Molecular methods in ecology and evolution -W 1400-235MMEE-W
Współczesna ekologia i biologia ewolucyjna rutynowo stosują techniki biologii molekularnej. Specyfika materiału i pytań badawczych sprawia jednak, że zarówno wykorzystywane techniki, jak i sposób analizy danych, różni się od metody stosowanych w badaniach gatunków modelowych.
Ze względu na interdyscyplinarny charakter, poruszane na wykładzie treści będą przydatne zarówno dla biologów molekularnych czy biotechnologów, którzy w swojej pracy spotykają niestandardowe gatunki, jak i dla ekologów planujących poszerzyć swoje umiejętności.
Na zajęciach zostaną omówione techniki laboratoryjne specyficzne dla gatunków niemodelowych: metody zbierania prób, izolacja DNA z trudnych materiałów (np. włosy, kości itd.). Szczegółowo zostaną przedstawione markery wykorzystywane w ekologii molekularnej, takie jak RFLP, AFLP, sekwencje mikrosatelitarne, DNA mitochondrialne i chloroplastowe, ze szczególnym uwzględnieniem ich zastosowań w zależności od pytań badawczych. Omówione zostaną techniki stosowane w analizach na poziomie wewnątrzgatunkowym (genetyka populacji: miary zmienności genetycznej w populacjach i między nimi, tempo przepływu genów, izolacja, tempo migracji, struktura populacji, filogeografia) i międzygatunkowym (filogenetyka, barcoding, genomika środowiskowa). Szczególny nacisk zostanie położony na wyjaśnienie technik NGS (sekwencjonowania wielkoskalowego) i ich zastosowania w ekologii i badaniach ewolucyjnych (RAD-Seq, ddRAD-Seq, GWAS). Ponadto przedstawione zostaną techniki umożliwiające badanie tempa ewolucji, szacowanie kierunku i siły działania doboru na podstawie różnych sekwencji, a także wykorzystanie technik molekularnych w badaniach gatunków zagrożonych.
Tryb prowadzenia
Wymagania (lista przedmiotów)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza
K_W07 Rozumie wzajemne pokrewieństwa organizmów niemodelowych. Zna zaawansowaną metodologię filogenetyczną pozwalającą na ustalenie relacji pokrewieństwa między organizmami
K_W08 Dostrzega konieczność stosowania zaawansowanych metod statystycznych do analizy danych w ekologii molekularnej
K_W09 Zna specjalistyczne narzędzia bioinformatyczne, konieczne dla rozwiązywania problemów analizy danych molekularnych w ekologii i ochronie środowiska
K_W10 Zna różnorodne techniki i narzędzia badawcze stosowane w badaniach molekularnych gatunków niemodelowych i właściwie planuje ich wykorzystanie do rozwiązywania postawionych zadań
K_W13 Zna zasady planowania badań i wykonywania eksperymentów z zastosowaniem specjalistycznych metod molekularnych stosowanych w ekologii
Umiejętności
K-U01 Wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze adekwatne do problemów ekologii molekularnej
K_U05 Stosuje adekwatne metody statystyczne oraz algorytmy i techniki informatyczne do opisu zjawisk i analizy danych w ekologii molekularnej
K_U07 Potrafi pod nadzorem opiekuna naukowego planować i wykonać eksperyment z zastosowaniem poznanych metod; umie zaproponować metody przeprowadzenia wskazanych oznaczeń oraz ocenić przydatność metod i ich ograniczenia dla badanego materiału
K_U08 Potrafi krytycznie opracować wybrany problem z zakresu ekologii molekularnej na podstawie danych literaturowych i wyników własnych badań, formułując własne opinie i wnioski
Kompentencje społeczne
K_K03 Potrafi przekazać społeczeństwu wiedzę o najnowszych osiągnięciach nauk przyrodniczych i wyjaśnić zasadność prowadzenia podstawowych badań naukowych w zakresie ekologii molekularnej
K_K06 Stosuje zasady etyki badawczej, rozstrzygając dylematy związane z wykonywaniem zawodu.
K_K07 Odczuwa potrzebę stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy, korzystając ze źródeł naukowych i popularnonaukowych, dotyczących ekologii molekularnej
Kryteria oceniania
praca zaliczeniowa
sprawdzian pisemny
egzamin
Literatura
DL Hartl, AG Clark. 2009. Podstawy genetyki populacyjnej. Wydawnictwo UW.
JR Freeland. 2008. Ekologia molekularna. PWN
JC Avise. 2008 Markery molekularne historia naturalna i ewolucja. PWN
AJ Bakre. 2000. Molecular methods in ecology. Blackwell Science Ltd
R Frankham, JD Ballou, DA Briscoe (2003) Introduction to conservation genetics. Cambridge University Press
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: