Kursy Wydziału Chemicznego

Nazwa przedmiotu:

Diagnostyka Molekularna w Medycynie i Przemysle Spożywczym

Kierunek studiów:

Biotechnologia

Wydział:

Chemiczny

Poziom kształcenia:

Studia II Stopnia

Forma studiów:

Studia stacjonarne

Rok studiów:

II

Semestr studiów:

II

Start semestru:

październik 2021

Rok akademicki realizacji przedmiotu:

2021/2022

Forma zajęć:

blended learning

Wykład - zdalny; Laboratoria - stacjonarnie

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: dr hab. Beata Krawczyk, prof. uczelni

Katedra Biotechnologii Molekularnej i Mikrobiologii PG (WCH B, pokój 218; e-mail: beata.krawczyk@pg.edu.pl)

Prowadzący: dr hab. Beata Krawczyk, prof. uczelni - wykład

Prowadzący: dr hab. inż. Anna Stanisławska-Sachadyn, prof. uczelni - laboratoria (e-mail: anna.stanislawska-sachadyn@pg.edu.pl); WCHC, pokój 101

Prowadzący: dr hab. inz. Roman Kotłowski, prof. uczelni - laboratoria (e-mail: roman.kotlowdski@pg.edu.pl); WCH B, pokój 218;

  • Zajęcia z przedmiotu prowadzone będą w formie blended learning - wykłady w formie zdalnej jako e-nauczanie (15 godzin), laboratoria będą prowadzone metodą tradycyjną na uczelni (15 godzin).
  • Wykłady rozpoczynają się 04.10.2021 r. w formie wideokonferencji (Webinarium), co poniedziałek, w godzinach 1015-1200  do 29.11.2021.
  • Laboratoria będą odbywały się metodą tradycyjną w grupach według ustalonego planu zajęć w sali 17, WCh C.  Dodatkowe informację (ogłoszenia, materiały uzupełniające) oraz Ouiz na platformie e- nauczanie.

Zasady zaliczenia e-kursu:

  • Wykłady w formie zdalnej są obowiązkowe dla studenta, możliwa jest jedna nieobecność na wykładzie. Obecności będą zapisywane przez prowadzącego.
  • Wykład kończy się quizem - warunkiem zaliczenia jest 60% poprawnych odpowiedzi. 
  • e-kurs stanowi 50% składowej oceny końcowej z przedmiotu
  • zaliczenie laboratoriów - sprawozdania, quiz; próg zaliczenia laboratorium 60%, laboratorium stanowi  50% składowej oceny końcowej z przedmiotu

Elementy związane z komunikacją w ramach e-kursu:

  • Konsultacje: możliwość komunikowania się w ramach e-kursu w formie zdalnej po skontaktowaniu sie drogą e-mailową z prowadzącym zajęcia w celu ustalenia terminu
  • Dodatkowe informacje związane z wykładem będą przekazywane studentom w zakładce ogłoszenia oraz na forum e- nauczania
  • Dodatkowy kontakt z prowadzącym e-kurs - konsultacje - piątek godzina 12;  p. 218 CHB (stacjonarnie)
  • Konsultacje z laboratoriów do uzgodnienia z osobą prowadzącą laboratoria.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zaliczone przedmioty: Mikrobiologia, Biologia molekularna.

Dodatkowo: Immunologia ogólna

Cel przedmiotu

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z metodami molekularnymi, stosowanymi w diagnostyce medycznej i przemyśle spożywczym, wykorzystanie osiągnięć i narzędzi biologii molekularnej w diagnostyce, pokazanie nowości na rynku diagnostycznym.

 

Specjalność: Biotechnologia molekularna (WCh), II stopnia, stacjonarne

Prowadzący wykład: dr hab. Beata Krawczyk, prof. uczelni - stacjonarnie na uczelni

Prowadzący laboratoria: mgr inż. Magdalena Fordon - zajęcia stacjonarne na PG, sala 17 WCH C.

Kontakt: (58) 347-23-83

Beata Krawczyk (wykłady): e-mail: beata.krawczyk@pg.edu.pl; WCH B; p.218;

Magdalena Fordon (laboratoria): magda.fordon@gmail.com; WCH B; p.218

Konsultacje: stacjonarnie w piątki o godzinie 12 - wykład; Konsultacje z laboratoriów - poniedziałek o godzinie 12. 

Opis kursu

Kurs dotyczy technik amplifikacji kwasów nukleinowych, zarówno tych związanych z amplifikacją matrycy, jak i tych stosowanych w amplifikacji sygnału czy sondy. Poza metodyką związaną z praktycznym stosowaniem różnych metod, omówione zostaną przykłady zastosowań różnych technik. 

