Biology of microbial eukaryotes 1400-226BME-en
Wykład ma za zadanie przybliżenie pochodzenia, ewolucji i różnorodności mikroorganizmów eukariotycznych. Zaprezentowane zostaną zagadnienia związane z pochodzeniem eukariontów i rolą endosymbiozy w ich ewolucji. Przedstawione będą historyczne i współczesne poglądy dotyczące drzewa życia eukariontów oraz hipotezy dotyczące pochodzenia komórki eukariotycznej.
Główną część wykładu stanowi omówienie ewolucji, biologii i ekologii głównych grup protistów. Nacisk zostanie położony przede wszystkim na pochodzenie ewolucyjne poszczególnych grup, najważniejsze cechy budowy komórki, znaczenie ekologiczne oraz wyjątkowe cechy genomu. Dla każdej grupy zostaną szczegółowo przedstawione przykłady mikroorganizmów, które odegrały szczególną rolę w rozwoju ludzkości, czy to ze względu na swój pasożytniczy tryb życia, czy też ze względu na odkrycia, których dokonano z ich udziałem. Omówione zostanie zróżnicowanie genomów i ich ewolucja u mikroorganizmów eukariotycznych, a także unikalne cechy molekularne (jak np. redagowanie RNA, autokatalityczne RNA, mitoza bez zaniku otoczki jądrowej, faza dikariotyczna itp.).
Ćwiczenia poświęcone są poznaniu różnorodności mikroorganizmów eukariotycznych ze szczególnym naciskiem na grzyby mikroskopowe, organizmy grzybopodobne, glony i protisty heterotroficzne. Ćwiczenia pozwalają studentom poznać zbiorowiska organizmów wodnych i glebowych. Ćwiczenia będą poświęcone również metodom badawczym stosowanym przy poznawaniu konkretnych grup. Studenci zapoznają się z technikami izolacji grzybów i protistów, metodami prowadzenia hodowli na pożywkach płynnych i agaryzowanych oraz zasadami funkcjonowania światowych kolekcji kultur. Każdy student będzie miał możliwość poznania preparatyki mikroskopowej (wybarwianie, utrwalanie materiału, przygotowanie preparatów). Przeprowadzimy badania morfologiczne z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej, biometrii, fluorescencji. Ćwiczenia obejmują również zagadnienia z przygotowywania dokumentacji naukowej (rysunek, zdjęcie z mikroskopu świetlnego, video-clipy) i publikacji naukowych. Oprócz klasycznych metod studenci będą również korzystać z molekularnych metod identyfikacji na poziomie zespołów, koltur i pojedynczych komórek.
Koordynatorzy przedmiotu
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
WIEDZA
1. Zna w pogłębionym stopniu zróżnicowanie strukturalne, genetyczne,
metaboliczne i funkcjonalne mikroorganizmów eukariotycznych oraz ich
wzajemne relacje (K_W03)
2. Rozumie wzajemne relacje mikroorganizm eukariotyczny-środowisko, stosując
hipotezy dotyczące czasowych i przestrzennych uwarunkowań różnorodności
biologicznej w oparciu o nowoczesne techniki badania różnorodności (K_W04)
3. Rozumie w pogłębionym stopniu reguły, a także mechanizmy molekularne,
komórkowe i fizjologiczne rozwoju oraz funkcjonowania mikroorganizmów
eukariotycznych (K_W05)
4. 4. Zna specjalistyczne pojęcia terminologii biologii mikroorganizmów
eukariotycznych oraz literaturę kierunkową z obszaru omawianego na zajęciach
(K_W06)
5. Rozumie wzajemne pokrewieństwa mikroorganizmów eukariotycznych oraz
hipotezy odnośnie powstania i wczesnej ewolucji eukaryota. Zna zaawansowaną
metodologię filogenetyczną pozwalającą na ustalenie relacji pokrewieństwa
między tymi organizmami (K_W07)
6. Zna różnorodne techniki i narzędzia badawcze, począwszy od technik
mikroskopowych, poprzez metody hodowli i metody molekularne, stosowane w
badaniach mikroorganizmów eukariotycznych i właściwie planuje ich
wykorzystanie do rozwiązywania postawionych zadań (K_W10)
7. Zna zaawansowane techniki laboratoryjne, pomiarowe i obrazowe, stosowane w
badaniach mikroorganizmów eukariotycznych (K_W12)
8. Zna zasady planowania badań i wykonywania eksperymentów z zastosowaniem
specjalistycznych metod stosowanych w badaniach mikroorganizmów
eukariotycznych (K_W13)
9. Rozumie dynamiczny rozwój badań związanych z mikroorganizmami
eukariotycznymi oraz powstawanie nowych dyscyplin badawczych omawianych
