Tehnologija DNA

NOVO

[5.10.] Začetek predavanj bo 8.10.!
[5.10.] V zimskem semestru bodo govorilne ure ob četrtkih ob 15. uri, lahko pa se najavite na konzultacije v času, 
ko sem prisoten - okvirni razpored zasedenosti je (oz. bo) na mojem koledarju. 

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

Odgovori na vprašanja

Tu bodo odgovori na morebitna vprašanja, ki so zanimiva za več študentov.

Podatki o predmetu

Izvedba predmeta	Predavanja: 45 ur, zimski semester 1. letnika magistrskega študija biokemije, laboratorijske vaje 5 h, seminarske vaje 25 h.
Predavatelj	izr. prof. dr. Marko Dolinar
Urnik 2012/13	ponedeljek od 14h do 17h v predavalnici D30 na dekanatu
Govorilne ure	V času semestra vsak četrtek od 15h do 16h in/ali po predhodnem dogovoru po telefonu (01) 2419-480; oglasite se na Cesti v Mestni log 88a, 2. nadstropje.
Izpitni roki 2012/13	zimsko izpitno obdobje: xx. januarja in yy. februarja 2013 poletno izpitno obdobje: zz. julija jesensko izpitno obdobje: konec avgusta Na izpitni rok se prijavite samo, če ste prepričani, da ste se snov dobro naučili in ste jo sposobni tudi kritično uporabiti na primerih. Prijavnic študentom, ki ne bodo prišli na izpit, ne vračam, 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: Molecular Biotechnology, Principles and applications of recombinant DNA, 3rd edition, ASM Press, Washington, 2003 [ISBN 1-55581-269-4] Par izvodov 2. izdaje je bilo naročenih za knjižnico (FKKT/CTK). Cena pri založbi je bila 57 USD. V knjigi je biotehnološki del razložen bolj obširno, kot je potrebno za ta predmet. Študirate še lahko po 2. izdaji; tudi strani zgoraj, v opisu tem, se nanašajo na 2. izdajo, ki  je na voljo v CTK (2 izvoda) in na Veterinarski fakulteti (piše v Cobissu). Pomožni učbenik: Sandy Primrose, Richard Twyman, Bob Old: Principles of Gene Manipulation, 6th edition, Blackwell Science, Oxford, 2001 (cena pri založbi je 29.50 GBP; moj osebni izvod si lahko sposodite za kakšen dan, če želite). 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 - te bom navedel na predavanjih in po možnosti sproti dopolnjeval na tej strani.
Cilji	Pričakujem, da boste po opravljenem izpitu znali razložiti postopke za analizo DNA (in RNA), posebne primere kloniranja in izražanja genov ter priprave rekombinantnih 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 gensko-tehnološke pristope. Prav tako mislim, da bi študenti morali znati sami sestaviti zaporedje reakcij, ki so potrebne za določen poskus.
Potek predavanj	Teme po datumih bodo navedene v spletni učilnici. V prvem letu bodo verjetno teme nekoliko bolj ohlapno definirane. Predavanja bodo po urniku, 4 šolske ure s kratkimi pavzami. Po koncu predavanj bo pisni izpit s kratkim ustnim zagovorom za vse študente, ki so opravili pisni del.
Ocenjevanje Seminarji	Ob vsakem izpitnem vprašanju bo navedeno število točk, ki jih dobite za povsem pravilen odgovor, tako da se lahko bolj posvetite vprašanjem, ki prinašajo več točk. Tudi kriterij za ocenjevanje je znan vnaprej in je povsem aritmetičen in neodvisen od raznih statističnih razrezov.Na ustni del izpita lahko pride samo, kdor zbere pri pisnem izpitu vsaj 55 % vseh možnih točk (ocena 6). Uspeh pri pisnem delu je osnova za končno oceno; na zagovoru lahko preverim manj tem, zato ta del šteje manj. Pričakujem pa, da bo zagovor v okviru znanja na pisnem delu - v tem primeru se ocena ne spremeni, če pa pri zagovoru pokažete boljše ali slabše znanje, kot je kazalo pri pisnem delu, lahko to oceno spremeni za eno, pri ZELO slabem ali ZELO dobrem znanju pa za dve oceni. Oceno z izpita je mogoče popraviti. Popravljanje je mogoče samo enkrat in samo na enem od razpisanih izpitnih rokov. V skladu s priporočilom Rektorata UL (spomladi 2002) velja ocena, ki je višja. Ocene s komisijskega roka ni mogoče popravljati (sklep Študijske komisije FKKT iz leta 2007). Kriterij za ocene iz pisnega dela je: 56 % - 65 % za 6, 66 % - 74 % za 7, 75 % - 82 % za 8, 83 % - 90 % za 9, >90 % za 10. V sistem e-študent vpisujem tudi negativne ocene po kriteriju: 0 % - 11 % za 1, 12 % - 23 % za 2, 24 % - 34 % za 3, 35 % - 45 % za 4, 46 % - 55 % za 5. Seminarje izvajamo kot seminarske vaje. Letos bo te vaje vodil asistent Nejc Jelen in bodo predovidoma potekale predvsem v drugem delu semestra, ko boste že absolvirali nekaj teorije. Termini seminarjev bodo enaki kot so na urniku za predavanja. Seminarske teme bodo določene do 15.10.

