Mikroorganizmų genetika

Dalyko pavadinimas

Mokslo kryptis kodas

Kamieninis padalinys

Šakinis padalinys (-iai)

Mikroorganizmų genetika

Biologija N 010

Gyvybės mokslų centras

Biomokslų Institutas

Dalyko apimtis kreditais

8

Studijų būdas

Kreditų skaičius

Studijų būdas

Kreditų skaičius

paskaitos

0

konsultacijos

1

individualus

7

seminarai

0

Kurso tikslai

Suteikti žinių apie mikroorganizmų genomus visapusiškais toliau išvardintais aspektais. Genomų struktūra. Genų perdavimas prokariotuose ir eukariotuose. Bakterinės TA sistemos ir atsparumo mechanizmai. Bakterijų sekrecijos sistemos, jų biologinė reikšmė mikroorganizmų išlikimui. Eukariotinių mikroorganizmų struktūra, biologija ir genetika. Mielių ir pelėsių grybų genetinė organizacija ir galimybės sintetinti biologiškai aktyvius junginius. Neląstelinės biologinės sistemos (virusai, viroidai, prionai), jų struktūra bei panaudojimas genų terapijoje ir biotechnologijoje. Virusų sintetinami fermentai ir virusų pagrindu susintetinti vektoriai. Genetiniai metodai ir jų taikymas mikroorganizmų modifikacijai.

Pagrindinės temos

1. Bakterijų genomo sandara. Genų ekspresijos reguliacija. Mikroorganizmų kaip genetinių objektų privalumai. Mutacijos, mutacijų tipai, mutacijų dažnis mikroorganizmuose. Mutantų išskyrimas, identifikavimas, klasifikacija.
2. Bakterijų plazmidės. Plazmidžių stabilumas, paveldėjimas, paskirstymo mechanizmas. Plazmidžių pernaša tarp bakterijų. DNR pernaša Agrobacterium gentyje. Konjugacija G+ ir G- bakterijose, principai, skirtumai.
3. Sekrecinės sistemos bakterijose. Jų sandara ir veikimo principai. Bakterijų virulentiškumas ir patogenezė. Virulentiškumo genų organizacija. Bakterijų toksinai ir jų veikimo principas. Antigenų variacija, fazių variacija bakterijose.
4. Toksino-antitoksino sistemos bakterijose. TA sistemų sandara, veikimo principai. TA sistemų pritaikymas molekulinėje biologijoje ir biotechnologijoje.
5. Bakterijų tarpusavio ryšiai. „Quorum sensing“ mechanizmas, pagrindiniai komponentai ir veikimo principai G+ ir G- bakterijose. Bioplėvelių formavimas. Bakterijų tarpusavio komunikacija bioplėvelėse.
6. Eukariotiniai mikroorganizmai. Mielių mitozė, ląstelės ciklas, jo reguliacija. Mejozė, mejozės indukcija. Mielių genomas, proteomas – baltymų sąveikos analizė. Mielių hibridologinė analizė: atsitiktinė sporų atranka, tetradinė analizė.
7. Katabolinė represija. Pagrindiniai aktyvatoriai ir represoriai. Genai reguliuojami alternatyviu anglies šaltiniu. Klonavimas, metodai, jų parinkimas, reporteriniai genai. Komplementacija. Mielių plazmidės ir vektoriai. Mielių transformacija. Supresija, sintetinis letalumas, mielių dihibridinė sistema.
8. Mielės – modeliniai organizmai. Mielių prionai. Priono koncepcija. Prionų atradimas. Prionų sandara ir plitimas. Prionų paveldėjimas. Prioninės ligos. Kitos biotechnologiškai ir genetiškai svarbios mielės. Jų biologija ir panaudojimas moksliniuose tyrimuose ir biotechnologijoje. Kluyveromyces lactis, Yarrowia lypolytica, Hansenula polymorpha, Pichia pastoris, Schwanniomyces occidentalis, Candida guilliermondii, Pichia methanolica, Arxula adenivorans, Candida maltosa, Trichosporon.
9. Mikroskopiniai grybai, jų sandara ir dauginimosi ypatybės. Biologiškai aktyvios medžiagos produkuojamos mikroskopinių grybų. Antrinių metabolitų sintezės reguliavimas. COP9 signalosoma ir Velvet kompleksas. Miegančių genų klasterių aktyvinimo strategijos. Patogeniniai mieliagrybiai. Jų biologija, virulentiškumo genų organizacija ir morfologijos kitimas juose.

