Tehnologija DNA

NOVO

Prvo predavanje v tem študijskem letu bo v sredo, 5. oktobra ob 11. uri.

Podatki o predmetu

Izvedba predmeta	Predavanja: 45 ur, zimski semester 1. letnika magistrskega študija biokemije, laboratorijske vaje 15 h, seminarji 15 h.
Izvajalci predmeta	izr. prof. dr. Marko Dolinar - predavanja; doc. dr. Vera Župunski [1] - seminarji; doc. dr. Ajda Taler-Verčič - vaje
Urnik predavanj 2022/23	Sreda 11:00 do 14:00.
Govorilne ure	V času semestra vsako sredo od 16h do 17h in/ali po predhodnem dogovoru po telefonu (01) 479-8551; pisarna 2021 (lamela 2A, na koncu levega hodnika).
Izpitni roki 2022/23	zimsko izpitno obdobje: februar 2023 poletno izpitno obdobje: junij 2023 jesensko izpitno obdobje: avgust 2023 Na izpitni rok se prijavite samo, če ste prepričani, da ste se snov dobro naučili in ste jo sposobni tudi kritično uporabiti na primerih. Študentov, ki so prijavljeni, pa ne pridejo na izpit, ne odjavljam, odjave pred izpitom pa upoštevam - ne glede na razlog za odpoved - do trenutka, ko začnem deliti izpitne pole, tudi po e-pošti.
Študijska literatura	Bernard R. Glick, Jack J. Pasternak, Cheryl L. Paten: Molecular Biotechnology, Principles and applications of recombinant DNA, 4th edition, ASM Press, Washington, 2010 [ISBN 9781555814984] Par izvodov 2. izdaje je v knjižnici FRI/FKKT. V tej izdaji knjige je biotehnološki del razložen bolj obširno, kot je potrebno za ta predmet. Ti deli knjige predstavljajo učbenik pri izbirnem predmetu Molekularna biotehnologija. Študirate še lahko po 2. izdaji; tudi strani zgoraj, v opisu tem, se nanašajo na 2. izdajo, ki je na voljo v naši knjižnici. Pomožni učbenik: Sandy Primrose, Richard Twyman, Bob Old: Principles of Gene Manipulation, 6th edition, Blackwell Science, Oxford, 2001. Povezava zgoraj vas pripelje na domačo stran učbenika, kjer je tudi nekaj slikovnega gradiva in vprašanj za ponavljanje snovi (v glavnem so lahka). Ker idealnega učbenika ni, bo nekaj poglavij povzetih po drugih virih.
Cilji	Pričakujem, da boste po opravljenem izpitu znali razložiti postopke za analizo DNA (in RNA), načine iskanja interakcijskih partnerjev, postopke za uvajanje mutacij, posebne primere kloniranja in izražanja genov ter priprave rekombinantnih/transgenskih organizmov, da boste (z nekaj občutka za živi svet) zagovarjali svoje mnenje o etičnih in strokovnih vidikih genske tehnologije. Po opravljenem izpitu bi morali biti sposobni razumeti metodološki del dobro napisanega strokovnega članka s področja molekularne biologije, ki vključuje genskotehnološke pristope. Prav tako mislim, da bi študenti morali znati sami sestaviti zaporedje reakcij, ki so potrebne za izvedbo nekega poskusa s področja DNA-tehnologije.
Potek predavanj	Teme po datumih bodo navedene v spletni učilnici. Predavanja bodo po urniku, 3 šolske ure z dvema krajšima pavzama. V izpitnih obdobjih bodo skupaj trije pisni izpitni roki. Sledil bo kratek ustni zagovor za vse študente, ki bodo uspešno opravili pisni del.
Ocenjevanje	Ocena je sestavljena iz delnih ocen, in sicer za seminarje (15 % končne ocene), poročila z vaj (5 % končne ocene) in izpit (80 % končne ocene). Izpit je pisni iz teorije in vaj ter nato ustni samo iz teorije. Ocena izpita je torej sestavljena iz ocene kolokvijskega dela izpita (20 % ocene izpita) in preračunane ocene za teoretični del (80 % ocene izpita). Ocena za teoretični del je izračunana tako, da predstavlja ocena pisnega dela 3/4, ocena ustnega dela pa 1/4 ocene. Na pisnem delu izpita je ob vsakem izpitnem vprašanju navedeno število točk, ki jih dobite za povsem pravilen odgovor, tako da se lahko bolj posvetite vprašanjem, ki prinašajo več točk. Kriterij zaključevanja ocene je znan vnaprej in je povsem aritmetičen. Kolokvij in izpit boste pisali sočasno in prestavljata celoto, torej ne morete popravljati ocene ločeno iz teorije in z vaj. Na ustni del izpita lahko pride samo, kdor zbere pri pisnem izpitu iz teorije vsaj 55 % vseh možnih točk, hkrati pa morate iz snovi vaj doseči najmanj 30 % točk. Uspeh pri pisnem delu je osnova za končno oceno; na zagovoru lahko preverim manj tem, zato ta del šteje manj (25 % ocene iz teorije). Oceno z izpita je mogoče popraviti tako, kot to določa izpitni pravilnik. Ocene s komisijskega roka ni mogoče popravljati. Kriterij za zaključevanje ocen je: 55 % - 65 % za 6, 66 % - 74 % za 7, 75 % - 82 % za 8, 83 % - 90 % za 9, vsaj 91 % za 10. V Studis je mogoče vpisovati samo eno negativno oceno (5), ne glede na dosežene točke.

