DNA Marker Lecture

Nazwa przedmiotu : Badania Nauk weterynaryjnych przy zastosowaniu technologii sekwencjonowania następnej generacji
Sposób zaliczenia: zaliczenie na ocenę
Przynależność przedmiotu do grupy przedmiotów : Przedmiot fakultatywny

Całkowity nakład pracy studenta/słuchacza studiów podyplomowych/uczestnika kursów dokształcających:
1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 45 Godz.
- wykłady: 15 Godz.
- zajęcia laboratoryjne: 30 Godz.
2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta : 45 Godz.
- Przygotowanie do egzaminu/kolokwium/referatu i prezentacjo/aktywność: 20 Godz.
- Przygotowanie do sprawdzianów: 20 Godz.
- Udział w konsultacjach: 5 Godz.
Łącznie: 90 Godz.

Skrócony opis przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z technikami wykorzystywanymi w diagnostyce molekularnej. Dzięki poznaniu zaawansowanych metod diagnostyki genetycznej studenci lepiej rozumieć będą proces diagnostyki np. chorób genetycznych. Studenci, którzy po zakończeniu studiów nie wykażą zainteresowania pracą kliniczną zyskają podstawy do rozpoczęcia pracy w zakresie pracy laboratoryjnej.

Pełny opis przedmiotu:
(1). Wprowadzenie do badań technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji (językiem angielskim: NGS) w naukach weterynaryjnych Program edukacyjny DVM: cel, zakres zastosowań i ograniczenia w weterynarii. Wykład wprowadzający na temat charakterystyki przedmiotu (zasady zaliczenia), przegląd literatury przedmiotu, zestawienie czasopism naukowych, które studenci mogą wykorzystać do przygotowania prezentacji, dyskusja.
(2). Wprowadzenie NGS: nadążanie za genomem ssaków, Sekwencjonowanie całego genomu u ssaków, Wysokoprzepustowe platformy do sekwencjonowania genomu kolejne generacji (HT-NGS), Platforma sekwencjonowania pierwszej generacji: sekwencjonowanie DNA Sanger, Platformy sekwencjonowania drugiej generacji: system Roche 454 FLX, Illumina Solexa oraz sekwencjonowanie genomu następnej generacji SoLiD, platformy sekwencjonowania trzeciej generacji: sekwencjonowanie pojedynczych molekuł: szybkie sekwencjonowanie genomu Helico, platformy sekwencjonowania czwartej generacji i przyszłe technologie sekwencjonowania: sekwencer półprzewodnikowy Ion Torrant, sekwencjonowanie genomu Nimble - przechwytywanie genomu Roche i konstrukcja chipa mikromacierzy.
(3). Metodologia w technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji: Procedury i protokoły laboratoryjne analizy genomicznej metodami sekwencyjnymi DNA, Procedury laboratoryjne i protokoły analizy transkryptomu metodami sekwencyjnymi RNA, Procedury laboratoryjne i protokoły analizy epigenomu metodami sekwencyjnymi metylu i sekwencjami ChIP, protokoły analizy amplikonów metodami Ampli-seq.
(4). Komercyjne narzędzia bioinformatyczne w technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji: DNASTAR, genomika CLC, aplikacje Illumina BaseSpace itp. Wykorzystywane w technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji. Wyzwania związane z sekwencjonowaniem genomu kolejne generacji i analizą bioinformatyczną. Procedury i protokoły obliczeniowe do składania, ponownego składania, sekwencjonowania de novo, adnotacji genów.
(5). Zasoby internetowe do analizy danych z sekwencjonowania genomu kolejne generacji: Zebranie genomu zwierząt domowych, przeglądarka genomów zwierząt domowych, bazy danych genomów zwierząt domowych i porównanie z bazą danych genomu ludzkiego (HGD) Zastosowanie bazy danych genomu zwierząt domowych i wyzwań
(6). Eksperymenty badawcze oparte na technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji u bydła i bawołów: materiałach eksperymentalnych i projektach eksperymentalnych technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji oraz wyzwaniach związanych z ich realizacją. PubMed Przegląd literatury tematów badawczych dotyczących technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji u bydła i bawołów, dyskusje i uwagi końcowe.
(7). Eksperymenty badawcze oparte na technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji u świń i koni: materiałach eksperymentalnych i projektach eksperymentalnych technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji oraz wyzwaniach związanych z ich realizacją. PubMed Przegląd literatury tematów badawczych dotyczących technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji u świń i koni, dyskusje i uwagi końcowe.
(8). Eksperymenty badawcze oparte na technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji u owiec i kóz: materiałach eksperymentalnych i projektach eksperymentalnych technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji oraz wyzwaniach związanych z ich realizacją. PubMed Przegląd literatury tematów badawczych dotyczących technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji u owiec i kóz, dyskusje i uwagi końcowe.
(9). Eksperymenty badawcze oparte na technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji u drobiu: materiałach eksperymentalnych i projektach eksperymentalnych technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji oraz wyzwaniach związanych z ich realizacją. PubMed Przegląd literatur dotyczących tematów badawczych dotyczących technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji u drobiu, dyskusje i uwagi końcowe.
(10). Eksperymenty badawcze oparte na technologiach sekwencjonowania genomu kolejne generacji u psów i kotów: materiałach eksperymentalnych i projektach eksperymentalnych technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji oraz wyzwaniach związanych z ich realizacją. PubMed Przegląd literatury tematów badawczych dotyczących technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji u psów i kotów, dyskusje i uwagi końcowe.
Obowiązkowe seminarium studenckie na temat: „Moje własne projekty badawcze pod tytułem: technologii sekwencjonowania genomu kolejne generacji (technologia NGS) w dziedzinie nauk weterynaryjnych”

