Nazwa przedmiotu: Immunologia z ukierunkowaniem dla

Nazwa przedmiotu: Immunologia z ukierunkowaniem dla biotechnologów
Odpowiedzialna za przedmiot: prof. dr hab. Elżbieta Wałajtys-Rode
Język wykładowy:
polski
Wymiar godzin: [ W ]
Semestr studiów:
1
Forma zaliczenia przedmiotu: bez egzaminu
semestralny:
[ 30 ]
Liczba punktów ECTS: 2
Typ oceny:
ocena numeryczna
Skrócone treści:
Budowa i molekularne mechanizmy zintegrowanego funkcjonowania układu immunologicznego człowieka oraz
praktyczne zastosowanie tych mechanizmów w biotechnologii ze szczególnym uwzględnieniem efektorowych
molekuł (cytokiny, przeciwciała). Podstawowe techniki uzyskiwania in vivo i in vitro naturalnych i
rekombinowanych przeciwciał i ich fragmentów oraz metody ich charakterystyki i sprzęgania z odpowiednimi
markerami. Zasady metod immunoanalitycznych wykorzystujących poli i monoklonalne przeciwciała jako sondy
wykrywajace różnego rodzaju molekuły w analizie produktów biotechnologicznych, oraz zasady mechanizmu i
zastosowania przeciwciał katalitycznych (abzymów).
Bibliografia:
1. Ptak M., Ptak. W, Szczepanik M., „Podstawy Immunologii”, PZWL, 2010.
2. Gołąb J., Jakubisiak M., Lasek W., Stokłosa T., „Immunologia” PWN, Warszawa 2009. ISBN 978-83- 0115154-6,
3. Lasek W. Immunologia. Podstawowe zagadnienia i aktualności. PWN. Warszawa, 2005. ISBN 83-01-14519-6
4. Fanger M., Lydyard PM., Whelan A., W., „Krótkie wykłady. Immunologia”. PWN, Warszawa, 2011,
5. Aktualne artykuły z literatury specjalistycznej,
Materiały dla studentów zamieszczane na stronie internetowej Wydziału Chemicznego (część dostępna po
zalogowaniu odbywających zajęcia)
Literatura dodatkowa
1. . Male D.,. Roth D.B, Roitt I., Brostoff, J., red. J. Żeromski, Immunologia, Urban & Partner. 2008.,
2. Cochet O., Teillaud J-L, Sautes C., eds.,1998, Immunological Techniques Made Easy, John Wiley & Sons,
New York, Toronto.
Kryteria oceny:
Dwa kolokwia pisemne: I kolokwium cząstkowe (30 pytań otwartych) + kolokwium końcowe (test
wielokrotnego wyboru i pytania do uzupełnienia- 50pozycji). Do zaliczenia należy uzyskać 50 % + 1
prawidłowych oraz mniej niż 50% negatywnych odpowiedzi.
Ocena końcowa jest średnią z obu kolokwiów plus dodatkowe punkty za uczęszczanie na 75% wykładów.
Kwalifikacje i umiejętności (jakie nabędzie student po zaliczeniu):
Kompetencje: Znajomość budowy i mechanizmów funkcjonowania układu immunologicznego człowieka oraz
aplikacyjnych zastosowań tych mechanizmów ze szczególnym uwzględnieniem technik uzyskiwania
naturalnych i rekombinowanych przeciwciał i ich fragmentówmetodami in vivo i in vitro, oraz metod ich
charakterystyki, analizy i modyfikacji. Poznanie i zrozumienie zasad działania metod immunoanalitycznych
wykorzystujących naturalne i rekombinowane przeciwciała oraz ich fragmenty jako sondy wykrywajace różnego
rodzaju molekuły w analizie produktów biotechnologicznych (technologie wykorzystujące reakcje antygenprzeciwciał w fazie stałej lub żelu oraz na fazie stałej ) i przyswojenie zasad działania i zastosowania przeciwciał
katalitycznych (abzymów).
Umiejętności: Adaptacje i praktyczne zastosowanie poznanych metod immunotechnologicznych. Ocena i wybór
właściwej metody immunoanalizy w zależności od wymaganych warunków i rodzaju produktu
biotechnologicznego. Konstrukcja własnych testów opartych na zastosowaniu przeciwciał. Korzystanie z
literatury w sposób krytyczny z pełną świadomością potrzeby przestrzegania zasad bioetyki.
Uwagi dodatkowe (opiekuna przedmiotu):
Immunologia dla biotechnologów jest przedmiotem interdyscyplinarnym o bardzo szerokim zakresiei
wymagającym integracji wiadomości z wielu dziedzin biologii i chemii. Jednocześnie jest podstawowym
przedmiotem pozwalającym biotechnologom nie tylko na kontrolowane stosowanie technik i metod
immunoanalitycznych, ale na ich konstruowanie i adaptację. Dlatego zalecane jest ucestniczenie w wykładach i
konsultacjach.