Predmetnik

Tu je zaenkrat še predmetnih starega predmeta Tehnologija rekombinantne DNA. Vse teme, ki smo jih obdelali pri Molekulskem kloniranju (lani), odpadejo.
oznake: MB...Glick & Pasternak: Molecular Biotechnology (strani se nanašajo na starejšo 2. izdajo, ki je tudi v CTK), PGM...Primrose, Twyman & Old (pomožni učbenik; številke so strani, ki obsegajo določeno temo): Principles of gene manipulation, 'Maniatis'...Sambrook&Russel: Molecular cloning. A laboratory manual.
Sklopi in osnovna literatura:

A1 Namen predmeta, potek predavanj; osnove tehnologije rekombinantne DNA, zgodovina [MB 3-12] (več kot malo tudi na WWW), zakonodaja (SI: Zakon o ravnanju z GSO; predpisi EU; konvencija o člov. pravicah v zvezi z biomedicino in protokol o prepovedi kloniranja človeških bitij);
A2 Laboratorijski organizmi [MB 13-18]; varnost Slovenski portal biološke varnosti; ameriški standardi: navodila NIH

B1 Elektroforezne metode (nekatere osnove na straneh Colorado State University). Encimi v tehnologiji rekombinantne DNA [MB 45-51 + 'Maniatis', PGM 26-42]
B2 Vektorji [MB 51-59; 68-74; PGM 43-84]. Reporterski geni pregled reporterskih sistemov v reviji The Scientist 7/2001).

C1 Sinteza cDNA, priprava knjižnic [MB 59-68; PGM 83-119]. Transformiranje celic [MB 74-75].
C2 Sinteza DNA in vitro. Različne izvedbe PCR. [MB 79-108; PGM 19-25]

D1 Hibridizacija, sonde – načini označevanja [MB 59-66 + označevanje sond]. Določanje nukleotidnega zaporedja [MB120-132].
D2 DNA-mikromreže sestavek v Wikipediji, na gene-chips.com in pregled (2005) v reviji The Scientist; gradivo za ameriške srednje šole.

E1 Ekspresijski sistemi - splošno (opisi nekaterih metod na straneh EMBL - deluje v programu Internet Explorer).
E2 Izražanje v prokariontih: vektorji, fuzije, optimizacija proizvodnje; usmerjena lokalizacija, topnost, stabilnost in renaturacija ([MB 109-143 + renaturacije: kratek pregled; PGM 139-155).

F1 Izražanje v kvasovkah in nitastih glivah [MB 145-154; PGM 156-173].
F2 Izražanje v gojenih živalskih in človeških celicah [MB 154-169; PGM 174-220].

G1 Mutageneza – pristopi; proteinsko inženirstvo. [MB171-195; PGM 132-138]
G2 Predstavitev na fagih ([MB122-124 + pregledni članek W.G.T. Willats, Plant Mol. Biol., 2002). Dvohibridni sistem kvasovk - nekaj podrobnosti; princip dvohibridnega sistema PPT in uporaba pri iskanju proteinov, ki interagirajo PPT - avtor Bruce Jenks, Univ. Nijmegen, Nizozemska.

H1 Forenzična genetika / prstni odtis DNA (glej tudi poglavje v Wikipediji, za začetek morda tudi sestavek na kemija.org). Predavala bo predvidoma prof. dr. Katja Drobnič s Centra za kriminalistično-tehnične preiskave MNZ.
H2 DNA-diagnostika [MB206-224]. Uporaba TrDNA v sistematiki in ekologiji (teorija in preprost primer). Proizvodnja rekombinantnih reagentov [MB227-276].