Pagrindinė literatūra

• Tina M. Henkin, Joseph E. Peters, Snyder and Champness Molecular Genetics of Bacteria, 5th Edition, 2020
• H.Feldman. Yeast Molecular and Cell Biology, 2012
• R.J. Brooker. Genetic analysis and principles. 2012
• Prescott's Microbiology 11th edition, 2020
• Dale, Park, Molecular Genetics of Bacteria, 5th edition, 2010;
• Jerey S. Smith, Daniel J. Burke, Yeast genetics: methods and protocols, 2014.
• Naujausios mokslinės publikacijos seminaro tema.

Vertinimo strategija

Vertinimo kriterijai

Seminaras

Ruošiamas vienas 45-60 min. trukmės pranešimas iš anksto suderinta tema:

Pranešimas vertinamas pagal šiuos kriterijus:

• Atskleidžiamas nagrinėjamų mikroorganizmų genetikos klausimų aktualumas ir naujumas.
• Naudotos literatūros naujumas, tikslingumas, tinkamas pateikimas.
• Pristatymo stiliaus tinkamumas ir kalbos taisyklingumas,.
• Pranešimo struktūra, informacijos pateikimas ir aiškumas.
• Įgūdžių demonstravimas: apibrėžti, apibūdinti, paaiškinti, analizuoti, apibendrinti, interpretuoti, klasifikuoti, pagrįsti, palyginti, sintetinti, vertinti, taikyti žinias.

Seminarų pristatymas vertinamas:

10 - Puikios žinios ir gebėjimai. Problema išsamiai išanalizuota. Pristatymo struktūra logiška, išvados pagrįstos. Seminaras parengtas pagal mokslinio darbo pristatymui keliamus reikalavimus. Stiliaus ir rašybos klaidų nėra.

9 - Labai geros žinios ir gebėjimai. Problema pakankamai išanalizuota. Pranešimo struktūra tvarkinga, išvados pagrįstos. Darbas parengtas pagal mokslinio darbo pristatymui keliamus reikalavimus. Stiliaus ir rašybos klaidų beveik nėra.

8 - Geros žinios ir gebėjimai, gali būti neesminių klaidų. Darbo struktūra tvarkinga, išvados pagrįstos. Seminaras parengtas pagal mokslinio darbo pristatymui keliamus reikalavimus.

7 - Vidutiniškos žinios ir gebėjimai, yra nereikšmingų klaidų. Darbo problema nepilnai išanalizuota. seminaras nepilnai atitinka mokslinio darbo pristatymui keliamus reikalavimus. Išvados nepagrįstos, pilnai neatspindi keliamų problemų. Yra stiliaus ir rašybos klaidų.

6 - Problema išanalizuota neišsamiai, yra trūkumų susijusių su darbo struktūra, pasitaiko grubių stiliaus bei rašybos klaidų. Patenkinamos žinios ir gebėjimai.

5 - Silpnos žinios ir gebėjimai, kurie dar tenkina minimalius reikalavimus. Yra daug klaidų.

0–4 - Netenkinami minimalūs reikalavimai.

0 balų - Seminaras nepravestas.

Eglė Lastauskiene

prof.

Patvirtinta Gyvybės mokslų centro Doktorantūros mokyklos Tarybos posėdyje 2021-10-14, protokolo Nr. (4.10)600000-KT-...

Tarybos pirmininkė dr. Daiva Baltriukienė