Program nauczania - Zakład Genetyki Nowotworów

Program nauczania
rok III I Wydział Lekarski, semestr zimowy 2016/2017
GENETYKA KLINICZNA
1. WSTĘP DO GENETYKI KLINICZNEJ
Zasady i regulamin zajęć.
Podstawowe definicje pojęć genetyki klinicznej – genetyka medyczna i kliniczna, kwas
nukleinowy, replikacja DNA, polimeraza DNA, helikaza, ligaza DNA, gen, allel, allele
kodominujące, ekson, intron, transkrypcja, odwrotna transkrypcja, polimeraza RNA, promotor,
enhancer, silencer, translacja, kod genetyczny, kodon, antykodon, ekspresja genu, homozygota,
heterozygota, hemizygota, chromatyna, chromosom, genom, genotyp, fenotyp, haplotyp,
mitoza, mejoza, mutacja, polimorfizm (polimorfizm pojedynczego nukleotydu, SNP),
antycypacja genetyczna.
Znaczenie genetyki klinicznej w medycynie, współczesne kierunki rozwoju genetyki.
Struktura kwasów nukleinowych.
2. ELEMENTY GENETYKI MOLEKULARNEJ.
MUTAGENEZA
Koncepcje regulacji ekspresji genów, zjawiska sprzężenia i współdziałania genów (epistaza,
penetracja i ekspresja, poligeny, plejotropia, komplementacja).
Czynniki epigenetyczne. Dziedziczenie epigenetyczne (imprinting).
Aspekty kliniczne: zespół Angelmana i Pradera-Willego,
Molekularne podłoże mutagenezy; mutacje oraz czynniki mutagenne:
-mutacje punktowe [=genowe] (tranzycja, transwersja, mutacje: missensowne, nonsensowne,
zmiana ramki odczytu)
-czynniki mutagenne fizyczne (promieniowanie jonizujące, ultrafioletowe, wysoka
temperatura)
-czynniki mutagenne chemiczne (czynniki alkilujące i arylujące, poliaromatyczne
węglowodory, barwniki akrydynowe, analogi zasad azotowych, reaktywne formy tlenu)
-czynniki mutagenne biologiczne
-czynniki genotoksyczne.
-definicje mutacji terminalnej, somatycznej, konstytucyjnej, mutacji de novo
-efekt mutacji w zależności od lokalizacji (mutacje w promotorach, regionach
regulatorowych, intronach i eksonach)
3. CHOROBY CHROMOSOMOWE I
-morfologia chromosomów, euchromatyna i heterochromatyna, kariotyp i kariogram
-aberracje chromosomowe liczbowe (poliploidie i aneuploidie)
-aberracje chromosomowe strukturalne (translokacje wzajemne i robertsonowskie,
inwersje, insercje, delecje interstycjalne i dystalne, mikrodelecje, duplikacje
i mikroduplikacje, izochromosomy, chromosomy dwucentromerowe, chromosomy
pierścieniowe, chromosomy markerowe),
-przyczyny powstawania aberracji chromosomowych,
-miejsca łamliwe chromosomów (aberracje chromatydowe, mozaikowatość, disomia
jednorodzicielska),
-przebieg badania cytogenetycznego (pobranie materiału, hodowla komórkowa, kończenie
hodowli, wykonanie preparatów cytogenetycznych),
-metody analizy chromosomów: analiza prążkowa – metody barwienia chromosomów i ich
zastosowanie, zasady analizy kariotypu, zasady opisu kariotypu wg systemu ISCN.
- wskazania do badania kariotypu.
4. CHOROBY CHROMOSOMOWE II
-identyfikacja chromatyny płciowej
Wybrane zespoły uwarunkowane aberracjami chromosomowymi:
-aberracje liczbowe autosomów i poliploidie (zespół Downa, zespół Edwardsa, zespół
Patau'a, triploidia),
-aberracje liczbowe chromosomów płci (zespół Turnera i jego warianty, zespół Klinefeltera,
kobiety 47,XXX, mężczyźni 47, XYY, zespół de la Chapelle, zespół Swyera),
-zespoły chorobowe uwarunkowane aberracjami strukturalnymi (zespół cri-du-chăt),
zespoły mikrodelecyjne (zespół Wolfa-Hirschhorna, zespół Williamsa-Beurena).