I1 Molekularna biotehnologija: uporaba rekombinantnih organizmov [MB 277-309], uporaba biomase [MB 311-345].
I2 Rekomb. bakterije v agronomiji [MB 347-397]. Rekombinantna DNA v rastlinskih sistemih [MB227-276, PGM 221-246].

J1 Uporaba rastlin v molekularni biotehnologiji (MB 445-477; kratek poljudni uvod tudi na WWW). Gensko spremenjena hrana (dileme: glej novice nasprotnikov GSH na WWW).
J2 Izvorne celice (uvod in osnovni pojmi na strani NIH; izvorne celice na Kimball's Biology Pages; poljudni članek Nejca Jelena o izvornih celicah in njihovi uporabi - na kemija.org: " 1. del, " 2. del). Transgenske živali [MB 479-505, PGM 247-273].

K1 Tehnologija izbijanja genov (splošen uvod na straneh revije The Scientist). Utišanje genov z RNAi (osnove v animaciji revije Nature Reviews Genetics - zahteva pripomoček FlashPlayer; Nobelova nagrada za fiziologijo 2006 - razlaga. Kloniranje sesalcev splošno, seznam doslej kloniranih sesalcev in poglavje o kloniranju živali na Wikipediji; povzetek v reviji Nature: 10 let po objavi članka o ovci Dolly).
K2 Projekt Človekov genom posebna ševilka revije Science ob objavi zaporedja človekovega genoma, novica v reviji Nature in povezave). Določanje zaporedij drugih genomov genomski projekti na Wikipediji).

L1 Genomika – proteomika (o ~ómikah v reviji Nature; proteomika na Wikipediji). Farmakogenomika sestavek na NCBI).
L2 Tehnologija rekombinante DNA v medicini. Gensko zdravljenje [MB555-590]. Aptameri na Wikipediji

M1 Patentiranje, dileme, možnosti. (MB 591-620; slovenska zakonodaja (v formatu PDF), evropska patentna konvencija).
M2 Etika ter družbena sprejemljivost. Patentiranje v genetiki in Etični, sociološki in zakonodajni vidiki na straneh programa Človekov genom; Etična vprašanja v biotehnologiji; UNESCO: Svetovna deklaracija o človekovem genomu in človekovih pravicah).

N1-2 Novi pristopi v tehnologiji DNA (nove tehnike, reagenti in pristopi pri kloniranju in čiščenju rekomb. proteinov; pregled novih sistemov na trgu)

O1 ponovitve, poglabljanje, odprta vprašanja
O2 zaključni pisni izpit in zagovor
__

*(za prebiranje WWW strani se morate prijaviti v BioMedNet, je pa zastonj in vam omogoča dostop do še več drugih virov in informacij s področja molekularne biologije in biomedicine).

'Maniatis': tako na kratko imenujemo laboratorijski priročnik, ki je bil pred leti številka 1 v laboratorijih, saj vsebuje osnovne razlage in veliko postopkov za delo. Pravi vir je: Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T., Molecular Cloning. A laboratory manual. 2nd ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989. Obstaja tudi 3. izdaja. Ne poskušajte si te knjige izposoditi v knjižnicah, ker jo povsod rabijo v laboratorijih. Tudi kupovati je nima smisla, razen če nameravate odpreti lasten laboratorij. Enako uporabna in (ne)dostopna je 'rdeča knjiga ', uradno F.M. Ausubel et al.: Current Protocols in Molecular Biology, J. Wiley & Sons - trenutno 5 debelih map protokolov in razlag. Ker boste res rabili samo nekaj strani, se pri študiju tehničnih postopkov lahko oprete na kopije slik s predavanj, ki vam jih bom dal.

Nekatera izpitna vprašanja

1. (2) Kakšna je velikost genoma riža v primerjavi s človekovim?
2. (3) Naštej 3 primere uporabe mestno-specifične 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 s pomočjo 3 začetnih oligonukleotidov in fluorescenčnim označevanjem produktov?
7. (2) Po katerem principu poteka ločevanje nastalih produktov pri avtomatskih sekvenatorjih DNA?

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

Koristne povezave

• Kako čemu rečemo po slovensko? Terminološka komisija pri Slovenskem biokemijskem društvu
• 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
• Slovar celične biologije;
• Slovar biotehnologije in genetskega inženirstva (FAO)