Μοριακή Βιολογία
Θεωρία: 3 ώρες/εβδομάδα | Φροντιστήρια: 1 ώρα/εβδομάδα | Εργαστήρια: 2 ώρες/εβδομάδα | Μονάδες ECTS: 6
Περιεχόμενο – Σκοπός του μαθήματος
Το μάθημα της Μοριακής Βιολογίας είναι προσαρμοσμένο στους φοιτητές του Τμήματος που έχουν ήδη αποκτήσει βασικές γνώσεις από τα μαθήματα της «Γενικής» και «Οργανικής Χημείας», «Δομής και Ανάλυσης Βιομορίων» αλλά και από τη «Βιοσύνθεση μακρομορίων – ρύθμιση γονιδιακής έκφρασης». Το μάθημα εμβαθύνει σε χώρους όπως η επιδιόρθωση βλαβών, ο ανασυνδυασμός, η μετάθεση και η ρύθμιση. Στόχος είναι, όσο είναι δυνατόν, να γίνει αυτό όχι τόσο μέσω της παρουσίασης πληροφοριών όσο μέσω της μύησης της πειραματικής απόδειξης.
Οι παρουσιάσεις χωρίζονται σε δύο κύκλους. Ο πρώτος κύκλος (μαθήματα 1-5) ξεκινά με μία παρουσίαση επιλεγμένων εργαστηριακών τεχνικών όπως η κλωνοποίηση, η δημιουργία βιβλιοθηκών, η υβριδοποίηση, η PCR και η στοχευμένη μεταλλαξιγένεση. Στη συνέχεια αναλύονται οι διάφοροι τύποι βλαβών του DNA και οι μηχανισμοί που τα κύτταρα χρησιμοποιούν για την επιδιόρθωσή τους, συμπεριλαμβανομένου του ομόλογου ανασυνδυασμού. Μετά ακολουθεί η περιγραφή των προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών μεταθετών στοιχείων και των διαφόρων μηχανισμών μετάθεσης. Στο δεύτερο κύκλο (μαθήματα 6-11) γίνεται μια εμβάθυνση σε ζητήματα τόσο προκαρυωτικής όσο και ευκαρυωτικής ρύθμισης. Στις διαλέξεις αυτές παρουσιάζονται με λεπτομέρεια η βακτηριακή RNA πολυμεράση και αναλύεται η δράση της και κατόπιν μελετώνται βακτηριακοί μηχανισμοί ρύθμισης και σύνθεσης του mRNA. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η ευκαρυωτική RNA πολυμεράση ΙΙ και οι μεταγραφικοί παράγοντες και ενεργοποιητές, αλλά και η πολυμεράση Ι και ΙΙΙ και οι λειτουργίες τους. Τέλος, εξετάζονται οι επιγενετικές τροποποιήσεις και ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζουν τη γονιδιακή έκφραση.
Αναλυτικό Περίγραμμα του Μαθήματος
- Τεχνικές της μοριακής βιολογίας
- Βλάβη και επιδιόρθωση του DNA
- Επιδιόρθωση δίκλωνων ρήξεων και ανασυνδυασμός
- Τοποειδικός ανασυνδυασμός
- Μετάθεση του DNA
- Μεταγραφική ρύθμιση στους προκαρυώτες-1
- Μεταγραφική ρύθμιση στους προκαρυώτες-2
- Μεταγραφική ρύθμιση στους ευκαρυώτες-1
- Μεταγραφική ρύθμιση στους ευκαρυώτες-2
- Αντιστάθμιση γονιδιακής δόσης και αποσιώπηση
- Εντύπωμα
Εργαστηριακές Ασκήσεις
Κατά τη διάρκεια του εξαμήνου θα γίνει μια άσκηση/project κατά την οποία θα επιχειρηθεί η κλωνοποίηση ενός PCR προϊόντος και στη συνέχεια θα γίνει χαρτογράφηση σημείων πέψης διαφόρων ενζύμων περιορισμού.
- PCR ενίσχυση και απομόνωση προϊόντος ενίσχυσης
- Αντίδραση σύνδεσης του προϊόντος της PCR σε κατάλληλους φορείς
- Δημιουργία δεκτικών κυττάρων E. coli και μετασχηματισμός
- Διαλογή ανασυνδυασμένων κλώνων
- Παραγωγή και απομόνωση ανασυνδυασμένου κλώνου
- Πέψη με ένζυμα περιορισμού
- Ηλεκτροφόρηση προϊόντων πέψης
- Χαρτογράφηση σημείων πέψης ενζύμων περιορισμού
Τρόπος Αξιολόγησης
Η επίδοση στο μάθημα αξιολογείται με α) γραπτές και προφορικές εξετάσεις στο εργαστηριακό κομμάτι του μαθήματος και β) γραπτή εξέταση στο θεωρητικό κομμάτι του μαθήματος κατά την εξεταστική περίοδο. Η επιτυχής επίδοση στις εργαστηριακές εξετάσεις είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την κατοχύρωση του βαθμού της θεωρητικής εξέτασης.
Προτεινόμενα Συγγράμματα
- Βασικές Αρχές Μοριακής Βιολογίας, Burton E. Tropp, Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα και ΣΙΑ Ο.Ε., 2014
- Μοριακή Βιολογία του Γονιδίου, James Watson, Tania Baker, Stephen Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick, UTOPIA ΕΚΔΟΣΕΙΣΕΠΕ, 2011.
- Genes VIII, Lewin B., Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα και ΣΙΑ Ο.Ε., 2004.
- Ανασυνδυασμένο DNA, Γονίδια και Γονιδιώματα – Μια συνοπτική παρουσίαση, WatsonJ.D., CaudyA.A., MyersR.M. and WitkowskiJ., Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα και ΣΙΑ Ο.Ε. 2007.
Εκπαιδευτικό Υλικό / E-class
Διδάσκοντες
Κωνσταντίνος Ματθιόπουλος (υπεύθυνος)
