, detekcja pojedynczych mutacji (SNP). Dobra praktyka laboratoryjna przy doświadczeniach qPCR i najczęstsze „pułapki czekające” na eksperymentatorów. 7. „RNA w neuronach“. Transport mRNA do wypustek komórek nerwowych i lokalna translacja w odpowiedzi na pobudzenie synaptyczne. Metody wizualizacji mRNA z żywym neuronie w czasie rzeczywistym, hybrydyzacja in situ, metody biochemiczne pozwalające na bezpośrednią detekcję transkryptów ulegających lokalnej translacji w neuronach. 8. „Udział metabolizmu RNA w procesach fizjologicznych”. Czynniki metabolizmu RNA i miRNA u roślin – rola w przekazywaniu sygnałów hormonalnych, rozwoju embrionalnym i generatywnym, zegarze dobowym, odporności na stres i patogeny. 9. „Badanie enzymów metabolizmu RNA na przykładzie egzosomu”. Ścieżki rozkładu RNA w organizmach eukariotycznych. Egzo- i endo- nukleazy. Egzosom: wielofunkcyjny i wieloskładnikowy kompleks. Badania strukturalne i funkcjonalne egzosomu u drożdży i w komórkach ludzkich. Mechanizm działania, współpraca aktywności egzo- i endo-nukleolitycznej. 10. „Struktura RNA a funkcja. Mapowanie struktury RNA in vitro. Metody badania transkryptomów”. Mapowanie struktury RNA in vitro: sondy molekularne trawiące specyficznie względem struktury i sekwencji RNA. Przełączniki RNA i aptamery – naturalne oraz wyselekcjonowane na potrzeby leków lub biosensorów. Wysokoprzepustowe metody badania transkryptomów oparte o techniki sekwencjonowania nowej generacji (RNA-seq, ChIP-seq). 11. „Metody badań strukturalnych RNA”. Metody badania struktur kompleksów RNA-białko, metody krystalizacji kompleksów RNP (na przykładzie rybosomu, snRNP, RNazy H). Porównanie krystalografii i badań NMR dla RNA. Technika SAXS. Chemiczne (SHAPE) i bioinformatyczne przewidywanie struktur RNA. Technika mikroskopii elektronowej w niskich temperaturach (Cryo-EM). 12. „Globalne analizy kompleksów rybonukleoproteinowych“ cz. 1. Metody biochemiczne czyszczenia kompleksów rybonukleoproteinowych (RNP). Chromatografia RNA i metody wysokoprzepustowe kompleksów RNP połączone z sekwencjonowaniem RNA NGS i spektrometrią mas. Analizy transkryptomu, translatomu i proteomu. Wysokoprzepustowe badania chromatyny, struktury RNA i oddziaływań RNA-RNA, RNA-DNA i RNA-białko. Metody wizualizacji pojedynczych cząsteczek RNA, transkrypcji i translacji w żywych komórkach. Analiza kompleksów RNP w komórkach metodami znakowania zbliżeniowego. 13. „Globalne analizy kompleksów rybonukleoproteinowych“ cz. 2. Część wykładów będzie prowadzona przez zaproszonych gości. |
Literatura: |
Podręczniki „Genomy” T. Brown, „Genetyka molekularna” red. P. Węgleński, „Podstawy biologii molekularnej” L. A. Allison; literatura uzupełniająca: publikacje naukowe (doświadczalne i przeglądowe) wskazane w trakcie zajęć przez prowadzących; „Molecular Cloning: A Laboratory Manual” J. Sambrook i D. Russel 3-cia edycja lub 4-ta edycja M. R. Green and J. Sambrook. |
Efekty uczenia się: |
Ma wiedzę na temat metabolizmu RNA u Eukariota. Zna etapy ekspresji różnych klas RNA, ze szczególnym naciskiem na procesy współ- i po-transkrypcyjne, potrafi podać przykłady oddziaływań RNA - białko oraz zaangażowania cząsteczek RNA w procesy fizjologiczne. Ma wiedzę dotyczącą enzymów modyfikujących RNA. Posiada wiedzę teoretyczną i praktyczną pozwalającą na interpretowanie zjawisk i procesów związanych z metabolizmem RNA w oparciu o wyniki doświadczalne. Samodzielnie planuje i przeprowadza podstawowe typy doświadczeń. Zna słownictwo dot. metabolizmu RNA zarówno w jęz. polskim jak i angielskim, potrafi komunikować się i podejmować dyskusję na tematy związane z metabolizmem RNA. Zna teoretyczne podstawy technik molekularnych wykorzystywanych do badania RNA, w stopniu pozwalającym na zrozumienie publikacji naukowych z tej dziedziny. Potrafi krytycznie analizować otrzymane dane i je rzetelnie prezentować, co przyczynia się do podtrzymywania etosu zawodowego i rozwija zasady etyki zawodowej. Językowe efekty uczenia się: Wykorzystuje w sposób biegły naukowe i popularnonaukowe teksty biologiczne w języku ojczystym i angielskim oraz komunikuje się w języku angielskim na poziomie B2+ (K_U03 Bi2). Posiada umiejętność przygotowania i wygłoszenia wystąpień ustnych w języku polskim i angielskim, zgodnie z wymaganiami określonymi dla poziomu B2+ (K_U11 Bi2). Wykazuje umiejętność posługiwania się językiem nowożytnym (angielskim) w stopniu umożliwiającym korzystanie z literatury naukowej i komunikację z cudzoziemcami (K_U02 Bt2). |
Metody i kryteria oceniania: |
Warunki egzaminu końcowego z przedmiotu: - przedmiot zaliczany jest na ocenę, - egzamin testowy: test jednokrotnego wyboru (4 warianty odpowiedzi na każde pytanie), - aby zaliczyć egzamin student musi uzyskać nie mniej niż 50% punktów. |
Praktyki zawodowe: |
Nie są wymagane. |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)
Okres: | 2023-10-01 - 2024-01-28 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
|
Typ zajęć: |
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Michał Koper | |
Prowadzący grup: | Anna Golisz-Mocydlarz, Michał Koper, Joanna Kufel, Rafał Tomecki, Monika Zakrzewska-Płaczek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2024/25" (w trakcie)
Okres: | 2024-10-01 - 2025-01-26 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT WYK
|
Typ zajęć: |
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Michał Koper | |
Prowadzący grup: | Anna Golisz-Mocydlarz, Michał Koper, Joanna Kufel, Rafał Tomecki, Monika Zakrzewska-Płaczek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Nauk Ekonomicznych.