Zasady zaliczenia przedmiotu:

WYKŁAD

  • wykład w postaci webinariów, obecność obowiązkowa (dozwolona 1 nieobecność na zajęciach)
  • zaliczenie wykładu w formie quizu
  • próg zaliczenia dla wykładu - 60%
  • wykład stanowi 50% składowej oceny końcowej

LABORATORIA

  • obecność na laboratoriach jest obowiązkowa
  • sprawozdania (forma do ustalenia z prowadzącym) oraz zadanie
  • próg zaliczenia dla laboratorium - 60%
  • laboratoria stanowią 50% składowej oceny końcowej przedmiotu

 

Szczegółowy program

Wykłady: Dodatnie strony testów opartych o kwasy nukleinowe (NAT). Metody amplifikacji targetu. Organizacja laboratorium amplifikacji kwasów nukleinowych Historia techniki PCR. Zasada działania (pracy) PCR, kinetyka reakcji, pierwsze kroki w nastawianiu PCR, analiza produktów amplifikacji. Podstawy PCR – reagenty i urządzenia do PCR (termocyklery): matryce do PCR (kwasy nukleinowe), odczynniki (dNTP, Mg2+), bufory do PCR –skład, startery oligonukleotydowe, polimerazy do PCR (właściwości). Przygotowanie matrycy do PCR i inhibitory. Optymalizacja PCR. Rozwiązywanie problemów, substancje wpływające na efektywność PCR: inhibicja i wzmacnianie. HOT-start PCR. Touchdown PCR. Strony dodatnie stosowania PCR i ograniczenia (problemy z kontaminacją, zwalczanie i zapobieganie, kontrole w reakcji PCR). Poprawa specyficzności reakcji PCR. Wewnętrzny (zagnieżdżony) PCR (nested PCR) podnosi czułość reakcji. Złożony PCR (multiplex PCR). Asymetryczny PCR w przygotowywaniu ssDNA do sekwencjonowania. Analiza ekspresji genów w wykorzystaniem RT-PCR, semi-ilościowy i ilościowy PCR. Kompetytywny PCR. Allelo-specyficzna amplifikacja (ASA). Szybka amplifikacja końców cDNA (RACE). Metoda T-RFLP do badania mikroorganizmów środowiskowych. Podstawy Real-time PCR. Genotypowanie z zastosowaniem RAPD (przypadkowe amplifikowanie polimorficznego DNA). Metody oparte o ligację adaptorów oligonukleotydowych i PCR (LM PCR). Technika LAMP. Zróżnicowana liczba tandemowych powtórzeń w badaniach tożsamości. Zastosowanie PCR w diagnostyce molekularnej Alternatywne techniki amplifikacji kwasów nukleinowych (NASBA, TMA, SDA, MDA, OLA). Zastosowanie polimerazy Phi29. Metody amplifikacji sygnału (bDNA, hybryd capture assay) i metody amplifikacji sondy.

Laboratoria: Strategia optymalizacji reakcji PCR: optymalizacja temperatury przyłączania starterów, stężenia DNA - badanie czułości reakcji, optymalizacja dNTP i Mg2+, składu buforu do PCR. Badanie substancji wpływających na PCR: inhibitory i wzmacniacze. Inhibicja pochodząca od odczynników podczas izolacji DNA (proteinaza, fenol, SDS, EDTA, materiał biologiczny-krew). Efekt inhibicji określonego stężenia SDS na aktywność polimerazy i znoszenie działania hamującego SDS przez Tween20. Ocena efektywności działania wzmacniaczy (podnoszenie wydajności PCR z użyciem odpowiedniego panelu wzmacniaczy) Multiplex PCR - wykrywanie dwóch różnych regionów genomu w jednej probówce - optymalizacja.

Wykład przeznaczony dla: Specjalność: Biotechnologia molekularna (WCh), I stopnia - inżynierskie, stacjonarne, Rok: 4, semestr: 7

Prowadzący:

dr hab. Beata Krawczyk, prof. uczelni (Bud. CHB, p.218); współprowadzenie mgr inż. Bartosz Ostrowski

Przedmiot jest prowadzony w formie  stacjonarnej (s.27; CHA), laboratoria będą prowadzone metodą tradycyjną na PG (sala 17, WCH C).

kontakt z prowadzącym e-kurs: tel. 58 347-23-83; e-mail: beata.krawczyk@pg.edu.pl; konsultacje - piątek o godzinie 12, CHB (stacjonarnie), p.218;

Konsultacje w formie spotkania on-line  - po uprzednim uzgodnieniu drogą e-mailową z prowadzącym zajęcia

Elementy komunikacyjne: forum, ogłoszenia na stronie e-nauczania, na danym przedmiocie oraz w trakcie zajęć laboratoryjnych, stacjonarnych

Zasady zaliczenia zajęć: próg zaliczenia dla przedmioty 60%;

Części składowe przedmiotu: 

50% - wykład - próg zaliczenia 60% - w formie quizu na koniec wykładów; obecność na wykładach obowiązkowa (dozwolone 2 nieobecności)

50% - laboratoria - próg zaliczenia 60% - sprawozdania za 10 pkt każde (dozwolona 1 nieobecność)

  • na e-kursie będą publikowane kolejne moduły tematyczne zawierające:
    • wiedzę teoretyczną (prezentacje wykładów w formie PDF)
    • odnośniki do materiałów pomocniczych odpowiadających wykładom i ćwiczeniom laboratoryjnym
    • zadania do wykonania dla studentów - sprawozdania z określonym terminem oddania
  • Studenci mają obowiązek regularnie zapoznawać się z materiałami dydaktycznymi oraz wykonać zamieszczone zadania oraz wziąć udział w webinariach.
  • W połowie realizacji e-kursu oraz na jego zakończenie zostanie zamieszczona ankieta ewaluacyjna, którą należy wypełnić.

