Struktura i analiza animalnog genoma (116380)
Course coordinator
Course description
Nagli razvoj metoda određivanja nukleotidnih sljedova (sekvenciranja) cijelih genoma kod domaćih životinja dao je doprinos naglom razvoju metoda uzgoja i selekcije domaćih životinja. Klasična selekcija odabira najboljih jedinki za daljnji uzgoj zamijenjena je izračunavanjem genomske uzgojne vrijednosti. Kako bi studenti mogli pratiti module vezane uz izračune i procijene genomske uzgojne vrijednosti nužno je poznavati osnovne strukture animalnog genoma. Animalni genom je veličine c.3 Gb i njegovi kodirani dijelovi sudjeluju u ekspresiji svojstava važnih u proizvodnji i za zdravlje domaćih životinja. Predavanja ovog modula će biti usredotočena na razumijevanje osnova strukture animalnog genoma. Objasnit će se pojmovi kodiranog i nekodiranog dijela genoma. Razmotriti će se uloga nekodiranih dijelova genoma te uloga ponavljajućih sljedova te njihova zastupljenost kod različitih vrsta domaćih životinja . Predavanja će biti ujedno i teoretski uvod u određene vježbe. Predviđene metode obuhvatit će sve manipulacije s DNA, ekstrakcije ukupne DNA iz različitih materijala (tkivo, krv, sjeme, dlaka,..). Također će biti naglašena važnost molekularnih metoda (RFLP, SSCP, PCR, Real-Time PCR) u analizama genoma domaćih životinja. Studentima će se objasniti osnovni principi određivanja nukleotidnih sljedova (sekvenciranje) putem Sangerove metode te sekvencera II. i III. generacije (deep sequencing) sa primjenom u analizama genoma domaćih životinja. Polaganje ispita provodi se pismeno.
Type of course
- Prijediplomski studij / Animalne znanosti (Elective course, 6 semester, 3 year)
ECTS: 6.00
English language: L1
E-learning: L1 with L2 elements
Teaching hours: 60
Lectures: 32
Laboratory exercises: 20
Seminar: 8
Lecturer
Associate teacher for exercises
Associate teacher for seminars
Grading
Sufficient (2): 61-70%
Good (3): 71-80%
Very good (4): 81-91%
Excellent (5): 92-100%
Conditions for obtaining signature
prisustvo u nastavi >80%
General competencies
Sadržaj modula osposobljava studente da steknu teorijska znanja iz strukture i analize genoma životinja te da kritički i kreativno razmišljaju o prioritetima u modernom uzgoju životinja te donose zaključke o proučavanju i praćenju populacija njihovih divljih srodnika. Teorijska i praktična znanja u analizama genoma životinja su temelj razumijevanja uzgoja i oplemenjivanja životinja.
Types of instruction
- Predavanja
audiovizualna metoda - Laboratorijske vježbe
izvode se u laboratoriju i baziraju se na ekstrakcijama DNA i laboratorijskim analizama molekularnih biljega odnosno određivanju slijeda nukleotida (u skupinama od 10 studenata) Studenti samostalno izrađuju i prezentiraju svatko svoj seminar vezan uz odabir vrste životinja i analize i strukture genoma vezanih za tu vrstu.
Learning outcomes
| Learning outcome | Evaluation methods |
|---|---|
| primjenu znanja strukture i analize genoma i primjena takvih znanja u oplemenjivanju životinja | pismeni ispit, usmeni ispit |
| neophodnu povezanost analiza genoma sa suvremenim uzgojem životinja te praćenjem populacija divljih srodnika domaćih životinja | pismeni ispit, usmeni ispit |
| važnost primjene znanja strukture i analize genoma u uzgoju i selekciji životinja | pismeni ispit, usmeni ispit |
| isplanirati redoslijed laboratorijskih aktivnosti i važnost u analizama populacija domaćih životinja i njihovih divljih srodnika | pismeni ispit, usmeni ispit |
| pripremiti osnovne laboratorijske vježbe u analizi genoma | usmeni ispit |
| pripremiti izvještaj provođenja laboratorijskih vježbi | usmeni ispit |
| prezentirati rezultate aktivnosti na predavanjima i laboratorijskim vježbama | usmeni ispit |
| opisati dobivene rezultate te njihovu važnost u daljnjoj upotrebi suvremenog uzgoja životinja odnosno praćenju populacija divljih srodnika | usmeni ispit |
Working methods
Teachers' obligations
redovito održavanje nastave i konzultacija
Students' obligations
