Mechanizmy patogenności mikroorganizmów - ćwiczenia

Cele przedmiotu:
Zapoznanie studentów z definicjami i rola naturalnej mikroflory człowieka oraz omówienie chorób wywoływanych przez bakterie.
Przedstawienie czynników wirulencji i mechanizmów ich sekrecji.
Omówienie strategii przezwyciężania mechanizmów obronnych organizmu gospodarza przez bakterie.
Zaprezentowanie wielopoziomowego mechanizmu regulacji ekspresji czynników wirulencji.
Wymagania wstępne:
Zaliczone kursy: mikrobiologia ogólna, medyczna i biochemia
Efekty kształcenia:
WIEDZA
Rozumie zjawisko i różnorodność czynników wirulencji drobnoustrojów. Rozumie molekularne podłoże zjawiska chorobotwórczości na bazie zmienności genomowej patogenów. Rozumie różnorodność mechanizmów przełamywania układu odpornościowego organizmu gospodarza. K_W01, K_W02, K_W05
Pogłębia wiedzę z zakresu nauk mikrobiologicznych, immunologii i biologii molekularnej. Ma wiedzę z zakresu mikrobiologii i diagnostyki klinicznej oraz stosowanych technik laboratoryjnych. Zna podstawowe zasady pracy z materiałem zakaźnym. K_W01, K_W02, K_W05, K_W07

UMIEJĘTNOŚCI
Stosuje zaawansowane techniki badawcze z diagnostyki klinicznej. Biegle wykorzystuje literaturę naukową na temat różnorodności mechanizmów wirulencji mikroorganizmów w języku polskim, czyta i rozumie literaturę w języku angielskim. Planuje zastosowanie technik badawczych. Potrafi wskazać w jakich dziedzinach gospodarki może być wykorzystana wiedza i/ lub umiejętności zdobyte w czasie studiów. K_U01, K_U07, K_U09, K_U11