Tematyka wykładów:

Taksonomia i klasyfikacja mikroorganizmów

  • Nomenklatura bakterii
  • Klasyfikacja sztuczna i naturalna   

Diagnostyka mikrobiologiczna oparta o cechy fenotypowe.

  • Problemy wynikające ze stosowania metod fenotypowych w diagnostyce.
  • Czy wszystkie drobnoustroje możemy hodować? 
  • Biofilmy jako zorganizowane społeczności bakterii.

Współczesna systematyka bakterii.

  • Pojęcie gatunku bakteryjnego
  • Metody badawcze – taksonomia molekularna  

Ewolucja genomu bakteryjnego

  • Z czego wynika zmienność ewolucyjna genomów?
  • Rekombinacja genetyczna u podstaw ewolucji  

Charakterystyka archeonów

  • Przystosowanie archeonów do ekstremalnych warunków życia

Wzajemne stosunki między bakteriami, między bakteriami i bezkręgowcami, bakteriami i roślinami oraz między bakteriami i zwierzętami;

Patogeneza

  • Mechanizmy ograniczające rozwój zakażenia;
  • Rola toksyn w patogenezie.
  • Budowa i mechanizm działania egzotoksyn i endotoksyn.

Komensalna mikrobiota człowieka.

Patogeny układu pokarmowego, wydalniczego i oddechowego

Laboratorium: Pozyskiwanie czystych kultur bakteryjnych z hodowli mieszanych. Kolumna Winogradskiego; Bakteriologiczne badanie wody środowiskowej. Identyfikacja nieznanej bakterii - studia morfologiczne i charakterystyka fizjologiczna (testy utleniania i fermentacji, reakcje hydrolityczne, testy biochemiczna) Gram ujemne patogeny jelitowe - API 20E, testy tubowe); Paciorkowce - charakterystyka biochemiczna; Gronkowce - izolacja i identyfikacja.

Kierunek - Chemia, semestr 5. Zadania, testy sprawdzające wiedzę, teoria dotycząca kinetyki reakcji chemicznych jak i zjawisk fizycznych towarzyszącym procesom katalitycznym.

Laboratorium z Chemii Organicznej,

Wybór preparatów, zaliczanie wejściówek, pokazy filmowe, komentarze do filmów, dyskusja, testy

Laboratorium z Chemii Organicznej,

Wybór preparatów, zaliczanie wejściówek, pokazy filmowe, komentarze do filmów, dyskusja, testy

Laboratorium z Chemii Organicznej,

Wybór preparatów, zaliczanie wejściówek, pokazy filmowe, komentarze do filmów, dyskusja, testy

 

Laboratorium z Chemii Organicznej,

Wybór preparatów, zaliczanie wejściówek, pokazy filmowe, komentarze do filmów, dyskusja, testy

Laboratorium z Chemii Organicznej,

Wybór preparatów, zaliczanie wejściówek, pokazy filmowe, komentarze do filmów, dyskusja, testy

The course is designed for Students of the Faculty of Chemistry, field of study Green Technologies sem. 1, academic year 2021/22. It contains materials for tutorials and the laboratory in physics.

  1. Energia wodna (energia przepływu wód, energia różnic poziomów wód, energia fal, energia pływów, energia prądów)
  2. Energia słoneczna (niskotemperaturowe i wysokotemperaturowe systemy wykorzystania energii słonecznej, systemy aktywne i pasywne, systemy zdecentralizowane, systemy scentralizowane, kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne)
  3. Energia wiatrowa (siła nośna, moc elektrowni wiatrowej, farmy wiatrowe onshore i offshore)
  4. Energia geotermalna (zasoby energii geotermalnej, pompy ciepła)
  5. Biopaliwa stałe, ciekłe i gazowe (drewno energetyczne, słoma, biodiesel, bioetanol, biometanol, biowodór, biogaz, gaz drzewny)
  6. Magazynowanie energii (technologie mechanicznego, elektrochemicznego, elektrycznego, chemicznego i cieplnego akumulowania energii, energetyka wodorowa, ogniwa galwaniczne, ogniwa paliwowe, kondensatory elektrochemiczne)
  7. Konwencjonalne źródła energii (węgiel kamienny, brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny)
  8. Energetyka jądrowa (zasada działania, budowa rdzenia elektrowni jądrowej, rodzaje reaktorów jądrowych, energia jądrowa w Polsce)
  9. Skażenie środowiska naturalnego

Dla kierunku Korozja na II stopniu studiów (2 semestr)

Microbiology interactive lectures are dedicated to those who are interested in the role of microorganisms on our planet and their interaction with other living organisms and inorganic elements as well as more complex chemical compounds.