(in Polish) Metody molekularne w ekologii i ochronie przyrody

General data

Course ID:	1400-235MMEOP
Erasmus code / ISCED:	13.104 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0511) Biology The ISCED (International Standard Classification of Education) code has been designed by UNESCO.
Course title:	(unknown)
Name in Polish:	Metody molekularne w ekologii i ochronie przyrody
Organizational unit:	Faculty of Biology
Course groups:	(in Polish) Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka (in Polish) Przedmioty specjalizacyjne, BIOLOGIA, EKOLOGIA I EWOLUCJA, II stopień (in Polish) Przedmioty specjalizacyjne, OCHRONA ŚRODOWISKA, II stopień Elective subjects
ECTS credit allocation (and other scores):	(not available) Basic information on ECTS credits allocation principles: the annual hourly workload of the student’s work required to achieve the expected learning outcomes for a given stage is 1500-1800h, corresponding to 60 ECTS; the student’s weekly hourly workload is 45 h; 1 ECTS point corresponds to 25-30 hours of student work needed to achieve the assumed learning outcomes; weekly student workload necessary to achieve the assumed learning outcomes allows to obtain 1.5 ECTS; work required to pass the course, which has been assigned 3 ECTS, constitutes 10% of the semester student load. view allocation of credits
Language:	Polish
Requirements:	Ecology and Environmental Protection D 1400-112EKO Genetics and Genetic Engineering 1400-114GEN
Mode:	Classroom
Short description:	(in Polish) We współczesnej biologii ewolucyjnej i ekologii powszechnie wykorzystywane są metody molekularne. Ze względu na specyfikę pracy z gatunkami niemodelowymi i próbami terenowymi, techniki te różnią się klasycznych metod genetyki molekularnej. Na zajęciach omówione zostaną następujące zagadnienia: specyficzne techniki laboratoryjne, genetyczne markery molekularne, techniki NGS (sekwencjonowania wielkoskalowego) w ekologii molekularnej, podstawy genetyki populacyjnej, podstawy genetyki konserwatorskiej, analiza działania doboru.
Full description:	(in Polish) Współczesna ekologia i biologia ewolucyjna rutynowo stosują techniki biologii molekularnej. Specyfika materiału i pytań badawczych sprawia jednak, że zarówno wykorzystywane techniki, jak i sposób analizy danych, różni się od metody stosowanych w badaniach gatunków modelowych. Ze względu na interdyscyplinarny charakter, poruszane na wykładzie treści będą przydatne zarówno dla biologów molekularnych czy biotechnologów, którzy w swojej pracy spotykają niestandardowe gatunki, jak i dla ekologów planujących poszerzyć swoje umiejętności. Na zajęciach zostaną omówione techniki laboratoryjne specyficzne dla gatunków niemodelowych: metody zbierania prób, izolacja DNA z trudnych materiałów (np. włosy, kości itd.). Szczegółowo zostaną przedstawione markery wykorzystywane w ekologii molekularnej, takie jak RFLP, AFLP, sekwencje mikrosatelitarne, DNA mitochondrialne i chloroplastowe, ze szczególnym uwzględnieniem ich zastosowań w zależności od pytań badawczych. Omówione zostaną techniki stosowane w analizach na poziomie wewnątrzgatunkowym (genetyka populacji: miary zmienności genetycznej w populacjach i między nimi, tempo przepływu genów, izolacja, tempo migracji, struktura populacji, filogeografia) i międzygatunkowym (filogenetyka, barcoding, genomika środowiskowa). Szczególny nacisk zostanie położony na wyjaśnienie technik NGS (sekwencjonowania wielkoskalowego) i ich zastosowania w ekologii i badaniach ewolucyjnych (RAD-Seq, ddRAD-Seq, GWAS). Ponadto przedstawione zostaną techniki umożliwiające badanie tempa ewolucji, szacowanie kierunku i siły działania doboru na podstawie różnych sekwencji, a także wykorzystanie technik molekularnych w badaniach gatunków zagrożonych. Ćwiczenia będą podzielone na część eksperymentalną („mokrą”) i część komputerową. ćwiczenia eksperymentalne: • izolacja DNA różnymi metodami z uwzględnieniem specyfiki tkanek, optymalizacja reakcji PCR • namnażanie loci mikrosatelitarnych (reakcja PCR multiplex) i rozdział w sekwenatorze • identyfikacja molekularna (barcoding) ćwiczenia komputerowe: • Analiza fragmentów: przeszukiwanie GenBanku, tworzenie aligmnentów sekwencji, projektowanie primerów, analiza zmienności fragmentów, określenie tempa ewolucji itd. • Analiza loci mikrosatelitarnych: projekt, charakterystyka reakcji multiplex, analiza fragmentów, obliczenia z zakresu genetyki populacyjnej • szacowanie tempa ewolucji (ds/dn i inne statystyki), testy doboru (testy neutralności i inne), porównanie ewolucji genomu jądrowego i w organellach • analiza danych na poziomie międzygatunkowym, barcoding i metabarcoding, analizy filogenetyczne, tworzenie i interpretacja drzew
