Molekularne podstawy bakteryjnej patogenezy 1400-215MPBP
Wykład:
Terminologia (definicja chorób infekcyjnych, infekcja, kolonizacja, czynniki wirulencji patogeny oportunistyczne, „emerging„ patogeny). Historia bakteriologii, klasyczne i molekularne postulaty Kocha. Ludzka flora fizjologiczna (HMP – Human Microbiome Project). Ewolucja bakterii patogennych - rola HGT, PAI- wyspy patogenności, ewolucja przez redukcję, genomika porównawcza. Mechanizmy indukcji chorób nowotworowych przez bakterie patogenne. Klasyczne i molekularne strategie badania procesów patogenezy. Strategie bakterii patogennych przezwyciężania działania układu odpornościowego (oporność na działanie antybakteryjnych peptydów, mechanizmy zdobywania żelaza, przezwyciężanie działania komplementu i fagocytozy, adhezja, inwazja, obrona przed działaniem przeciwciał). Procesy sekrecji czynników wirulencji. Procesy adhezji patogenów do komórek eukariotycznych oraz macierzy zewnątrzkomórkowej. Konsekwencje procesów adhezji, oddziaływanie patogenów na szlaki przekazywania sygnałów komórek eukariotycznych. Biofilmy. Procesy inwazji komórek gospodarza przez patogenne bakterie – mechanizmy wnikania, strategie przeżycia w wakuoli lub cytozolu. Patogeny wewnątrzkomórkowe (Shigella, Salmonella, Yersinia sp.). Regulacja ekspresji genów kodujących czynniki wirulencji - zmienność fazowa, zmienność antygenowa, zjawisko wyczuwania zagęszczenia, rola małych niekodujących RNA (sRNA) w regulacji ekspresji genów kodujących czynniki wirulencji. Toksyny bakteryjne – struktura, mechanizmy i skutki działania.
Opis ćwiczeń.
Ćwiczenia mają charakter pracy laboratoryjnej w zespołach. Mają na celu zapoznanie studentów z podstawowymi metodami stosowanymi do genetycznej i funkcjonalnej analizy czynników wirulencji oraz współczesnymi metodami diagnostyki i genomotypowania szczepów bakterii chorobotwórczych.
Zajęcia praktyczne będą dotyczyły następujących zagadnień:
1. Identyfikacja bakterii rodzaju Campylobacter w próbach ze środowisk naturalnych,
2. Oznaczanie poziomu przeciwciał IgG anty-Helicobacter w surowicy krwi,
3. Analiza poziomu ekspresji genów kodujących czynniki wirulencji (analiza przy zastosowaniu fuzji transkrypcyjnych i genów reporterowych),
4. Funkcjonalna charakterystyka czynników wirulencji : lokalizacja czynników wirulencji,
5. Analiza genów systemu Dsb odpowiedzialnych za wprowadzanie mostków disiarczkowych
6. Analiza funkcjonalna czynników wirulencji – konstrukcja mutantów – mutageneza, insercyjna, specyficzna wobec miejsca)
7. Analiza immunogenności białek – testy Western blot
8. Zapoznanie studentów z pracą wybranych laboratoriów bakteriologicznych: Pracowni Biologii Molekularnej Narodowego Instytutu Zdrowia (prof. dr hab. M. Gniadkowski) i/lub Zakładu Mikrobiologii Krajowego Referencyjnego Laboratorium Prątka w Instytucie Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie (prof. dr hab. E. Kopeć-Augustynowicz ) i/lub Pracowni Badań Wielkoskalowych w Zakładzie Genetyki Centrum Onkologii-Instytut (dr hab. M. Mikula)
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Wymagania (lista przedmiotów)
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
WIEDZA
Wykazuje znajomość aktualnego stanu wiedzy w głównych działach biotechnologii i ma wiedzę dotyczącą: terminologii przyrodniczej w zakresie mikrobiologii i genetyki (w j. polskim i j. angielskim), najnowszych badań, odkryć i zastosowań mikroorganizmów w biotechnologii, medycynie czy biologii molekularnej
Wykazuje znajomość podstawowych technik i narzędzi w badaniach zjawisk przyrodniczych, w szczególności procesów bakteryjnej patogenezy
Wykazuje znajomość zasad planowania badań, nowoczesnych technik zbierania danych , wykorzystania technicznych i technologicznych aspektów biotechnologii oraz stosowania różnych narzędzi badawczych
Ma wiedzę dotyczącą: (i) samodzielnego planowania i prowadzenia prac doświadczalnych, (ii) opracowywania wyników własnych badań w formie nadającej się do dyskusji, oceny lub publikacji oraz (iii) znaczenia pracy doświadczalnej w biotechnologii, w szczególności w profilaktyce i terapii bakteryjnych chorób zakaźnych
Ma wiedzę na temat komórkowych i molekularnych podstaw funkcjonowania mikroorganizmów i interakcji bakterii patogennych z gospodarzem, w świetle badań nad mechanizmami patogenezy bakterii
Zna podstawy projektowania i wykonywania modyfikacji genetycznych (wprowadzania mutacji) na materiale biologicznym
UMIEJĘTNOŚCI
Wykazuje umiejętność czytania ze zrozumieniem literatury fachowej w języku nowożytnym (angielski) w stopniu umożliwiającym korzystanie ze źródeł elektronicznych i literatury naukowej poświęconej szeroko pojętej genetyce bakterii
Wykazuje umiejętność poprawnego wnioskowania i interpretowania wyników badań na podstawie danych z różnych źródeł oraz umiejętność krytycznego opracowania wybranego materiału biologicznego
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