KOMPETENCJE SPOŁECZNE (POSTAWY)
Student systematycznie aktualizuje wiedze przyrodniczą i zna jej praktyczne zastosowania, rozumie potrzebę systematycznego śledzenia literatury naukowej oraz zapoznawania się z czasopismami naukowymi w celu pogłębiania swojej wiedzy. Potrafi współpracować i pracować w zespole przejmując w nim różne role. K_K04, K_K06
Student pracując z materiałem chorobotwórczym wykazuje odpowiedzialność za zagrożenie infekcją i tworzy bezpieczne warunki pracy. K_K02, K_K06
Metody dydaktyczne:
Ćwiczenia - zajęcia laboratoryjne
Treści programowe:
Choroby infekcyjne. Definicje i rola mikroflory organizmu człowieka. Czynniki wirulencji i mechanizmy ich sekrecji. Adhezja-mediatory, inwazyny, toksyny, impedyny i moduliny. Zmienność genomów bakterii chorobotwórczych. Przełamywanie barier odpornościowych układu gospodarza przez mikroorganizmy. Patogeny wewnątrz i zewnątrzkomórkowe. Etapy procesu zakażania organizmu przez bakterie. Regulacja ekspresji czynników zjadliwości i techniki ich badania. Wdrożenie zasad bezpiecznej pracy z materiałem mikrobiologicznym szczególnie zjadliwym.Przegląd grup mikroorganizmów patogennych z uwzględnieniem charakterystyki ich wirulencji w odniesieniu do organizmu człowieka. Omówienie metodyki identyfikacji patogenów i przeprowadzenie technik ich identyfikacji z uwzględnieniem technik serologicznych i molekularnych. Prezentacja i zastosowanie wybranych technik badania ekspresji genów odpowiedzialnych za wirulencję bakteryjna.
Kryteria oceny i sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia:
(W)-niedostateczna-Student nie posiada podstawowej wiedzy dotyczącej mechanizmów patogenności. Nie zna aktualnej literatury przedmiotu
(W)-dostateczna-Student posiada ogólną wiedzę dotyczącą mechanizmów patogenności, miejsca tej dyscypliny wśród innych dyscyplin empirycznych. Ma ograniczoną znajomość wyników badań w obszarze mikrobiologii
(W)-dobra-Student posiada uporządkowaną wiedzę z zakresu mechanizmów patogenności i miejsca tej dyscypliny wśród innych dyscyplin empirycznych. Ma rozeznanie w najnowszych wynikach badań oraz aktualnej literaturze przedmiotu
(W)-bardzo dobra-Student posiada usystematyzowaną i ugruntowaną wiedzę nt. mechanizmów patogenności i miejsca tej dyscypliny wśród innych dyscyplin empirycznych. Zna najnowsze badania oraz aktualną literaturę przedmiotu. Potrafi wykorzystać posiadaną wiedzę na zajęciach oraz samodzielnie rozwiązuje zadane problemy z uzasadnieniem wyboru ich rozwiązania.
(U)-niedostateczna-Student nie potrafi analizować i nie rozumie podstawowych treści zajęć. Nie potrafi tworzyć własnych narzędzi pracy i ani posługiwać się nimi
(U)-dostateczna-Student w stopniu minimalnym rozumie treści zajęć. Z pomocą prowadzącego analizuje tekst naukowy i formułuje rozwiązanie problemów.
(U)-dobra-Student potrafi zaprezentować posiadaną wiedzę, a także w sposób poprawny korzysta z niej na zajęciach. Z pomocą prowadzącego rozwiązuje stawiane problemy.
(U)-bardzo dobra-Student ma opracowane narzędzia analizy i syntezy posiadanej wiedzy (z odniesieniem do aktualnej literatury przedmiotu) oraz poprawnie, samodzielnie z nich korzysta w sytuacjach problemowych.
(K)-niedostateczna-Student nie angażuje się we własny proces zdobywania wiedzy, nie wywiązuje się ze stawianych mu celów zadań, nie angażuje się w dyskusje stawianych problemów
(K)-dostateczna-Student uczestniczy w zajęciach, ale jego postawa jest bierna, pozbawiona kreatywności i zaangażowania. W małym stopniu angażuje się w dyskusje i korzystanie z dostępnej literatury przedmiotu
(K)-dobra-Student aktywnie uczestniczy w zajęciach, wykazuje otwartość na potrzebę pogłębiania posiadanej wiedzy i umiejętności. Chętnie angażuje się w dyskusje
(K)-bardzo dobra-Student w sposób aktywny uczestniczy w zajęciach, z własnej inicjatywy pogłębia i doskonali posiadaną wiedzę i umiejętności. W sposób wnikliwy korzysta z dostępnej literatury przedmiotu
Weryfikacja efektów kształcenia odbywa się przez kolokwia pisemne (pytania otwarte).
0 -50 % ocena niedostateczna
51-70 % ocena dostateczna
71-85 % ocena dobra
86 100 % ocena bardzo dobra
Literatura podstawowa i uzupełniająca:
Literatura podstawowa:
1.Virella G. Mikrobiologia i choroby zakażne. 2000 Wydawnictwo medyczne Urban&Partner, Wrocław
2.Baj J. Markiewicz Z. Biologia molekularna bakterii. 2006, PWN
3. Salyers A.A. Whitt D.D. 2003. Mikrobiologia – różnorodność, chorobotwórczość i środowisko. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa

Literatura uzupełniająca:
1.Irving W. Boswell T. Ala”Aldeen D. Mikrobiologia medyczna. Krótkie wykłady. 2008, PWN.
2.Markiewicz Z. Kwiatkowski Z. A. Bakterie Antybiotyki Lekooporność. 2001, PWN.
3.Szewczyk E. 2005. Diagnostyka bakteriologiczna. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa
4. Krawczyk B. Kur J. Diagnostyka molekularna w mikrobiologii. Wyd. Politechniki Gdańskiej 2008