redovito pohađanje nastave
Methods of grading
| Evaluation elements | Maximum points or Share in evaluation | Grade rating scale | Grade | Direct teaching hours | Total number of average student workload | ECTS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| pismeni ispit | 90% |
0-60% 61-70% 71-80% 81-91% 92-100% |
Insufficient (1) Sufficient (2) Good (3) Very good (4) Excellent (5) |
50 | 150 | 5 |
| usmeni ispit, seminar | 10% |
0-60% 61-70% 71-80% 81-91% 92-100% |
Insufficient (1) Sufficient (2) Good (3) Very good (4) Excellent (5) |
10 | 30 | 1 |
| Ukupno | 100% | 60 | 180 | 6 |
| Evaluation elements | Description | Deadline | Recoupment |
|---|---|---|---|
| pismeni ispit | gradivo cijelog semestra | redovni rok | |
| usmeni ispit, seminar | sinteza gradiva cijelog semestra, seminar | redovni rok |
Weekly class schedule
- Veličina i kompleksnosti animalnog genoma (Usporedba veličina različitih genoma te njihova kompleksnost u odnosu na veličinu). P
- Osnovna struktura prokariotskog genoma (Veličina i struktura prokariotskih genoma s naglaskom na mikroorganizme koji su u biološkoj vezi sa domaćim životinjama ) P
- Osnovna struktura eukariotskog genoma (Osnovna struktura eukariotskog genoma s naglaskom na genomu sisavaca, odnosno domaćih životinja) P
- Organelna DNA –mitogenom (Opis organelne DNA u odnosu na nuklearnu te detaljna struktura mitogenoma.) P
- Metode ekstrakcije DNA (Primjena i načini ekstrakcije DNA iz izvora animalnog porijekla.) P+L
- Lančana reakcija polimerazom (Lančana reakcija polimerazom, osnovni principi umnažanja, varijacije osnovne PCR-tehnike i primjena.) P+L
- Metode određivanja nukleotidnih sljedova I. generacije (Povijesni pregled metoda sekvenciranja )P/1. pisana provjera
- Metode određivanja nukleotidnih sljedova II. generacije (Opis metoda sekvenciranja pomoću tehnologije II. generacije.) P
- Metode određivanja nukleotidnih sljedova III. generacije (Opis najnovijih metoda sekvenciranja te usporedbe različitih instrumenata i principa sekvenciranja ovisno o željenim rezultatima ) P
- Analiza podataka dobivenih metodama next gene sequencing; (poravnavanje genoma) (Uvod u obradu genoma dobivenih metodama najnovijih metoda sekvenciranja) L,
- Analiza podataka dobivenih metodama next gene sequencing; (SNP podaci) (Primjena programa za obradu NGS podataka, čišćenje sirovih podataka te priprema baza za daljnju obradu) L,
- Analiza podataka dobivenih metodama next gene sequencing; (tumačenje rezultata) (Verifikacija rezultata NGS dobivenih primjenom različitih programa te tumačenje obrađenih podataka) L
- Komparativno pretraživanje baza podataka animalnih genoma (Ulazak u različite svjetske baze podataka za komparativne analize različitih genoma) L
- Seminarski radovi studenata (Rasprava prema dodijeljenim seminarskim radovima uz power point prezentacije studenata podijeljenih u radne skupine (ocjena će ulaziti u konačni prosjek ocjene).S
- Seminarski radovi studenata (Rasprava prema dodijeljenim seminarskim radovima uz power point prezentacije studenata podijeljenih u radne skupine (ocjena će ulaziti u konačni prosjek ocjene) S/2. Pisana provjera
Obligatory literature
- Prezentacije predavanja (200 slide-ova), autor Vlatka Čubrić Čurik
- Metode u molekularnoj biologiji / Ambriović Ristov, Andreja; Brozović, Anamaria; Bruvo Mađarić, Branka; Ćetković, Helena; Herak Bosnar, Maja; Hranilović, Dubravka; Katušić Hećimović, Silva; Meštrović Radan, Nevenka; Mihaljević, Snježana; Slade, Neda; Vujaklija, Dušica (ur.). Zagreb : Institut Ruđer Bošković, 2007
Recommended literature
- Introduction to genetic analysis. AF Griffiths, SR Wessler, RC Lewontin, WM Gelbart, DT Suzuki, JH Miller. ED.W.H.Freeman and Company, NY, 2005
- A laboratory manual, ED.Cold Spring Harbour Press, NY. Sammbrook, J, D. Russel, 2001
Similar course at related universities
- Sadržaj predmeta tematski se poklapa sa srodnim predmetima na EU Sveučilištima, kao i Sveučilištima Izraela, Kanade, Australije, Novog Zelanda i SAD-a.