Cardinal Stefan Wyszynski University in Warsaw - Central Authentication System
Strona główna

Basics of molecular biology

General data

Course ID: WMCM-LE-PBM-sem
Erasmus code / ISCED: (unknown) / (0912) Medicine The ISCED (International Standard Classification of Education) code has been designed by UNESCO.
Course title: Basics of molecular biology
Name in Polish: Podstawy biologii molekularnej
Organizational unit: Faculty of Medicine. Collegium Medicum
Course groups:
ECTS credit allocation (and other scores): 1.00 Basic information on ECTS credits allocation principles:
  • the annual hourly workload of the student’s work required to achieve the expected learning outcomes for a given stage is 1500-1800h, corresponding to 60 ECTS;
  • the student’s weekly hourly workload is 45 h;
  • 1 ECTS point corresponds to 25-30 hours of student work needed to achieve the assumed learning outcomes;
  • weekly student workload necessary to achieve the assumed learning outcomes allows to obtain 1.5 ECTS;
  • work required to pass the course, which has been assigned 3 ECTS, constitutes 10% of the semester student load.
Language: Polish
Subject level:

elementary

Learning outcome code/codes:

enter learning outcome code/codes

Short description: (in Polish)

Celem przedmiotu jest:

• zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i technikami biologii molekularnej, które mają zastosowanie w prognozowaniu i diagnostyce chorób ze szczególnym uwzględnieniem nowotworów, chorób cywilizacyjnych i uwarunkowanych genetycznie

• przedstawienie najnowszych możliwości terapeutycznych i diagnostycznych wykorzystujących techniki biologii molekularnej w medycynie np. NGS, terapii genowej, CAR-T, szczepionek wykorzystujących kwasy nukleinowe, podstaw bioinformatyki

• podkreślenie roli biologii molekularnej w medycynie spersonalizowanej

• zapoznania studentów ze specyfiką pobierania i przechowywania kwasów nukleinowych jako materiału diagnostycznego i badawczego w medycynie

Full description: (in Polish)

Celem przedmiotu jest:

• zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i technikami biologii molekularnej, które mają zastosowanie w prognozowaniu i diagnostyce chorób ze szczególnym uwzględnieniem nowotworów, chorób cywilizacyjnych i uwarunkowanych genetycznie

• przedstawienie najnowszych możliwości terapeutycznych i diagnostycznych wykorzystujących techniki biologii molekularnej w medycynie np. NGS, terapii genowej, CAR-T, szczepionek wykorzystujących kwasy nukleinowe, podstaw bioinformatyki

• podkreślenie roli biologii molekularnej w medycynie spersonalizowanej

• zapoznania studentów ze specyfiką pobierania i przechowywania kwasów nukleinowych jako materiału diagnostycznego i badawczego w medycynie

Tematyka zajęć

S1. Znaczenie biologii molekularnej w medycynie - wprowadzenie

• związek biologii molekularnej z różnymi gałęziami nauk medycznych

• diagnostyka molekularna i terapia genowa – informacje ogólne

• kwasy nukleinowe jako materiał diagnostyczny i naukowy

• medycyna spersonalizowana

• biobankowanie

S2. Podstawy epigenetyki klinicznej

• Najważniejsze mechanizmy epigenetyczne i ich wpływ na ekspresję genów: metylacja DNA, miRNA, modyfikacje białek histonowych, inne

• Zaburzenia epigenetyczne i ich wpływ na zdrowie człowieka: choroby uwarunkowane genetycznie (zespół Angelmana i zespół Pradera-Williego), nowotwory, cukrzyca, zaburzenia psychiczne

• Przykłady terapii epigenetycznych (nowotwory, cukrzyca, zaburzenia psychiczne, kardiologia)

• Metody badania epigenomu i ich zastosowanie w diagnostyce

S3. Zarys biologii molekularnej nowotworów

• Przyczyny powstawania nowotworów – związek pomiędzy czynnikami zewnętrznymi i predyspozycjami molekularnymi

• Charakterystyczne cechy komórek nowotworowych

• Mikroewolucja nowotworów, etapy kancerogenezy

• Uszkodzenia w najważniejszych klasach genów prowadzące do powstawania nowotworów: geny naprawy DNA, protoonkogeny, geny supresorowe

• Zmiany molekularne związane z angiogenezą, apoptozą, zdolnością do migracji i inwazyjnością