Wykazuje zrozumienie zjawisk biologiczne, fizyczne i chemiczne zachodzących w przyrodzie
Docenia wagę narzędzi matematycznych i statystycznych stosowanych w biotechnologii
Rozumie zasady etycznego postępowania w pracy zawodowej i w życiu
Wykazuje ostrożność i krytycyzm podczas zdobywania i interpretowania wiedzy z zakresu genetyki mikroorganizmów i jej zastosowania praktycznego
Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach biotechnologii i biologii mikroorganizmów oraz potrafi przekazać te informacje w sposób zrozumiały
WIEDZA
Wykazuje znajomość aktualnego stanu wiedzy w głównych działach biotechnologii i ma wiedzę dotyczącą: terminologii przyrodniczej w zakresie mikrobiologii i genetyki (w j. polskim i j. angielskim), najnowszych badań, odkryć i zastosowań mikroorganizmów w biotechnologii, medycynie czy biologii molekularnej
Wykazuje znajomość podstawowych technik i narzędzi w badaniach zjawisk przyrodniczych, w szczególności procesów bakteryjnej patogenezy
Wykazuje znajomość zasad planowania badań, nowoczesnych technik zbierania danych , wykorzystania technicznych i technologicznych aspektów biotechnologii oraz stosowania różnych narzędzi badawczych
Ma wiedzę dotyczącą: (i) samodzielnego planowania i prowadzenia prac doświadczalnych, (ii) opracowywania wyników własnych badań w formie nadającej się do dyskusji, oceny lub publikacji oraz (iii) znaczenia pracy doświadczalnej w biotechnologii, w szczególności w profilaktyce i terapii bakteryjnych chorób zakaźnych
Ma wiedzę na temat komórkowych i molekularnych podstaw funkcjonowania mikroorganizmów i interakcji bakterii patogennych z gospodarzem, ewolucji genomów, profilaktyki i terapii chorób zakaźnych w świetle badań nad mechanizmami patogenezy bakterii
Zna podstawy projektowania i wykonywania modyfikacji genetycznych na materiale biologicznym
UMIEJĘTNOŚCI
Wykazuje umiejętność czytania ze zrozumieniem literatury fachowej w języku nowożytnym (angielski) w stopniu umożliwiającym korzystanie ze źródeł elektronicznych i literatury naukowej poświęconej szeroko pojętej genetyce bakterii
Wykorzystuje zarówno podstawowe jak i zaawansowane techniki badawcze właściwe dla szeroko pojętej genetyki molekularnej i umożliwiające selekcję i ukierunkowaną modyfikację mikroorganizmów
Wykazuje umiejętność poprawnego wnioskowania i interpretowania wyników badań na podstawie danych z różnych źródeł oraz umiejętność krytycznego opracowania wybranego materiału biologicznego
Przeprowadza proste zadania badawcze lub ekspertyzy pod okiem opiekuna
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
Wykazuje zrozumienie zjawisk biologiczne, fizyczne i chemiczne zachodzących w przyrodzie
Docenia wagę narzędzi matematycznych i statystycznych stosowanych w biotechnologii
Rozumie zasady etycznego postępowania w pracy zawodowej i w życiu
Wykazuje ostrożność i krytycyzm podczas zdobywania i interpretowania wiedzy z zakresu genetyki mikroorganizmów i jej zastosowania praktycznego
Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o nowych osiągnięciach biotechnologii i biologii mikroorganizmów oraz potrafi przekazać te informacje w sposób zrozumiały
Kryteria oceniania
Warunki zaliczenia zajęć
Zajęcia są zaliczane jeśli student:
1) uczestniczył w co najmniej 85 procentach zajęć
2) pracował na zajęciach w sposób pozwalający pozytywnie ocenić wiedzę, umiejętności i kompetencje społeczne, jakie w toku zajęć uzyskał (opisane w sylabusie jako przedmiotowe efekty kształcenia).
Szczegółowe warunki zaliczenia zajęć:
- zdobycie 51% możliwych do uzyskania punktów ze sprawdzianu pisemnego złożonego z 5-6 pytań otwartych wymagających rozwiązania konkretnych problemów badawczych.
Warunki zaliczenia egzaminu (przedmiotu):
1) Warunkiem dopuszczającym do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń.
2) Szczegółowe warunki zaliczenia egzaminu:
- zdobycie 51% możliwych do uzyskania punktów z egzaminu pisemnego w formie testu wielokrotnego wyboru.
Praktyki zawodowe
nie dotyczy
Literatura
Literatura:
Biologia molekularna bakterii. 2015. PWN – rozdział 8
Gołąb J. M. Jakóbisiak, W. Lasek. Immunologia. 2002. Wydawnictwo Naukowe PWN
Salyers A.A and D. D. Whitt . 2002. Bacterial pathogenesis. A molecular approach. Second edition. ASM Press. Washington D.C
Wilson BA. et al.2011. Bacterial pathogenesis. A molecular approach. Third edition. ASM Press. Washington D.C
Sambrook J., Russell D.W. 2001. Molecular cloning - a laboratory manual. 3rd edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York – wybrane rozdziały
Artykuły przeglądowe z czasopism takich jak np. Nat. Rev. Microbiol.; Curr. Opin. Microbiol.; Trends in Microbiol. FEMS Microbiol. Rev i innych rekomendowane przez wykładowcę
Uwagi
|
W cyklu 2023Z:
Warunki zapisu Wymagane zaliczenie przedmiotów: Mikrobiologia oraz Biochemia/Genetyka. Informację o ocenie/ocenach i/lub preferencjach grup zajęciowych należy wprowadzić w formularzu: |
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: