Basics of molecular biology
General data
Course ID: | WMCM-LEN-PBM-sem |
Erasmus code / ISCED: |
(unknown)
/
(0912) Medicine
|
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): |
(not available)
|
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) |
Copyright by Cardinal Stefan Wyszynski University in Warsaw.