• Znaczenie mikrośrodowiska guza w kancerogenezie

• Przykłady dziedzicznych mutacji prowadzących do powstawania nowotworów

• SNP a nowotwory

S4. Zastosowanie metod wielkoskalowych w medycynie

• „-omiki” – wprowadzenie do metod wielkoskalowych

• Wielkoskalowa analiza w skali genomu – wybrane metody i przykłady zastosowania w badaniach naukowych i medycynie

• Wielkoskalowa analiza w skali transkryptomu – wybrane metody i przykłady zastosowania w badaniach naukowych i medycynie

• Wielkoskalowa analiza w skali proteomu – wybrane metody i przykłady zastosowania w badaniach naukowych i medycynie

• Ograniczenia i problemy wykorzystania metod wielkoskalowych w medycynie

S5. Przyszłość biologii molekularnej w medycynie - terapia genowa i systems medicine

• Wprowadzenie do terapii genowej, terapia genowa ex vivo i in vivo

• Metody upakowania i dostarczania transgenu do organizmu człowieka

• Różne strategie terapeutyczne w terapii genowej – od badań naukowych do praktyki klinicznej

• Terapia genowa w leczeniu nowotworów, CAR-T

• Terapia genowa a badania kliniczne

• Ograniczenia i zagrożenia wynikające z zastosowania terapii genowej w medycynie

• Medycyna spersonalizowana a badania molekularne

• Zmiana paradygmatu w medycynie? – systems medicine

• Przykład systems medicine – P4medicine

Bibliography: (in Polish)

Literatura podstawowa:

• Genomy. T. A. Brown. Wydawnictwo Naukowe, PWN, 2012.

• Genetyka medyczna i molekularna. red. J. Bal, PWN 2017

• Techniki laboratoryjne w biologii molekularnej. Anna Lewandowska, MedPharm Polska, 2018

Literatura uzupełniająca:

• Analiza DNA : teoria i praktyka. red. Ryszard Słomski, Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego, 2011

• Genetyka medyczna : podręcznik dla studentów red. Gerard Drewa, Tomasz Ferenc 2013

• Krótkie wykłady Biologia molekularna, P. Turner A. McLennan A. Bates M. White, PWN 2012

• Połosak J, Kurylowicz A, Roszkowska-Gancarz M, Owczarz M, Puzianowska-Kuznicka M. (2011). Aging is accompanied by a progressive decrease of expression of the WRN gene in human blood mononuclear cells. Journals of Gerontology Series A-Biological Sciences and Medical Sciences, 66:19-25.

• Kurylowicz A, Owczarz M, Połosak J, Jonas MI, Lisik W, Jonas M, Chmura A, Puzianowska-Kuznicka M. (2016) SIRT1 and SIRT7 expression in adipose tissues of obese and normal-weight individuals is regulated by microRNAs but not by methylation status. International Journal of Obesity, Nov;40(11):1635-1642,

• Owczarz M, Połosak J, Domaszewska-Szostek A, Kołodziej P, Kuryłowicz A, Puzianowska-Kuźnicka M Age-related epigenetic drift deregulates SIRT6 expression and affects its downstream genes in human peripheral blood mononuclear cells Epigenetics 2020 Dec;15(12):1336-1347

• Artykuły w czasopismach naukowych/ witryny internetowe sugerowane przez wykładowcę (linki do artykułów podawane są w trakcie wykładów)

Efekty kształcenia i opis ECTS: (in Polish)

W zakresie wiedzy absolwent zna i rozumie:

• B.W13. funkcje nukleotydów w komórce, struktury I- i II-rzędową DNA i RNA oraz strukturę chromatyny;

• B.W14. funkcje genomu, transkryptomu i proteomu człowieka oraz podstawowe metody stosowane w ich badaniu, procesy replikacji, naprawy i rekombinacji DNA, transkrypcji i translacji oraz degradacji DNA, RNA i białek, a także koncepcje regulacji ekspresji genów;

• C.W4. budowę chromosomów i molekularne podłoże mutagenezy;

• C.W9. podstawy diagnostyki mutacji genowych i chromosomowych odpowiedzialnych za choroby dziedziczne oraz nabyte, w tym nowotworowe;

• C.W42. podstawowe kierunki rozwoju terapii, w szczególności możliwości terapii genowej w określonych chorobach;

W zakresie umiejętności absolwent potrafi:

• B.U8 posługiwać się podstawowymi technikami laboratoryjnymi, takimi jak elektroforeza białek i kwasów nukleinowych

W zakresie kompetencji społecznych absolwent jest gotów do:

• WMKL_K04 stałego dokształcania się, mając świadomość własnych ograniczeń i potrzeb edukacyjnych oraz planowania własnej aktywności edukacyjnej;

ECST:

- udział w seminariach 10 godz.

