Biologia molekularna - wybór zagadnień z zakresu medycyny molekularnej
Program zajęć dla studentów III roku Wydziału Lekarskiego
semestr letni 2005/2006
I 13-17.02.2006 dr Ewa Golańska
1. Przegląd wiadomości o kwasach nukleinowych
- budowa, rodzaje kwasów nukleinowych i ich funkcja, replikacja DNA,
ekspresja genu,
- rodzaje mutacji i ich skutki
- geny i część niekodująca genomu; satelitarny DNA i jego rodzaje
2. Rekombinowanie i klonowanie DNA
- enzymy restrykcyjne i mapy restrykcyjne DNA
- markery selekcyjne
- wektory (plazmidy, fagi, kosmidy)
- biblioteki genów
- zastosowanie klonowania genów
II. 20-24.02.2006 dr Sylwester Piastowski
Metody stosowane w biologii molekularnej
1. Techniki hybrydyzacji kwasów nukleinowych
- identyfikacja zrekombinowanych genów
- badanie polimorfizmu DNA
- hybrydyzacja metodą blottingu Southerna - ocena RFLP; zastosowania
- hybrydyzacja typu Northern blottingu - badanie mRNA i ilościowa ocena ekspresji genów
- dot-blotting, szybka technika oceny polimorfizmu genów i ich mutacji
- hybrydyzacja in situ; technika FISH
2. Reakcja łańcuchowa polimerazy ( PCR)
- zasada i zastosowanie
- podstawowe odmiany i modyfikacje (RT-PCR, „nested" PCR, odwrócony PCR, ,,muitipiex' PCR)
- analiza produktów PCR
-technika SSCP, analiza heterodupleksów, badanie RFLP, hybrydyzacja ASO, sekwencjonowanie, microarray, real time PCR
3. Analiza białek: Western blotting
III. 27.02 - 03.03.2006
Wybrane techniki biologii molekularnej (zajęcia laboratoryjne) - część I
IV. 06-10.03.2006
Wybrane techniki biologii molekularnej (zajęcia laboratoryjne) - część II
V. 13-17.03.2006 dr Sylwester Piaskowski
1. Badania molekularne w diagnostyce i epidemiologii chorób zakaźnych (wirusowych, bakteryjnych i parazytologicznych)
2. diagnostyka chorób genetycznych
- rodzaje chorób (wybrane przykłady: talassemie, mukowiscydoza, dystrofie mięśniowe,pląsawica Huntingtona )
- testy prenatalne
- diagnostyka neonatalna
3. metody molekularne w transplantologii
- typowanie transplantologiczne (geny HLA)
- oznaczenia wirusologiczne (CMV, HCV)
VI. 20-24.03.2006 dr Ewa Golańska
1. Analizy molekularne w medycynie sądowej
- ustalanie pokrewieństwa metodami genetycznymi: metody, przykłady - mikroślady identyfikujące ofiarę !ub sprawcę
2. Terapia genowa
- rodzaje terapii genowej (somatyczna, zarodkowa)
- metody wprowadzania genów terapeutycznych (wirusy, lizosomy)
- strategie terapii genowej:
- wprowadzanie prawidłowego genu w chorobach jednogenowych, przykłady
- blokowanie niepożądanej ekspresji genu (oligonukleotydy antysensowne, rybozymy)
- wprowadzanie genów niszczących komórkę, indukcja silniejszej odpowiedzi immunologicznej organizmu
- perspektywy terapii genowej
VII. 27-31.03.2006 dr Izabela Zawlik
1. Cykl komórkowy
- protoonkogeny i geny supresorowe: funkcja, przykłady
- fazy cyklu komórkowego
- elementy regulujące przebieg cyklu: cykliny, kinazy cyklino-zaieżne, inhibitory kinaz
cyklino-zależnych, białko P53 i RB
2. Apoptoza, jej uwarunkowania i przebieg
- czynniki hamujące i indukujące apoptozę
- różnice apoptozy w porównaniu do nekrozy
- rola białek P53, BCL-2 i BAX w apoptozie
- choroby związane z zaburzeniem apoptozy
3. Telomery
- rola telomerów
- telomeraza
- telomery a nowotwory
VIII. 03-07.04.2006 dr Magdalena Zakrzewska
Diagnostyka nowotworów - część I
- etapy kancerogenezy
- mechanizmy oddziaływania wybranych czynników kancerogennych.
- znaczenie angiogenezy w rozwoju choroby nowotworowej.
- geny mutatorowe i ich znaczenie w rozwoju nowotworów.
- markery nowotworowe ze szczególnym uwzględnieniem nowotworowych markerów
genetycznych.
- przykłady zmian w obrębie nowotworowych markerów genetycznych w wybranych
nowotworach (nowotwory układu krwiotwórczego, nowotwory tkanek miękkich).
- znaczenie obecności zmian genetycznych dla wprowadzenia i wyboru sposobu leczenia,
- kliniczne kryteria nowotworów uwarunkowanych rodzinnie na przykładzie siatkówczaka
złośliwego i zespołu Li-Fraumeni.
- przykłady dziedziczenia predyspozycji do rozwoju określonych rozrostów nowotworowych,
problemy etyczne, społeczne i prawne diagnostyki przednowotworowej.
- terapia genowa w chorobach nowotworowych.