Wybrane zagadnienia z metabolizmu - ćwiczenia

Cele przedmiotu:
C1 - Poznanie metabolizmu roślin, szlaków biosyntezy podstawowych grup roślinnych metabolitów pierwotnych i wtórnych
C2 - Zastosowanie techniki hodowli in vitro w celu otrzymywania metabolitów wtórnych
C3 - Przekazanie wiedzy dotyczącej zastosowania praktycznego technologii biotechnologicznych w przemyśle, rolnictwie i medycynie.
Wymagania wstępne:
W1 - Znajomość zagadnień z przedmiotu fizjologia roślin
W2 - Znajomość zagadnień z przedmiotu kultury komórkowe i tkankowe
W3 - Znajomość zagadnień z przedmiotu biotechnologia roślin
Efekty kształcenia:
WIEDZA
1. Student posiada wiedzę z zakresu metabolizmu pierwotnego i wtórnego roślin - K_W01
2. Potrafi wymienić roślinne metabolity wtórne, zna ich funkcjonalną charakterystykę i znaczenie dla przemysłu, rolnictwa i farmakologii - K_W01
3. Potrafi opisać na czym polega biosynteza metabolitów wtórnych w warunkach in vitro i wie jakie czynniki decydują o efektywności tego procesu - K_W01, K_W02
4. Student potrafi scharakteryzować metody izolacji DNA z materiału roślinnego i elektroforezy kwasów nukleinowych - K_W02
5. Student zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy - K_W07

UMIEJĘTNOŚCI
1. Przeprowadzi doświadczenia polegające na wykrywaniu różnych metabolitów pierwotnych i wtórnych w materiale roślinnym - K_U01
2. Student potrafi analizować i interpretować otrzymane wyniki - K_U14
3. Student potrafi przygotować sprawozdania z przeprowadzonych doświadczeń - K_U01
4. Potrafi samodzielnie dobrać podłoże hodowlane dla kultur roślinnych produkujących wtórne metabolity roślinne - K_U09
5. Student potrafi przygotować prezentację multimedialną i zreferować zadany temat - K_U11, K_U14

KOMPETENCJE SPOŁECZNE (POSTAWY)
1. Student jest odpowiedzialny za powierzony sprzęt oraz własną pracę, postępuje zgodnie z zasadami BHP - K_K02, K_K06, K_K09
2. Student szanuje pracę własną i innych, umie pracować w zespole - K_K06
3. Student wykazuje zainteresowanie rozwojem wiedzy z zakresu produkcji metabolitów wtórnych w różnych dziedzinach nauki. Dostrzega korzyści i zagrożenia wynikające z zastosowania produktów biotechnologicznych - K_K05, K_K01
4. Rozumie potrzebę pogłębiania i systematyzowania wiedzy w oparciu o aktualną i fachową literaturę naukową - K_K03
Metody dydaktyczne:
zajęcia laboratoryjne (praca w grupach, wykonywanie doświadczeń), prezentacja multimedialna, pogadanka
Treści programowe:
Biosynteza nukleotydów purynowych i pirymidynowych. Metabolizm sacharydów. Izolacja DNA z materiału roślinnego. Rozdział na żelu kwasu DNA. Oznaczanie ilościowe i jakościowe DNA metodą spektrofotometryczną. Charakterystyka antocyjanów. Biosynteza metabolitów wtórnych przy użyciu kultur in vitro. Czynniki wpływające na produkcję roślinnych metabolitów wtórnych in vitro.
Kryteria oceny i sposoby weryfikacji zakładanych efektów kształcenia:
Ocena niedostateczna:
(W) - Student nie posiada podstawowej wiedzy z zakresu pierwotnego i wtórnego metabolizmu roślin
(U) - Student nie potrafi przeprowadzić doświadczeń w celu wykrycia roślinnych metabolitów. Nie potrafi interpretować i opracowywać otrzymanych wyników, nie umie dobrać podłoża hodowlanego w celu zainicjowania produkcji metabolitów wtórnych w warunkach in vitro. Nie potrafi przygotować prezentacji multimedialnych i wystąpień ustnych. Nie potrafi wskazać związku z posiadaną wiedzą na temat metabolizmu a wykorzystaniem jej w gospodarce.
(K) - Student nie wykazuje dbałości o powierzony mu sprzęt, nie potrafi pracować w zespole, nie zna i nie stosuje przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. Nie wykazuje zainteresowania rozwojem wiedzy i technik biotechnologicznych wykorzystywanych do badania, pozyskiwania i produkcji roślinnych metabolitów.

