Technologie w skali genomowej 1000-715TSG

Zagadnienia omawiane na wykładach
A. GENOMIKA
1. Omówienie technologii mikromacierzy - wyjaśnienie zasady działania. Zaprezentowanie różnych systemów obecnych na rynku (Affymetrix, Agilent, Illumina) . Przedstawienie zastosowań mikromacierzy do analiz na poziomie genomu, transkryptomu, miRNA oraz metylacji DNA.
2. Przedstawienie kluczowych etapów eksperymentu mikromacierzowego: projektowania, analizy statystycznej i funkcjonalnej. Omówienie analizy transkryptomicznej na wybranym doświadczeniu wykonanym w Zakładzie Biologii Systemów.
3. Przedstawienie historii metod sekwencjonowania kwasów nukleinowych. Omówienie technologii NGS - wyjaśnienie zasad działania. Zaprezentowanie systemów obecnych na rynku (Illumina, Life Technologies, Oxford Nanopore, Pacific Biosciences).
4. Omówienie zastosowań sekwencjonowania nowej generacji. Analizy wielkoskalowe w badaniach struktury chromatyny - zapoznanie z metodami (MNase-seq, CHiP-seq, DNase-seq, FAIRE-seq, ATAC-seq)
5.Analizy epigenomów. Znaczenie analiz metylomów, modyfikacji histonowych i lokalizacji nukleosomów dla zrozumienia regulacji procesów związanych z jądrowym DNA. Badania z zastosowaniem NGS nad procesem regulacji transkrypcji i splicingu.
6. Przedstawienie badawczych metod klasycznych i nowoczesnych stosowanych w analizach strukturalnych genomu. Omówienie zasad działania Fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH) oraz Porównawcza hybrydyzacja genomowa (CGH). Zapoznanie z określeniem polimorfizmów występujących w genomach (SNP, CNV). Omówienie badań asocjacyjnych GWAS (Genome Wide Association Studies). Znaczenie medyczne GWAS
7. Omówienie zróżnicowania wielkości genomów. Wyniki sekwencjonowania ludzkiego genomu. Podstawowe dane na temat struktury ludzkiego genomu.
8. Porównanie metod: mikromacierzy i metod RNA-seq. Omówienie eksperymentów RNA-seq (analiza mRNA, totalnego RNA, miRNA). Możliwości analizy w oparciu o genom referencyjny oraz de novo.
9. Metody analizy metagenomicznych: sekwencjonowanie 16S rRNA; metagenomów, metatranskryptomów. Zastosowania metagenomiki w badaniach podstawowych i aplikacyjnych.
B. PROTEOMIKA
10. Wstęp do proteomiki – zakres zainteresowań, stosowane metody, historia
11. Spektrometria mas, jako podstawowe narzędzie identyfikacji białek
12. Złożoność proteomów i sposoby radzenia sobie ze złożonością podczas doświadczeń z zakresu proteomiki
13. Proteomika Ilościowa – metody badania stężeń białek w proteomach
14. Omówienie stosowanych urządzeń i rodzajów prowadzonych doświadczeń

ĆWICZENIA
Prezentacja różnych sposobów izolacja RNA, analiza jakości i ilości RNA.
Analiza transkryptomu z wykorzystaniem mikromacierzy DNA i metody RNA seq - etapy eksperymentalne.
Analiza danych mikromacierzowych, podstawy analizy RNA-seq na platformie Galaxy.
Ustalenie biologicznej funkcji genów różnicowo wyrażanych
Proteomika (ćwiczenia w pracowni komputerowej)