Molekularne tehnike u fitopatologiji (169423)

Stječu se znanja o molekularnim tehnikama neophodnima u dokazivanju pojedinih važnih skupina biljnih patogena i analiziranju njihove međusobne srodnosti. Stjecanje znanja o funkcioniranju fitopatološkog laboratorija i vještina potrebnih za organiziranje rada u fitopatološko molekularnom laboratoriju. Stjecanje kompetencije za rad u molekularnom fitopatološkom laboratoriju, uključujući rad sukladno protokolima i reagensima, priborom ali i opremom.

• Predavanja
  Modul sadrži cjeline u kojima se detaljno obrađuju bakterioze i fitoplazmoze pojedinih poljoprivrednih kultura: voćaka, vinove loze, povrtnih kultura, ratarskih i industrijskih kultura. U pojedinoj tematskoj cjelini će se detaljno obrađivati odabrane bakterioze i fitoplazmoze pojedinih poljoprivrednih kultura i to tako da će se studenti moći upoznati sa simptomima koje uzrokuju pojedine bakterije odn. fitoplazme, njihov životni ciklus i načini prenošenja i održavanja u prirodi te prijenos putem različitih vektora, ekonomski značaj te mjere prevencije i eradikacije kojima se mogu umanjiti štetne posljedice koje uzrokuju. Pri upisu modula svaki student će navesti svoj specijalistički interes za određeno područje u fitobakteriologiji te će mu, na temelju interesa, biti omogućeno dodatno fokusirano specijaliziranje izabranog dijela fitobakteriologije.
• Laboratorijske vježbe
  Kroz praktični dio modula studenti će se upoznati s dijagnostičkim protokolima za određivanje različitih vrsta fitopatogenih bakterija kao i metode analize srodnosti izolata. Bit će obrađene metode uzorkovanja zaraženih biljaka, metode izolacije fitopatogenih bakterija iz zaraženog biljnog tkiva, kultivacija bakterijskih izolata na hranjivim medijima, izolacija i održavanje čistih kultura, različite klasične laboratorijske tehnike koje se provode s ciljem identifikacije bakterija i fitoplazmi kao i suvremene serološke tehnike (ELISA-test) te tehnike koje se bave genomom (PCR).
• Seminari
  Praktični rad studenta uključivat će i izradu eseja koji će zahtijevati korištenje najnovijih znanstvenih spoznaja raspoloživih iz različitih znanstvenih izvora (tiskana literatura, baze podataka, internet), a koji će student braniti pri polaganju ispita.

Teachers' obligations

Nastavnici su obavezni primjenom prikladnih nastavnih metoda u okviru teoretske i praktiĉne nastave omogućiti studentima stjecanje znanja i kompetencija zacrtanih planom modula. Studente će upoznati sa specifiĉnostima molekularnih tehnika u fitopatologiji. Tijekom redovitog održavanja nastave u okviru ovog jednosemestralnog izbornog modula, kompetentni nastavnici - sudionici obrazovnog procesa trebaju razvijati studentske kompetencije. Nastavnici ujedno prate i usmjeravaju rad studenata s pripadajućom znanstvenom i struĉnom literaturom te razvijaju interes studenata za njenim korištenjem kao i za timskim radom unutar razliĉitih oblika nastave zacrtanim planom modula, a posebno u okviru seminarskog rada.

Students' obligations

Od studenata se unutar ovog modula oĉekuje redovito i angažirano pohađanje i sudjelovanje u svim oblicima nastave, te savladavanje nastavnih ciljeva. Studenti su obavezni u okviru skupina od po 2-3 studenta izraditi seminarski rad pri ĉemu će detaljno obraditi pojedinu molekularnu tehniku (sukladno njihovom prijedlogu i uz konzultacije s predmetnim nastavnikom) ĉime će se obogatiti njihovo znanje o biljnim bolestima i potaknuti kreativnost i kritiĉko mišljenje.