- praca własna studenta (w tym przygotowanie do egzaminu) 15 godz.

LICZBA ECTS = 1

Assessment methods and assessment criteria: (in Polish)

Otrzymanie pozytywnej oceny z egzaminu uwarunkowane jest obecnością na przynajmniej 80% godzin seminariów oraz uzyskaniem przynajmniej 60 % punktów z testu (test zamknięty, 40 pytań jednokrotnego wyboru).

Przy spełnieniu powyższych warunków student otrzymuje ocenę wg następujących progów:

• Poniżej 60% niedostateczna (2,0)

• Od 60 % dostateczna (3,0)

• Od 69% dostateczny plus (3,5)

• Od 78% dobry (4,0)

• Od 87% dobry plus (4,5)

• Od 95% bardzo dobry (5,0)

Classes in period "Summer semester 2020/21" (past)

Time span: 2021-02-01 - 2021-06-30
Choosen plan division:


magnify
see course schedule
Type of class:
Seminar, 10 hours more information
Coordinators: Jacek Połosak
Group instructors: Jacek Połosak
Students list: (inaccessible to you)
Examination: Course - examination
Seminar - examination
(in Polish) E-Learning:

(in Polish) E-Learning (pełny kurs)

Type of subject:

obligatory

(in Polish) Grupa przedmiotów ogólnouczenianych:

(in Polish) nie dotyczy

Short description: (in Polish)

Celem przedmiotu jest:

• zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i technikami biologii molekularnej, które mają zastosowanie w prognozowaniu i diagnostyce chorób ze szczególnym uwzględnieniem nowotworów, chorób cywilizacyjnych i uwarunkowanych genetycznie

• przedstawienie najnowszych możliwości terapeutycznych i diagnostycznych wykorzystujących techniki biologii molekularnej w medycynie np. NGS, terapii genowej, CAR-T, szczepionek wykorzystujących kwasy nukleinowe, podstaw bioinformatyki

• podkreślenie roli biologii molekularnej w medycynie spersonalizowanej

• zapoznania studentów ze specyfiką pobierania i przechowywania kwasów nukleinowych jako materiału diagnostycznego i badawczego w medycynie

Full description: (in Polish)

Celem przedmiotu jest:

• zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i technikami biologii molekularnej, które mają zastosowanie w prognozowaniu i diagnostyce chorób ze szczególnym uwzględnieniem nowotworów, chorób cywilizacyjnych i uwarunkowanych genetycznie

• przedstawienie najnowszych możliwości terapeutycznych i diagnostycznych wykorzystujących techniki biologii molekularnej w medycynie np. NGS, terapii genowej, CAR-T, szczepionek wykorzystujących kwasy nukleinowe, podstaw bioinformatyki

• podkreślenie roli biologii molekularnej w medycynie spersonalizowanej

• zapoznania studentów ze specyfiką pobierania i przechowywania kwasów nukleinowych jako materiału diagnostycznego i badawczego w medycynie

Tematyka zajęć

S1. Znaczenie biologii molekularnej w medycynie - wprowadzenie

• związek biologii molekularnej z różnymi gałęziami nauk medycznych

• diagnostyka molekularna i terapia genowa – informacje ogólne

• kwasy nukleinowe jako materiał diagnostyczny i naukowy

• medycyna spersonalizowana

• biobankowanie

S2. Podstawy epigenetyki klinicznej

• Najważniejsze mechanizmy epigenetyczne i ich wpływ na ekspresję genów: metylacja DNA, miRNA, modyfikacje białek histonowych, inne

• Zaburzenia epigenetyczne i ich wpływ na zdrowie człowieka: choroby uwarunkowane genetycznie (zespół Angelmana i zespół Pradera-Williego), nowotwory, cukrzyca, zaburzenia psychiczne

• Przykłady terapii epigenetycznych (nowotwory, cukrzyca, zaburzenia psychiczne, kardiologia)

