Inżynieria genetyczna BT1502

Zapoznanie studentów z wiedzą dotyczącą działań na materiale genetycznym i z umiejętnościami pracy w laboratorium badawczym z zakresu prowadzenia prac eksperymentalnych na kwasach nukleinowych (DNA, RNA) i materiale biologicznym (komórki, tkanki, mikroorganizmy, rośliny, zwierzęta); obsługi aparatury badawczo-kontrolnej; samodzielnego rozwijania umiejętności zawodowych; być przygotowanym do pracy w laboratoriach kontrolnych i diagnostycznych; samodzielnego prowadzenia procesów z dziedziny inżynierii genetycznej
Wykład ma za zadanie zapoznanie studentów z wiedzą z zakresu:
Enzymy stosowane w inżynierii genetycznej, ze szczególnym uwzględnieniem restryktaz.
Podstawowe techniki genetyczne in vitro. Izolacja DNA genomowego, plazmidowego i oczyszczanie DNA. Elektroforeza pionowa i pozioma. PCR. Mutageneza ukierunkowana. Mutageneza losowa. Transformacja. Sekwencjonowanie. Hybrydyzacja.
Wektory do klonowania. Wektory plazmidowe i inne.
Rekombinacja genetyczna. Zasady metody uzyskiwania genów.
Systemy ekspresyjne rekombinantowego DNA.
Odwrotna genetyka. Poszukiwanie funkcji genów. Rozbicie genu – gene disruption. Wyciszanie transkrypcyjne i potranskrypcyjne RNA (RNAi).
Proteomika. Badanie funkcji białek. Badanie oddziaływań białko-białko.
Ćwiczenia poświęcone są:
Podstawowe techniki inżynierii genetycznej in vitro.
Izolacja DNA genomowego i plazmidowego. Izolacja DNA z komórek bakteryjnych. Izolacja DNA z ludzkich komórek nowotworowych i fizjologicznych.
Izolacja RNA genomowego. Izolacja RNA z ludzkich komórek nowotworowych i fizjologicznych.
Cięcie wyizolowanego DNA przy użyciu wybranych enzymów restrykcyjnych.
Badanie czystości izolatów DNA i RNA. Długotrwałe przechowywanie prób biologicznych.
Rozdział elektroforetyczny wyizolowanego DNA oraz RNA przy użyciu żeli agarozowych.
Izolacja białka całkowitego z ludzkich komórek nowotworowych i fizjologicznych.
Rozdział białek przy użyciu metod elektroforetycznych – elektroforezy poliakrylamidowej SDS-PAGE.
Transfer białek i kwasów nukleinowych na błony nitrocelulozowe. Techniki Western-blott, Northern-blott, Southern-blott.
Wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych mikroorganizmów celem produkcji białek. Wektory do nadekspresji białek. Analiza spektrofluorymetryczna ekspresji białka GFP w E. coli w zmiennych warunkach hodowli – badanie wpływu składu różnych pożywek mikrobiologicznych na intensywność ekspresji genu reporterowego, testowanie siły promotora trc. Izolacja białka GFP i jego analiza spektrofotometryczna i elektroforetyczna
Amplifikacja kwasów nukleinowych. Funkcja polimeraz DNA i RNA. Mapowanie restrykcyjne i znakowanie DNA. Sekwencjonowanie genomu. Markery molekularne. Optymalizacja konstruktu genowego do celów biotechnologicznych: dobór wektora, dobór promotora, dobór genu reporterowego/oporności na antybiotyk, dobór właściwego gospodarza (host’a)., komórek i organizmów. Wprowadzanie materiału genetycznego do komórek pro- i eukariotycznych. Klonowanie: genów. Metody sprawdzania poprawnosci klonowania genów (metody z udziałem PCR). Transfekcja genów