na zajęciach, takich jak np. ewolucyjna biologia komórki, a także identyfikuje
najistotniejsze trendy rozwoju w zakresie badań nad mikroorganizmami
eukariotycznymi, w tym np. wykorzystanie różnego rodzaju danych
empirycznych, badania wielkoskalowe, nowoczesne obrazowanie (K_W18)
UMIEJĘTNOŚCI
1. Wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze adekwatne do problemów biologii
mikroorganizmów eukariotycznych (K_U01)
2. Wykorzystuje w sposób biegły naukowe i popularnonaukowe teksty biologiczne w
języku angielskim, w tym artykuły naukowe omawiane na zajęciach oraz
wykorzystane do prezentacji i raportów oraz komunikuje się w języku angielskim na
poziomie B2+ w ramach aktywnego udziału w zajęciach i prezentacji ustnych
(K_U03)
3. Wykazuje umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji biologicznych z
zakresu biologii mikroorganizmów eukariotycznych, zwłaszcza ze źródeł
elektronicznych i mediów, w tym na podstawie omawianych na zajęciach artykułów
naukowych (K_U04)
4. Potrafi pod nadzorem opiekuna naukowego planować i wykonać eksperyment z
zastosowaniem poznanych metod badania różnorodności i biologii mikroorganizmów
eukariotycznych w ramach projektu realizowanego w toku realizowanych zajęć
(K_U07)
5. Potrafi krytycznie opracować wybrany problem biologiczny na podstawie danych
literaturowych i wyników własnych badań, formułując własne opinie i wnioski w
ramach realizowanego na zajęciach projektu badawczego (K_U08)
6. Pisze prace badawcze z zakresu biologii mikroorganizmów w języku angielskim
na podstawie własnych badań i literatury źródłowej, w tym przygotowuje raport
końcowy w języku angielskim obejmujący konfrontację wyników własnych z literaturą
(K_U10)
7. Posiada umiejętność przygotowania i wygłoszenia wystąpień ustnych w języku
angielskim, zgodnie z wymaganiami określonymi dla poziomu B2+, w tym
przygotowuje prezentację ustną dotyczącą tematyki realizowanych zajęć (K_U11)
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
1. Absolwent jest gotów do uczenia się przez całe życie, inspirując rozwój tej
potrzeby u innych. W szczególności rozumie potrzebę odkrywania nowych gatunków
i identyfikacji znanych gatunków mikroorganizmów eukariotycznych, a także
poznania ich biologii i genetyki oraz potrafi przekazać tę wiedzę innym (K_K01)
2. Absolwent jest gotów do przekazywania społeczeństwu wiedzy o najnowszych z
zakresu biologii mikroorganizmów eukariotycznych i wyjaśnić zasadność
prowadzenia podstawowych badań w tym obszarze, np. wyjaśnić jak
wykorzystujemy gatunkii mikroorganizmów eukariotycznych jako modele w
badaniach biologicznych (K_K03)
3. Absolwent jest gotów pracy w zespole, realizując własne badania i
współorganizując pracę całego zespołu, w tym poprzez realizację wspólnych
elementów w ramach indywidualnych projektów (K_K04)
4. Absolwent jest gotów do stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy,
korzystając ze źródeł naukowych i popularnonaukowych, dotyczących dotyczących
biologii mikroorganizmów eukariotycznych (K_K07)
5. Absolwent jest gotów do wykazywania odpowiedzialności za ocenę zagrożeń
wynikających ze stosowanych technik badawczych w biologii mikrooorganizmów
eukariotyznych oraz do tworzenia ergonomicznych i bezpiecznych warunków pracy,
w tym poprzez planowanie indywidualnej pracy w laboratorium mikrobiologicznym
(K_K08)
6. Absolwent jest gotów do krytycznej analizy informacji dotyczących
mikroorganizmów eukariotycznych pojawiających się w środkach masowego
przekazu i potrafi wykorzystać je w praktyce, w tym poprzez omawianie na zajęciach
doniesień medialnych (K_K10)
Kryteria oceniania
Prezentacje ustne, prace zaliczeniowe i egzamin pisemny w formie pytań otwartych
Literatura
Podstawową literaturę do wykładu będą stanowiły publikacje naukowe.
Podręczniki:
1. Eukaryotic Microbes (2011) pod redakcją M. Schaechter
2. Genomics and Evolution of Microbial Eukaryotes (2006) pod redakcją L. A. Katz i D. Bhattacharaya
3. Hanbook of Protists (2017) ed. J. Archibald, A. G. B. Simpson, C. H. Slamovits