• Metody badania epigenomu i ich zastosowanie w diagnostyce

S3. Zarys biologii molekularnej nowotworów

• Przyczyny powstawania nowotworów – związek pomiędzy czynnikami zewnętrznymi i predyspozycjami molekularnymi

• Charakterystyczne cechy komórek nowotworowych

• Mikroewolucja nowotworów, etapy kancerogenezy

• Uszkodzenia w najważniejszych klasach genów prowadzące do powstawania nowotworów: geny naprawy DNA, protoonkogeny, geny supresorowe

• Zmiany molekularne związane z angiogenezą, apoptozą, zdolnością do migracji i inwazyjnością

• Znaczenie mikrośrodowiska guza w kancerogenezie

• Przykłady dziedzicznych mutacji prowadzących do powstawania nowotworów

• SNP a nowotwory

S4. Zastosowanie metod wielkoskalowych w medycynie

• „-omiki” – wprowadzenie do metod wielkoskalowych

• Wielkoskalowa analiza w skali genomu – wybrane metody i przykłady zastosowania w badaniach naukowych i medycynie

• Wielkoskalowa analiza w skali transkryptomu – wybrane metody i przykłady zastosowania w badaniach naukowych i medycynie

• Wielkoskalowa analiza w skali proteomu – wybrane metody i przykłady zastosowania w badaniach naukowych i medycynie

• Ograniczenia i problemy wykorzystania metod wielkoskalowych w medycynie

S5. Przyszłość biologii molekularnej w medycynie - terapia genowa i systems medicine

• Wprowadzenie do terapii genowej, terapia genowa ex vivo i in vivo

• Metody upakowania i dostarczania transgenu do organizmu człowieka

• Różne strategie terapeutyczne w terapii genowej – od badań naukowych do praktyki klinicznej

• Terapia genowa w leczeniu nowotworów, CAR-T

• Terapia genowa a badania kliniczne

• Ograniczenia i zagrożenia wynikające z zastosowania terapii genowej w medycynie

• Medycyna spersonalizowana a badania molekularne

• Zmiana paradygmatu w medycynie? – systems medicine

• Przykład systems medicine – P4medicine

Bibliography: (in Polish)

Literatura podstawowa:

• Genomy. T. A. Brown. Wydawnictwo Naukowe, PWN, 2012.

• Genetyka medyczna i molekularna. red. J. Bal, PWN 2017

• Techniki laboratoryjne w biologii molekularnej. Anna Lewandowska, MedPharm Polska, 2018

Literatura uzupełniająca:

• Analiza DNA : teoria i praktyka. red. Ryszard Słomski, Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego, 2011

• Genetyka medyczna : podręcznik dla studentów red. Gerard Drewa, Tomasz Ferenc 2013

• Krótkie wykłady Biologia molekularna, P. Turner A. McLennan A. Bates M. White, PWN 2012

• Połosak J, Kurylowicz A, Roszkowska-Gancarz M, Owczarz M, Puzianowska-Kuznicka M. (2011). Aging is accompanied by a progressive decrease of expression of the WRN gene in human blood mononuclear cells. Journals of Gerontology Series A-Biological Sciences and Medical Sciences, 66:19-25.

• Kurylowicz A, Owczarz M, Połosak J, Jonas MI, Lisik W, Jonas M, Chmura A, Puzianowska-Kuznicka M. (2016) SIRT1 and SIRT7 expression in adipose tissues of obese and normal-weight individuals is regulated by microRNAs but not by methylation status. International Journal of Obesity, Nov;40(11):1635-1642,

• Owczarz M, Połosak J, Domaszewska-Szostek A, Kołodziej P, Kuryłowicz A, Puzianowska-Kuźnicka M Age-related epigenetic drift deregulates SIRT6 expression and affects its downstream genes in human peripheral blood mononuclear cells Epigenetics 2020 Dec;15(12):1336-1347

• Artykuły w czasopismach naukowych/ witryny internetowe sugerowane przez wykładowcę (linki do artykułów podawane są w trakcie wykładów)

Wymagania wstępne: (in Polish)

Wiedza biologiczna z zakresu szkoły średnie, przedmiot Genetyka zakończony zaliczeniem

Course descriptions are protected by copyright.
Copyright by Cardinal Stefan Wyszynski University in Warsaw.
ul. Dewajtis 5,
01-815 Warszawa
tel: +48 22 561 88 00 https://uksw.edu.pl
contact accessibility statement USOSweb 6.8.0.0-5 (2022-09-30)