Ocena dostateczna:
(W) - Student posiada podstawową wiedzę z zakresu pierwotnego i wtórnego metabolizmu roślin
(U) - Student potrafi przeprowadzić proste doświadczenia mające na celu wykrycie roślinnych metabolitów. W podstawowym stopniu potrafi analizować i interpretować otrzymane wyniki, umie dobrać podłoże hodowlane do zainicjowania produkcji metabolitów wtórnych w warunkach in vitro. Potrafi przygotować prezentację multimedialną i zreferować ustnie opracowany materiał. Wskazuje związek posiadanej wiedzy na temat metabolizmu i możliwością wykorzystania jej w gospodarce
(K) - Student częściowo wykazuje dbałość o powierzony mu sprzęt, w ograniczonym zakresie potrafi pracować w zespole, zna i stosuje niektóre przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy. Wykazuje niewielkie zainteresowanie rozwojem wiedzy i technik biotechnologicznych wykorzystywanych do badania, pozyskiwania i produkcji roślinnych metabolitów.

Ocena dobra:
(W) - Student posiada obszerną wiedzę z zakresu pierwotnego i wtórnego metabolizmu roślin, Wymienia istotne szlaki i kluczowe związki w tych szlakach, rozumie skutki ingerencji genetycznych w metabolizmie
(U) - Student potrafi przeprowadzić doświadczenia mające na celu wykrycie roślinnych metabolitów. Potrafi analizować i interpretować otrzymane wyniki. Potrafi samodzielnie przygotować prezentację multimedialną i zreferować ustnie opracowany materiał. Dostrzega związek z treściami poznawanymi na zajęciach a ich zastosowaniem w gospodarce
(K) - Student wykazuje dbałość o powierzony mu sprzęt, potrafi pracować w zespole, zna i stosuje większość przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. Wykazuje umiarkowane zainteresowanie rozwojem wiedzy i technik biotechnologicznych wykorzystywanych do badania, pozyskiwania i produkcji roślinnych metabolitów.

Ocena bardzo dobra:
(W) - Student posiada rozszerzoną i usystematyzowaną wiedzę z zakresu pierwotnego i wtórnego metabolizmu roślin
(U) - Student potrafi zaplanować i przeprowadzić doświadczenia mające na celu wykrycie roślinnych metabolitów. Potrafi analizować i interpretować otrzymane wyniki, umie dobrać podłoże hodowlane do zainicjowania produkcji metabolitów wtórnych w warunkach in vitro. Potrafi samodzielnie przygotować prezentację multimedialną i zreferować ustnie opracowany materiał. Rozumie związek posiadanej wiedzy a możliwością jej praktycznego zastosowania w gospodarce, rolnictwie, medycynie
(K) - Student wykazuje dbałość o powierzony mu sprzęt, potrafi pracować w zespole, zna i stosuje wszystkie potrzebne przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy. Wykazuje świadomości jakie zmiany w metabolizm zostają wprowadzone w wyniku zastosowania technik inżynierii genetycznej. Wykazuje duże zainteresowanie rozwojem wiedzy i technik biotechnologicznych wykorzystywanych do pozyskiwania i produkcji roślinnych metabolitów.

Weryfikacja efektów kształcenia:
- Kolokwium pisemne
- Aktywna praca w grupach ćwiczeniowych
- Wykonywanie doświadczeń i opracowanie sprawozdań w grupach ćwiczeniowych
- Prezentacja multimedialna
Literatura podstawowa i uzupełniająca:
Literatura podstawowa:
1. J. Kączkowski.1993. Biochemia roślin. Tom 1 i 2. PWN, Warszawa
2. J. Kopcewicz, S. Lewak. 2007.Fizjologia roślin. PWN Warszawa
3. S. Malepszy.2011. Biotechnologia roślin. PWN Warszawa

Literatura uzupełniająca:
1. R. Słomski. 2008. Analiza DNA- teoria i praktyka. Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu
2. Artykuły w czasopismach: Kosmos, Biotechnologia, Plant Science, Trends in Plant Science, Postępy Biochemii.