Szczegółowe treści merytoryczne:
1. Przedmiot i zakres immunologii. Krótki wstęp historyczny. Układ immunologiczny człowieka: Centralne i
obwodowe narządy i tkanki limfatyczne. Komórki układu immunologicznego linii mieloidalnej i limfoidalnej
oraz inne komórki pełniące funkcje immunologiczne (keratynocyty , nabłonki),
2. Molekuły sygnałowe układu immunologicznego: cytokiny, chemokiny i ich
receptory. Układ immunologiczny skóry i błony śluzowej,
3. Mechanizmy wrodzonej odporności immunologicznej: Bariery powierzchniowe, specyficzne białka i aktywne
molekuły. Komórki fagocytujące, Układ dopełniacza.
Reakcja zapalna (inflamasomy) i obrona przeciwwirusowa. Receptory komórek realizujących odpowiedź
wrodzoną (błonowe receptory TLR i DAMP, cytoplazmatyczne receptory NLR, RLR, DAI),
4. Mechanizmy nabytej odpowiedzi immunologicznej: Receptory antygenowe limfocytów B i T, budowa i
aktywacja. Główne kompleksy antygenów zgodności tkankowej MHC I i II.
Prezentacja antygenów limfocytom Th i CTL. Sygnały kostymulacji limfocytów T i B.
5. Generowanie funkcjonalnych genów kodujących receptory antygenowe limfocytów T i B. Odpowiedź
humoralna i komórkowa. Podtypy limfocytów Th1 i Th2 oraz T17 i Treg. Tolerancja immunologiczna centralna
i obwodowa,
6. Immunoglobuliny, budowa i właściwości (mechanizm wiązania antygenu, epitopy-paratopy, funkcjonalne
fragmenty przeciwciał).Wytwarzanie przeciwciał (antygeny, hapteny, procedury immunizacji, adiuwanty, białka
nośnikowe, kinetyka produkcji przeciwciał),
7. Mechanizmy dojrzewania powinowactwa i zmiany izotypu przeciwciał. Uzyskiwanie naturalnych przeciwciał
poliklonalnych i monoklonalnych (techniką klasyczną Kochlera i Millsteina),
8. Wytwarzanie przeciwciał monoklonalnych metodami inżynierii genetycznej:
Chimeryczne, humanizowane i całkowicie ludzkie przeciwciała. Tworzenie zbiorów fragmentów genów
kodujących zmienne regiony przeciwciał,
9. Metody prezentowania i selekcji przeciwciał (fagi nitkowate, bakterie, drożdże,
komórki ssacze, molekuły: rybosomy, mRNA, konstrukty DNA-białko, transgeniczne
zwierzęta), Systemy ekspresji rekombinowanych przeciwciał: prokariotyczne (bakterie)
eukariotyczne (grzyby, owady, komórki ssacze), transgeniczne zwierzęta i rośliny,
całkowicie in vitro (rybosomy, komórki DT40),
10. Naturalne i rekombinowane przeciwciała ptasie (IgY) i przeciwciała wielbłądowatych (tylko ciężkie
łańcuchy) oraz nanoprzeciwciała. Przeciwciała wewnątrzkomórkowe (intrabodies). Oczyszczanie uzyskanych
przeciwciał: chromatografia adsorpcyjna hydrofobowa i tiofilowa, chromatografia powinowactwa (białka A, G ,
L, lektyny, antygeny)
11. Charakterystyka uzyskanych przeciwciał: izotypowanie, powinowactwo i zachłanność, specyficzność
względem epitopów i względem receptorów (fragmenty Fc), mapowanie epitopów, rozpuszczalność i stabilność,
zdolność do sprzęgania z markerami, zdolność do adhezji,
12. Modyfikacje uzyskanych przeciwciał: sprzęganie z enzymami, fluoroforami, biotyną, izotopami.,
13. Reakcje immunoprecypitacji w roztworze lub w żelu:
Dyfuzja w żelu (Pojedyncza dyfuzja w jednym kierunku (Oudin), Dyfuzja dwukierunkowa (Ouchterlony,
Mancini). Immunoelektroforeza (rakietowa (Laurel), 2D, krzyżowa). Fluorocytometria przepływowa.
Immunologiczne metody enzymatyczne: EMIT (enzym sprzężony z przeciwciałem). Immunologiczna metoda
polaryzacji fluorescencji FPIA. Testy z użyciem izotopów RIA. Immunoprecypitacja i ko-immunoprecypitacja.
14. Reakcje antygen-przeciwciało na fazie stałej:
Techniki fluorescencyjne, również in situ (fluorymetry, mikroskopy konfokalne). Testy z użyciem izotopów
(RIA). Immunobloting. Testy ELISA i ELISPOT ( Ab sprzężone z enzymami). Chromatografia powinowactwa.
Mikromacierze białkowe, mikromacierze białkowe in situ, Immunobiosensory,
15. Przeciwciała katalityczne-abzymy: Uzyskiwanie przeciwciał katalitycznych (stabilne analogi stanu
przejściowego, inhibitory kompetycyjne enzymu, wprowadzanie grup katalitycznych do zmiennych fragmentów
przeciwciał. Zastosowanie przeciwciał katalitycznych: synteza nieorganiczna i organiczna, czynniki odtruwające
w przedawkowaniu leków lub narkotyków, terapia raka.