PROGRAM NAUCZANIA rok III I Wydział Lekarski, semestr zimowy

PROGRAM NAUCZANIA
rok III
I Wydział Lekarski, semestr zimowy 2014/2015
GENETYKA KLINICZNA
L.p. Temat
1.
WSTĘP DO GENETYKI
Zakres treści
Znaczenie genetyki klinicznej w medycynie, współczesne kierunki rozwoju genetyki, podstawowe definicje
pojęć genetyki klinicznej. Genom człowieka. Wprowadzenie do biologii molekularnej i patologii
dr Dorota Koczkodaj
molekularnej, struktura kwasów nukleinowych, funkcje genomu. Genom jądrowy i mitochondrialny.
dr Szymon Zmorzyński
Choroby mitochondrialne.
-choroby spowodowane mutacjami punktowymi w mtDNA (dziedziczna neuropatia nerwu wzrokowego
Lebera),
-choroby związane z rearanżacjami w mtDNA (zespół szpikowo-trzustkowy Pearsona),
-choroby mitochondrialne wywołane mutacjami mtDNA i genomu jądrowego (asocjacja GRACILE).
2. 1. ELEMENTY GENETYKI Koncepcje regulacji ekspresji genów, zjawiska sprzężenia i współdziałania genów. Czynniki epigenetyczne.
Dziedziczenie epigenetyczne (imprinting). Aspekty kliniczne: zespół Angelmana i Pradera-Willego,
MOLEKULARNEJ.
(Beckwitha-Wiedemanna i Russela-Silvera).
MUTAGENEZA
Molekularne podłoże mutagenezy; mutacje oraz czynniki mutagenne:
mgr Sylwia Popek
-mutacje punktowe [=genowe] (tranzycja, transwersja, mutacje: missensowne, nonsensowne, zmiana
dr Szymon Zmorzyński
ramki odczytu)
-mutacje odcinkowe [=chromosomowe] (delecja, insercja, deficjencja, duplikacja, inwersja)
-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.
Wpływ czynników genetycznych i środowiskowych na występowanie chorób człowieka. Organizmy
modyfikowane genetycznie (GMO). Podstawy farmakogenetyki.
3. 2. CHOROBY
CHROMOSOMOWE I
dr Dorota Koczkodaj
dr Szymon Zmorzyński
4. 3. CHOROBY
CHROMOSOMOWE II
dr Dorota Koczkodaj
dr Szymon Zmorzyński
5. 4. CHOROBY
JEDNOGENOWE I
lek med. Magdalena Cisło
dr Szymon Zmorzyński
-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
-identyfikacja chromatyny płciowej
-genetyczna determinacja płci
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).
Prawa Mendla, typy dziedziczenia, typowe i nietypowe dziedziczenie jednogenowe człowieka. Mutacje
punktowe. Choroby jednogenowe autosomalne recesywne: fenyloketonuria, alkaptonuria,
hemochromatoza, homocystynuria, galaktozemia, anemia sierpowata, mukowiscydoza, albinizm, choroba
Tay-Sachsa.
Choroby jednogenowe autosomalne dominujące: neurofibromatoza, achondroplazja, choroba Huntingtona,
zespół Marfana, zespół Aperta, osteogenesis imperfecta.
Choroby jednogenowe sprzężone z chromosomem X. Zespół kruchego X, dystrofie mięśniowe, zespół
JEDNOGENOWE
II. Retta, hemofilie, daltonizm.
Rodzinne występowanie powszechnych chorób wieku dorosłego. Molekularne podstawy nadciśnienia.
CHOROBY
Genetyczne podłoże miażdżycy. Genetyczne podłoże cukrzycy. Choroby Alzheimera i schizofrenii.
WIELOCZYNNIKOWE
6. 5. CHOROBY
dr hab. Agata Filip
dr Szymon Zmorzyński
7. 6. IMMUNOGENETYKA
mgr Małgorzata MichalakWojnowska
dr Szymon Zmorzyński
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.
Markery powierzchniowe limfocytów T i B oraz ich zastosowanie w ocenie defektów immunologicznych
– odpowiedź immunologiczna (wrodzona i nabyta).
Przykłady wrodzonych zespołów niedoboru odporności:
-agammaglobulinemia typu Brutona
-ciężki złożony niedobór odporności z niedoborem dezaminazy adenozyny (ADA)
-ciężki złożony niedobór odporności (SCID)
-zespół Wiskotta-Aldricha
-ataksja teleangiektazja
-zespół DiGeorge'a
8.
ONKOGENEZA
dr hab. Agata Filip
dr Szymon Zmorzyński
9.
GENETYKA
POPULACYJNA
lek med. Magdalena Cisło
dr Szymon Zmorzyński
10.