5. METODY MOLEKULARNE
-pobieranie materiału biologicznego, przechowywanie i transport próbek.
-izolacja DNA i RNA
-ocena ilościowa i jakościowa wyizolowanych kwasów nukleinowych
-łańcuchowa reakcja polimerazy, PCR (przebieg, zastosowanie, warianty), reverse
transcription-PCR, Real Time-PCR , PCR multipleks
-enzymy restrykcyjne, -RFLP, PCR-RFLP
-sekwencjonowanie DNA (metoda Sangera, sekwencjonowanie automatyczne).
-hybrydyzacja kwasów nukleinowych (sondy wykorzystywane w hybrydyzacji,
hybrydyzacja in situ – FISH, metoda CGH, metoda mikromacierzy CGH, technika
mikromacierzy ekspresyjnych, mikromacierze SNP)
6. CHOROBY JEDNOGENOWE I
Prawa Mendla, typy dziedziczenia. Choroby jednogenowe autosomalne dominujące:
neurofibromatoza, achondroplazja, choroba Huntingtona, zespół Marfana, zespół Aperta,
osteogenesis imperfecta.
7.
CHOROBY JEDNOGENOWE II
Choroby jednogenowe
autosomalne
recesywne:
fenyloketonuria,
alkaptonuria,
hemochromatoza, homocystynuria, galaktozemia, anemia sierpowata, mukowiscydoza,
albinizm, choroba Tay-Sachsa.
8. CHOROBY JEDNOGENOWE III.
CHOROBY WIELOCZYNNIKOWE
Choroby jednogenowe sprzężone z chromosomem X. Zespół kruchego X, dystrofie mięśniowe,
zespół Retta, hemofilie, daltonizm.
Rodzinne występowanie powszechnych chorób wieku dorosłego. Molekularne podstawy
nadciśnienia. Genetyczne podłoże miażdżycy. Genetyczne podłoże cukrzycy. Choroby
Alzheimera i schizofrenii.
9. IMMUNOGENETYKA
Komórki układu immunologicznego (dojrzewanie limfocytów T i B).
Rekombinacja V(D)J i adaptacyjna odpowiedź immunologiczna
-geny immunoglobulin i różnorodność przeciwciał,
-mechanizm rekombinacji V(D)J,
-regulacja epigenetyczna monoallelicznej rekombinacji i ekspresji,
-wykluczenie alleliczne,
-składanie funkcjonalnego łańcucha ciężkiego,
-składanie funkcjonalnego łańcucha lekkiego,
-zmiana klas Ig i różnorodność przeciwciał.
-geny receptorów TCR
-różnorodność receptorów TCR
-geny głównego układu zgodności tkankowej
-główne funkcje i różnice między MHCI i MHCII
Przykłady wrodzonych zespołów niedoboru odporności:
-ataksja teleangiektazja
-zespół DiGeorge'a
10. ONKOGENEZA
-klasyfikacja nowotworów (podział histologiczny, podział ze względu na biologię nowotworu
– na łagodne i złośliwe, charakterystyka)
-cechy komórek nowotworowych
-transformacja nowotworowa i jej etapy (preinicjacja, inicjacja, promocja, progresja)
-czynniki zewnętrzne wpływające na karcynogenezę (mutagenne: chemiczne, fizyczne,
biologiczne - rola zakażeń wirusowych, przykłady)
-czynniki genetyczne: onkogeny, geny supresorowe, geny mutatorowe, geny dla mikroRNA –
rodzaje, przykłady, funkcja fizjologiczna, zaburzenia (mechanizmy aktywacji lub
inaktywacji), tor mutacyjny
-cykl komórkowy a transformacja nowotworowa (geny kodujące białka regulatorowe cyklu,
punkty kontrolne cyklu)
-transformacja nowotworowa a apoptoza (geny pro- i antyapoptotyczne), unieśmiertelnienie
komórek nowotworowych,
-rozwój unaczynienia guza (przełom angiogenny, czynniki pro- i antyangiogenne)
-przerzutowanie – mechanizmy, rodzaje przerzutów
-diagnostyka molekularna; czynniki diagnostyczne, prognostyczne i predykcyjne
-znaczenie badań genetycznych w klinice
11. GENETYKA POPULACYJNA
Dziedziczenie różnej liczby cech, dziedziczenie cech ilościowych, niezależne dziedziczenie
cech (częstość występowania alleli w populacji, prawo Hardy'ego-Weinberga i odchylenia od
tego prawa). Czynniki wpływające na pierwotną i wtórną równowagę genetyczną populacji.