Bibliography:	(in Polish) DL Hartl, AG Clark. 2009. Podstawy genetyki populacyjnej. Wydawnictwo UW. JR Freeland. 2008. Ekologia molekularna. PWN JC Avise. 2008 Markery molekularne historia naturalna i ewolucja. PWN AJ Bakre. 2000. Molecular methods in ecology. Blackwell Science Ltd R Frankham, JD Ballou, DA Briscoe (2003) Introduction to conservation genetics. Cambridge University Press
Learning outcomes:	(in Polish) Wiedza K_W07 Rozumie wzajemne pokrewieństwa organizmów niemodelowych. Zna zaawansowaną metodologię filogenetyczną pozwalającą na ustalenie relacji pokrewieństwa między organizmami K_W08 Dostrzega konieczność stosowania zaawansowanych metod statystycznych do analizy danych w ekologii molekularnej K_W09 Zna specjalistyczne narzędzia bioinformatyczne, konieczne dla rozwiązywania problemów analizy danych molekularnych w ekologii i ochronie środowiska K_W10 Zna różnorodne techniki i narzędzia badawcze stosowane w badaniach molekularnych gatunków niemodelowych i właściwie planuje ich wykorzystanie do rozwiązywania postawionych zadań K_W13 Zna zasady planowania badań i wykonywania eksperymentów z zastosowaniem specjalistycznych metod molekularnych stosowanych w ekologii Umiejętności K-U01 Wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze adekwatne do problemów ekologii molekularnej K_U05 Stosuje adekwatne metody statystyczne oraz algorytmy i techniki informatyczne do opisu zjawisk i analizy danych w ekologii molekularnej K_U07 Potrafi pod nadzorem opiekuna naukowego planować i wykonać eksperyment z zastosowaniem poznanych metod; umie zaproponować metody przeprowadzenia wskazanych oznaczeń oraz ocenić przydatność metod i ich ograniczenia dla badanego materiału K_U08 Potrafi krytycznie opracować wybrany problem z zakresu ekologii molekularnej na podstawie danych literaturowych i wyników własnych badań, formułując własne opinie i wnioski Kompentencje społeczne K_K03 Potrafi przekazać społeczeństwu wiedzę o najnowszych osiągnięciach nauk przyrodniczych i wyjaśnić zasadność prowadzenia podstawowych badań naukowych w zakresie ekologii molekularnej K_K06 Stosuje zasady etyki badawczej, rozstrzygając dylematy związane z wykonywaniem zawodu. K_K07 Odczuwa potrzebę stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy, korzystając ze źródeł naukowych i popularnonaukowych, dotyczących ekologii molekularnej Efekty kształcenia dla programu studiów obowiązującego od roku akademickiego 2018/2019: Absolwent zna zasady planowania badań oraz procesów wykorzystujących ekosystemy, biocenozy i inne systemy ekologiczne, w oparciu o osiągnięcia biologii molekularnej. Absolwent zna i rozumie zasady funkcjonowania technik molekularnych wykorzystywanych w ekologii i badaniach procesów ewolucji. Absolwent stosuje i upowszechnia zasadę interpretowania zjawisk i procesów przyrodniczych w oparciu o dane empiryczne uzyskane metodami molekularnymi. Absolwent potrafi formułować i rozwiązywać problemy naukowe poprzez przeprowadzenie eksperymentów, właściwy dobór źródeł i zaawansowanych metod badawczych wykorzystujących techniki molekularne. Absolwent potrafi kierować pracą swoją oraz zespołu naukowego prowadzącego badania z zakresu ekologii molekularnej i ewolucjonizmu. Absolwent jest gotowy do krytycznej oceny treści naukowych i popularnonaukowych w zakresie ekologii molekularnej i ewolucyjnej.
Assessment methods and assessment criteria:	(in Polish) praca zaliczeniowa sprawdzian pisemny egzamin

This course is not currently offered.

Course descriptions are protected by copyright.
Copyright by University of Warsaw.