PORADNICTWO
GENETYCZNE
dr Dorota Koczkodaj
dr Szymon Zmorzyński
-klasyfikacja nowotworów (podział histologiczny, podział ze względu na biologię nowotworu – na
łagodne i złośliwe)
-cechy komórek nowotworowych
-transformacja nowotworowa
-etapy karcynogenezy:
-preinicjacja: czynniki wpływające na karcynogenezę (mutagenne: chemiczne, fizyczne, biologiczne rola zakażeń wirusowych; czynniki genetyczne)
-inicjacja: tor mutacyjny, funkcja onkogenów (mechanizmy aktywacji), genów supresorowych
(mechanizmy inaktywacji), genów stabilizujących, mikroRNA; cykl komórkowy a transformacja
nowotworowa,
-promocja: transformacja nowotworowa a apoptoza (czynniki pro- i antyapoptotyczne),
unieśmiertelnienie komórek nowotworowych, nabycie zdolności do unaczynienia guza (czynniki pro- i
antyangiogenne)
-progresja: nabycie zdolności do tworzenia przerzutów
-diagnostyka molekularna; czynniki diagnostyczne, prognostyczne i predykcyjne
-znaczenie badań genetycznych w klinice
Dziedziczenie różnej liczby cech, dziedziczenie cech ilościowych, niezależne dziedzicze cech (częstość
występowania allela 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. Predyspozycje rodzinne
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. Wady wrodzone.
11.
METODY
MOLEKULARNE
mgr Sylwia Popek
dr Szymon Zmorzyński
Techniki molekularne.
-pobieranie materiału biologicznego, przechowywanie i transport próbek.
-techniki pobierania materiału do badań prenatalnych
-izolacja DNA i RNA
-ocena ilościowa i jakościowa wyizolowanych kwasów nukleinowych
-łańcuchowa reakcja polimerazy, PCR (przebieg, zastosowanie, warianty), RT-PCR, Real Time-PCR ,
PCR multipleks
-sekwencjonowanie DNA (metoda Sangera, sekwencjonowanie automatyczne).
-hybrydyzacja kwasów nukleinowych (sondy wykorzystywane w hybrydyzacji, metoda Southerna,
metoda „Northern”, hybrydyzacja in situ – FISH, metoda CGH, metoda mikromacierzy CGH, technika
mikromacierzy ekspresyjnych)
- technika Western Blotting
-RFLP
-Testy przesiewowe
12.
ZAJĘCIA
PRAKTYCZNE I
Zajęcia praktyczne w pracowni molekularnej. Podstawowe techniki laboratoryjne. Elektroforeza kwasów
nukleinowych. Wskazania do badań molekularnych. Rodzaje materiału wykorzystywanego w diagnostyce
laboratoryjnej, zasady jego pobierania. Metody diagnostyczne laboratoryjnej diagnostyki medycznej –
metody molekularne. Interpretacja wyników.
13.
ZAJĘCIA
PRAKTYCZNE II
Zajęcia praktyczne w pracowni cytogenetycznej. Wskazania do badań cytogenetycznych. Metody
diagnostyczne laboratoryjnej genetyki medycznej – cytogenetyczne
i cytomorfologiczne. Interpretacja wyników.
14.
ZAJĘCIA
DODATKOWE
15.
ZALICZENIE
ĆWICZEŃ
Literatura podstawowa:
1)
„Genetyka medyczna” B. Kałużewski [red.], Wydawnictwo Elsevier Urban &Partner, 2014
2)
„Genetyka medyczna”. Edward Tobias, Michael Connor, Malcolm Ferguson-Smith, PZWL 2013
3)
„ Genetyka medyczna. Podręcznik dla studentów” G. Drewa, T Ferenc. Elsevier Urban &Partner Wrocław 2011
4)
„Biologia molekularna w medycynie; elementy genetyki klinicznej” J. Bal Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011
5)
„Genetyka - krótkie wykłady” P.C. Winter, G.I. Hickey, H.L. Fletcher, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011
6)
„Genetyka molekularna” P. Węgleński, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008
Literatura uzupełniająca:
1)
„Genomy” Brown T.A., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009
2)
„Analiza DNA teoria i praktyka” R. Słomski [red.], Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu, Poznań 2008
3)
„Genetyka medyczna” J. Bradley , D. Johnson, B. Pober Wydawnictwo Lekarskie PZWL 2006
4)
„Biologia molekularna człowieka” R.J. Epstein, Wydawnictwo CZELEJ, Lublin 2006
5)
„Biologia molekularna – krótkie wykłady” P. Turner, A. McLennan, A. Bates, M. White, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2013