Sklopi predavanj

1. Uvod. Primerjava DNA-tehnologije in sintezne biologije: metode in cilji.
2. Mutageneza in proteinsko inženirstvo.
3. Izražanje na površini. Dvohibridni sistemi.
4. Metode za urejanje genoma.
5. Priprava genetsko spremenjenih (GS) rastlin in GS hrana.
6. Transgenske živali. Tehnologija izbijanja genov. Utišanje genov z RNAi.
7. Uporaba rekombinantnih mikroorganizmov in biomase v biotehnologiji (seminar).
8. Kloniranje živali.
9. Določanje nukleotidnih zaporedij celotnih genomov. Genomike.
10. Tehnologija mikromrež.
11. Forenzične analize na osnovi nukleinskih kislin.
12. Analize DNA v sistematiki in ekologiji.
13. Analize DNA v diagnostiki.
14. Rekombinantna DNA v medicini. Gensko zdravljenje.
15. Zakonsko urejanje dela z rekombinantno DNA.
16. Patentiranje DNA in novih tehnologij, povezanih z DNA (ni izpitna snov).

Sklopi (zgoraj) in poglavja v učbeniku (Molecular Biotechnology, 4. izdaja):

1. --
2. 8. Directed mutagenesis and protein engineering (str. 290-324)
3. ni v knjigi
4. ni v knjigi
5. 16. Microbial insecticides (str. 652-682) in 18. Genetic engineering of plants: Methodology (str. 725-756) - oboje v skrajšani obliki -, ter 19. Engineering plants to overcome biotic and abiotic stress (str. 759-800) in 20. Engineering plant quality and proteins (str. 803-830)
6. 21. Transgenic animals (str. 845-870)
7. 17. Large scale production of proteins from recombinant microorganisms (str. 685-720)
8. 21. poglavje - zadnje strani (str. 870-890)
9. 5. Bioinformatics, genomics and proteomics (str. 146-190)
10. ibid.
11. ni v knjigi
12. ni v knjigi
13. 9. Molecular diagnostics (str. 345-375)
14. 11. Nucleic acids as therapetic agents (str. 426-456)

Nekatera izpitna vprašanja

1. (2) Kakšna je velikost genoma riža v primerjavi s človekovim?
2. (3) Naštej 3 primere uporabe mestnospecifične mutageneze?
3. (6) V blatu ob jezeru Turkana so našli mumificirani trupli dveh osebkov, enega odraslega in enega otroka. Kako bi na osnovi njune DNA ugotovili, ali gre za starša z otrokom ali ne? Opišite postopek po fazah!
4. (4) Opišite princip delovanja dvohibridnega sistema kvasovk na osnovi proteina Gal4!
5. (3) Kaj vse lahko usmerjeno spreminjamo pri sončnicah za večji hektarski donos in kvaliteto semen?
6. (4) Kako bi lahko detektirali točkovno mutacijo v genu za laktalbumin z uporabo 3 začetnih oligonukleotidov in fluorescenčnim označevanjem produktov?

Mogoče vam bodo prav prišla stara izpitna vprašanja iz Tehnologije rekombinantne DNA (stari program)- tule so.

==================

Koristne povezave

• Kako čemu rečemo po slovensko? Biokemijski terminološki slovar pod okriljem Slovenskega biokemijskega društva
• Katedra za biokemijo Fakultete za kemijo in kem. tehnologijo Univerze v Ljubljani
• Razlage nekaterih osnovnih pojmov, novice, strani za študente in predavatelje s področja molekularne biologije, biotehnologije, tehnologije rekombinantne DNA: Access Excellence - tudi slikovno gradivo.
• Slovar biotehnoloških izrazov (vsi slovarji so v angleščini).
• Slovar genetskih izrazov