1. Laboratorijska oprema u molekularnoj biologiji – P: Upoznavanje sa sadržajem modula. Uvodno upoznavanje laboratorijske opreme i pribora uz instrukcije o uporabi (laminar za sterilni rad, inkubatori, centrifuge, precizne vage, termostati, pH-metri). Osnovne molekularne tehnike u biljnoj patologiji – P: Osnovne činjenice o serološkim dijagnostičkim protokolima (imunodifuzije, DASI-ELISA, imunofluorescencija).
2. Laboratorijska oprema u molekularnoj biologiji – P: Detaljno upoznavanje s opremom za provođenje lančane reakcije polimerazom - PCR (Thermocycler, elektroforeze, transiluminator, oprema za fotografiranje gelova.
3. Osnovne molekularne tehnike u biljnoj patologiji – P: Različite PCR-tehnike.
4. Osnovne molekularne tehnike u biljnoj patologiji – P: Primjena elektoroforetskih tehnika kod analiziranja različitih bioloških makromolekula.
5. Laboratorijska oprema u molekularnoj biologiji – P: Priprema pribora i reagensa koji za molekularne analize (vaganje, izračunavanje potrebnih koncentracija, razrjeđenja, suspendiranje primera). Seminar – S: Odabir tema za seminarske radove
6. Osnovne molekularne tehnike u biljnoj patologiji – P: Molekularne hibridizacije - izvedbe s različitim tipovima molekula. Prednosti molekularnih metoda – P: Uvod - opće zajedničke karakteristike molekularnih metoda korištenih u fitopatologiji.
7. Prednosti molekularnih metoda – P: Prednosti molekularnih dijagnostičkih tehnika pred klasičnim dijagnostičkim tehnikama. Seminar – S: Rasprava o odabranim temama, raspoloživoj literaturi te ostvarenom progresu u izradi seminarskih radova. Izlaganje seminarskih radova-studenti koji su završili seminarske radove, a koje je pregledao i korigirao nastavnik.
8. Metode izolacije DNK i RNK – L: Praktična primjena različitih fizikalnih i kemijskih agensa u protokolima kojima se izoliraju nukleinske kiseline.
9. Prednosti molekularnih metoda – P: Analiza prednosti molekularnih dijagnostičkih tehnika pred klasičnim dijagnostičkim tehnikama u smislu analize realnih poteškoća koje se javljaju pri provedbi protokola u molekularnom laboratoriju.
10. Prednosti molekularnih metoda – P: Analiza prednosti molekularnih dijagnostičkih tehnika pred klasičnim dijagnostičkim tehnikama u smislu njihove brzine, preciznosti, mogućnosti analiziranja većeg broja uzoraka, primjerenost za analiziranje diverziteta u populaciji patogena, te prikupljanja kao i pohrane/analize velikog skupa dobivenih rezultata (podataka). PCR tehnike – L: Priprema za provedbu procedure lančane reakcije polimerazom (PCR).
11. PCR tehnike – L: Provedba dijagnostičkog protokola lančane reakcije polimerazom (PCR) kod izabranog biljnog patogena (virusi).
12. Elektroforetske metode – L: «Submarine» horizontalna elektroforeza u agaroznom gelu.
13. Primjena metoda kod najvažnijih patogena – L: Provedba dijagnostičkog protokola lančane reakcije polimerazom (PCR) kod izabranog biljnog patogena (bakterije). Molekularno dokazivanje bakterije Erwinia amylovora (uzročnika bakterijske paleži jabuke i kruške) primjenom PCR-tehnike - umnožavanje fragmenata kromosomske i plazmidne DNA. Seminar – S: Rasprava o odabranim temama seminara, raspoloživoj literaturi te eventualnim problemima pri izradi seminarskih radova. Izlaganje seminarskih radova-studenti koji su završili seminarske radove, a koje je pregledao i korigirao nastavnik.
14. Primjena metoda kod najvažnijih patogena – L: Elektroforetska analiza nukleinskih kiselina (odabrani biljni patogen: virus ili bakterija)
15. Seminar – S: Izlaganje seminarskih radova koje je prethodno pregledao i korigirao nastavnik.

1. Predavanja u formi multimedijalnih prezentacija (dostupno polaznicima posredstvom platforme Merlin)
2. Ambriović Ristov, A., Brozović, A., Bruvo Mađarić, B., Ćetković, H., Herak Bosnar, M., Hranilović, D., Katušić Hećimović, S., Meštrović Radan, N., Mihaljević, S. Slade, N., Vujaklija, D. (ur.), Metode u molekularnoj biologiji (odabrana poglavlja). Zagreb: Institut Ruđer Bošković. 2007.
3. Juretić, N. (2002). Osnove biljne virologije (odabrana poglavlja). Zagreb: Školska knjiga.
4. Ausubel, F., Brent, R., Kingston, R.E., Moore, D.D., Seidman, J.G., Smith, J.A., Struhl, K. eds.(2002). Short Protocols in Molecular Biology (odabrana poglavlja). -5th ed., John Wiley & Sons, Inc.
5. Đermić, Edyta (2007). Fitopatogene bakterije i bakterioze: interna skripta (odabrana poglavlja). Zagreb: vlast. nakl.
6. Đermić, Edyta (2011). Molekularne tehnike u fitopatologiji: interna skripta. Zagreb: vlast. nakl.
7. Đermić, Edyta, Vončina, D, (2011). Vježbe iz molekularnih tenika u fitopatologiji: interna e-skripta

1. Agrios, G.N., (2005). Plant Pathology . -5th ed., Elsevier Academic Press..
2. Janse, J. D. (2005). Phytobacteriology. Walingford: CABI Publishing.
3. Khan, A.J., Dijkstra, J. (2006). Handbook of Plant Virology. New York, London, Oxford: Food Products Press.
4. Klement, Z., Rudolph, L., Sands, D.C., (1990). Methods in Phytobacteriology Budapest: Akademia Kiado , Nyomda Valalat.
5. Schots, A., Dewey, F.M.,Dewey. Oliver,R. (1994). Modern assays for plant pathogenic fungi: indetification, detection, and quantification. Walingford: CAB INTERNATIONAL.

• Applied Molecular Microbiology, University of Wageningen, Netherlands.
• Phytopathological diagnosis and biotechnology, University of Bari, Italy
• Toolbox molecular biology, University of Wageningen, Netherlands.