IX. 10-11.04 (poniedziałek-wtorek); 19-21.04.2006 (środa-piątek) prof. Wojciech Biernat
Diagnostyka nowotworów częśćII
1. Molekularne ścieżki rozwoju nowotworów jelita grubego (tzw. Vogelgramy).
2. Znaczenie wykrytych zaburzeń molekularnych w diagnostyce nowotworów:
nisko dojrzałe mięsaki tkanek miękkich
rozrosty układowe (białaczki szpikowe, chłoniaki złośliwe)
3, Podziały genotypowe nowotworów człowieka (rak sutka, glejaki złośliwe OUN)
4, Zastosowanie praktyczne wiedzy o zaburzeniach molekularnych w nowotworach:
rak sutka
żołądkowo-jelitowy nowotwór podścieliska (GIST)
X. 24-28.04.2006 mgr Monika Witusik
Biologia molekularna w biotechnologii
1. Postawowe techniki inżynierii genetycznej w biotechnologii
(rekombinacja DNA, klonowanie genów, geny selekcyjne)
2. Biotechnologia w medycynie-rekombinantowe produkty stosowane w lecznictwie:
- leki białkowe (otrzymywanie, przykłady)
- produkty niebiałkowe (witaminy, aminokwasy, antybiotyki)
- szczepionki tradycyjne/ szczepionki otrzymywane z zastosowaniem technik rDNA
- szczepionki podjednostkowe, atenuowane, „żywe wektory"
- szczepionki genetyczne; szczepionki przeciwnowotworowe
3. Organizmy transgeniczne; etapy transgenezy.
- rośliny transgeniczne - perspektywy i obawy
metody otrzymywania, przykłady modyfikowanych cech
rośliny transgeniczne jako producenci szczepionek, przeciwciał, biofarmaceutyków
- zwierzęta transgeniczne
metody otrzymywania
wykorzystanie zwierząt transgenicznych w nauce, medycynie (produkcja białek
leczniczych, ksenotransplantacje) i hodowli (przykłady modyfikownych cech)
XI. 08-12.05.2006 dr Beata Sikorska
Patologia molekularna chorób wywołanych przez priony
- definicja i klasyfikacja chorób wywoływanych przez priony u ludzi i zwierząt
- teoria prionu
- różnice biochemiczne pomiędzy prawidłową i patologiczną izoformą białka pionu
- genetyka rodzinnych postaci chorób wywoływanych przez priony
- badania laboratoryjne w diagnostyce chorób wywoływanych przez priony
- objawy kliniczne
- zmiany neuropatologiczne w chorobach wywoływanych przez priony
XlI. 15-19.05.2006 dr Beata Sikorska
Podstawy molekularne i neuropatologia chorób neurozwyrodnienowych
- amyloidozy mózgowe - definicja i podział
- podstawy molekularne ch. Alzheimera - kaskada amyloidu beta
- genetyka rodzinnych postaci ch, Alzheimera
- neuropatologia ch. Alzheimera
- tauopatie: klasyfikacja, podstawy molekularne- izoformy i fosforylacja białka MAP-tau,
genetyka otępień czołowo-skroniowych, ch. Picka, postępujące porażenie nadjądrowe,
zwyrodnienie korowo - podstawne, neuropatologia tauopatii
- synukleinopatie: synukleiny, ch. Parkinsona - podstawy molekularne i neuropatologia,
rodzinne postaci ch. Parkinsona, otępienie z ciałami Lewy'ego, zanik wieloukładowy
XIII. 22-26.05.2006 dr Piotr Rieske
Choroby wielogenowe. Choroby dziedziczące się niezgodnie z prawem Mendla.
- przypomnienie pojęcia dziedziczenie wielogenowego -dziedziczenie grup krwi AB0
- dwa znaczenia sformułowania „choroba wielogenowa".
- cukrzyca, miażdżyca, nadciśnienie, jako przykłady chorób o dziedziczeniu wielogenowym
- haplotypy (konstelacje) jako czynniki sprzyjające zachorowaniom
- zależność genom - środowisko w chorobach wielogenowych: miażdżyca.
- żywienie a geny - nadwaga jako zaburzenie wielogenowe
- zachowanie człowieka a dziedziczenie wielogenowe: schizofrenia -
- RZS, alergia atopowa i astma
- genetyczna predyspozycja do choroby versus genetyczna determinacja choroby.
- imprinting i jego wpływ na pojawianie się chorób
- iionizacja jako zjawisko komplikujące choroby o dziedziczeniu sprzężonym z płcią
- choroby mitochondhalne
- mutacje dynamiczne -antycypacja w chorobach genetycznych (choroba Huntingtona)
- mutacje chorobotwórcze poza fragmentami kodującymi mRNA i fragmentami RNA
- wpływającymi na spiicing: mRNA 5'UTR, mRNA 3'UTR, promotor, inne elementy
- regulatorowe DNA.
- Wpływ dodatkowych genów na choroby jednogenowe (talasemie)
Piśmiennictwo:
1. Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej, red. J. Bal, Wydawnictwo
Naukowe PWN, Warszawa 2001
2. Wybrane zagadnienia biologii molekularnej, red. R. Wierzbicki, AM Łódź 2000, skrypt dla studentów farmacji i medycyny laboratoryjnej
3. Biologia molekularna - krótkie wykłady, P. Turner, A. McLennan, A. Bates,
M. White, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999