Efekt założyciela. Dryf genetyczny. Genetyczne „wąskie gardło”. Szacowanie ryzyka choroby
genetycznej (częstość występowania genotypów).
12. PORADNICTWO GENETYCZNE
Zasady poradnictwa genetycznego, planowanie badań i konsultacji specjalistycznych. Porada
genetyczna. Aspekty prawne, społeczne i moralno-etyczne chorób genetycznych człowieka.
Poradnictwo w niepłodności i niepowodzeniach prokreacji.
13. PRACOWNIA CYTOGENETYCZNA
14. PRACOWNIA MOLEKULARNA
15. ASPEKTY ETYCZNE NOWOCZESNEJ
KOLOKWIUM UZUPEŁNIAJĄCE.
GENETYKI.
Literatura podstawowa:
1. Genetyka medyczna B. Kałużewski [red.], Wydawnictwo Elsevier Urban &Partner,
najnowsze wydanie;
2. Genetyka medyczna A. Latos-Bieleńska [red.], Wydawnictwo Lekarskei PZWL,
najnowsze wydanie
3. Biologia molekularna w medycynie; elementy genetyki klinicznej J. Bal
Wydawnictwo Naukowe PWN, najnowsze wydanie
4. Genetyka - krótkie wykłady P.C. Winter, G.I. Hickey, H.L. Fletcher, Wydawnictwo
Naukowe PWN, Warszawa, najnowsze wydanie
5. Genetyka molekularna P. Węgleński, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa,
najnowsze wydanie
6. Genetyka : ilustrowany przewodnik E. Passarge; T. Mazurczak (red). Wydawnictwo
Lekarskie PZWL, najnowsze wydanie.
7. Dziecko z zespołem wad wrodzonych. Diagnostyka dysmorfologiczna. L.
Korniszewski. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, najnowsze wydanie.
Literatura uzupełniająca:
1. Genetyka chorób układu krążenia (red. A. Ciechanowicz). - Kraków : Wydawnictwo
Medycyna Praktyczna, najnowsze wydanie.
2. Genetyka medyczna L. Korniszewski - Warszawa : Akademia Medyczna, najnowsze
wydanie.
3. Genetyka medyczna : notatki z wykładów J. R. Bradley, D. R. Johnson, B. R. Pober; Warszawa : Wydawnictwo Lekarskie PZWL, najnowsze wydanie.
4. Genetyka molekularna w chorobach wewnętrznych: zagadnienia wybrane (red. A.
Ciechanowicz, F. Kokot. – Warszawa, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, najnowsze
wydanie.
5. Genetyka w diagnostyce nowotworów (red. L. Kaczmarek) - Warszawa : Centrum
Onkologii - Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, najnowsze wydanie.
6. Wybrane zagadnienia z pediatrii : podręcznik dla studentów medycyny i lekarzy. T. 2,
Choroby okresu noworodkowego, choroby układu oddechowego, choroby alergiczne,
choroby tkanki łącznej, genetyka kliniczna M. Bik-Multanowski - Kraków: Wydaw.
Uniw. Jagiellońskiego, najnowsze wydanie
7. Genetyka H. Fletcher, I. Hickey, P. Winter - Warszawa Wydawnictwo Naukowe PWN,
najnowsze wydanie.
8. Genetyka J. M. Friedman - Wrocław : Urban i Partner, najnowsze wydanie.
9. Genomy T. A. Brown, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, najnowsze wydanie
10. Analiza DNA teoria i praktyka R. Słomski [red.], Wydawnictwo Akademii Rolniczej
w Poznaniu, Poznań, najnowsze wydanie
11. Genetyka medyczna J. Bradley , D. Johnson, B. Pober Wydawnictwo Lekarskie
PZWL najnowsze wydanie
12. Biologia molekularna człowieka R.J. Epstein, Wydawnictwo CZELEJ, Lublin
najnowsze wydanie
13. Biologia molekularna – krótkie wykłady P. Turner, A. McLennan, A. Bates, M. White,
Wydawnictwo PWN, Warszawa najnowsze wydanie