Literatura:
1. Materiały własne oraz strona internetowa: www.genomics-lab.com
2. Next Generation Genome Sequencing Towards Personalized Medicine, edited by Michal Janitz 2008
3. High-Throughput Next Generation Sequencing, Methods and Applications edited by Kwon and Ricke.
4. Understanding DNA, The Molecule & How It Works, Third Edition edited by Chris R. Calladine, Horace R. Drew, Ben F. Luisi, Andrew A. Travers
5. Bioinformatics: Sequence and genome analysis, Edited by Mount D.W.,
6. Sequence Alignment: Methods, Models, Concepts, and Strategies, Edited by Michael S. Rosenberg, 2009

Nazwa przedmiotu: Markery genetyczne i mapowanie sprzężeń u ssaków (DNA markers and linkage mapping in mammals) [0501-DMLM-DX]

Liczba punktów, ECTS: 30 h Pkt ECTS 3+2/Z

Metody oceny/sposób zaliczenia: w formie zaliczenia.

Treści merytoryczne przedmiotu:
Program wykładów z przedmiotu do wyboru
1. Badanie genomu zwierząt – cele i metody.
2. Rodzaje markerów genetycznych wykorzystywanych w analizie sprzężeń.
3. Nierównowaga sprzężeń (LD – Linkage Disequilibrium) i sposoby jej oceny.
4. Przyczyny nierównowagi sprzężeń w populacjach zwierząt.
5. Zakres i częstość nierównowagi sprzężeń wewnątrz populacji i rasy oraz pomiędzy populacjami i rasami zwierząt.
6. Bloki haplotypowe i „gorące miejsca”(hot spots) rekombinacji.
7. Mapowanie genów cech ilościowych (QTL) z wykorzystaniem nierównowagi sprzężeń.
8. Analiza sprzężeń z wykorzystaniem pojedynczych markerów genetycznych.
9. Analiza sprzężeń z wykorzystaniem bloków haplotypowych.
10. Kształtowanie struktury genetycznej populacji zwierząt metodą selekcji z wykorzystaniem markerów genetycznych (MAS – Marker Assisted Selection).
11. Wykorzystanie markerów LD w selekcji zwierząt.
12. Zastosowanie markerowych bloków haplotypowych w selekcji zwierząt.
13. Selekcja genomowa (genomic selection)-nowe narzędzie kształtowania struktury genetycznej populacji zwierząt
14. Metody analizy genomu stosowane w selekcji genomowej.
15. Czynniki wpływające na dokładność analizy sprzężeń i selekcji genomowej.