Program nauczania - Zakład Genetyki Nowotworów

Program nauczania
rok II II Wydział Lekarski, semestr letni 2016/2017
GENETYKA KLINICZNA
Lp.
1.
2.
Temat
WSTĘP DO GENETYKI
KLINICZNEJ
1. ELEMENTY
GENETYKI
MOLEKULARNEJ.
MUTAGENEZA
Zakres treści
PREZENTACJE
Zasady i regulamin zajęć.
Podstawowe definicje pojęć genetyki klinicznej – genetyka medyczna i kliniczna, kwas
nukleinowy, replikacja DNA, polimeraza DNA, helikaza, ligaza DNA, gen, allel, allele
kodominujące, ekson, intron, transkrypcja, odwrotna transkrypcja, polimeraza RNA,
promotor, enhancer, silencer, translacja, kod genetyczny, kodon, antykodon, ekspresja
genu, homozygota, heterozygota, hemizygota, chromatyna, chromosom, genom,
genotyp, fenotyp, haplotyp, mitoza, mejoza, mutacja, polimorfizm (polimorfizm
pojedynczego nukleotydu, SNP), antycypacja genetyczna.
Znaczenie genetyki klinicznej w medycynie, współczesne kierunki rozwoju genetyki.
Struktura kwasów nukleinowych.
Koncepcje regulacji ekspresji genów, zjawiska sprzężenia i współdziałania genów 1.
(epistaza, penetracja i ekspresja, poligeny, plejotropia, komplementacja).
Czynniki epigenetyczne. Dziedziczenie epigenetyczne (imprinting).
Aspekty kliniczne: zespół Angelmana i Pradera-Willego,
Molekularne podłoże mutagenezy; mutacje oraz czynniki mutagenne:
2.
-mutacje punktowe [=genowe] (tranzycja, transwersja, mutacje: missensowne,
nonsensowne, zmiana ramki odczytu)
-czynniki mutagenne fizyczne (promieniowanie jonizujące, ultrafioletowe, wysoka
temperatura)
-czynniki mutagenne chemiczne (czynniki alkilujące i arylujące, poliaromatyczne
węglowodory, barwniki akrydynowe, analogi zasad azotowych, reaktywne formy tlenu)
-czynniki mutagenne biologiczne
-czynniki genotoksyczne.
-definicje mutacji terminalnej, somatycznej, konstytucyjnej, mutacji de novo
-efekt mutacji w zależności od lokalizacji (mutacje w promotorach, regionach
regulatorowych, intronach i eksonach)
3.
2. CHOROBY
CHROMOSOMOWE I
4.
3. CHOROBY
CHROMOSOMOWE II
5
4. METODY
5. MOLEKULARNE
-morfologia chromosomów, euchromatyna i heterochromatyna, kariotyp i 1.
kariogram
-aberracje chromosomowe liczbowe (poliploidie i aneuploidie)
-aberracje chromosomowe strukturalne (translokacje wzajemne i robertsonowskie,
inwersje, insercje, delecje interstycjalne i dystalne, mikrodelecje, duplikacje
i mikroduplikacje, izochromosomy, chromosomy dwucentromerowe, chromosomy
pierścieniowe, chromosomy markerowe),
-przyczyny powstawania aberracji chromosomowych,
-miejsca łamliwe chromosomów (aberracje chromatydowe, mozaikowatość, disomia
jednorodzicielska),
-przebieg badania cytogenetycznego (pobranie materiału, hodowla komórkowa, 2.
kończenie hodowli, wykonanie preparatów cytogenetycznych),
-metody analizy chromosomów: analiza prążkowa – metody barwienia chromosomów
i ich zastosowanie, zasady analizy kariotypu, zasady opisu kariotypu wg systemu ISCN.
- wskazania do badania kariotypu
-Inaktywacja chromosomu X, chromatyna płciowa - identyfikacja
Wybrane zespoły uwarunkowane aberracjami chromosomowymi:
-aberracje liczbowe autosomów i poliploidie (zespół Downa, zespół Edwardsa, zespół
Patau'a, triploidia),
1.
-aberracje liczbowe chromosomów płci (zespół Turnera i jego warianty, zespół
Klinefeltera, kobiety 47,XXX, mężczyźni 47, XYY, zespół de la Chapelle, zespół
Swyera),
-zespoły chorobowe uwarunkowane aberracjami strukturalnymi (zespół cri-duchăt), zespoły mikrodelecyjne (zespół Wolfa-Hirschhorna, zespół Williamsa-Beurena,
zespół Beckwith-Wiedemanna).
-pobieranie materiału biologicznego, przechowywanie i transport próbek.
-izolacja DNA i RNA
-ocena ilościowa i jakościowa wyizolowanych kwasów nukleinowych
-łańcuchowa reakcja polimerazy, PCR (przebieg, zastosowanie, warianty), reverse 1.
transcription-PCR, Real Time-PCR , PCR multipleks
-enzymy restrykcyjne, -RFLP, PCR-RFLP
-metoda MLPA
6.
6. CHOROBY
7. JEDNOGENOWE I
7.
8. CHOROBY
9. JEDNOGENOWE II
8.
CHOROBY
JEDNOGENOWE III.
CHOROBY
WIELOCZYNNIKOWE
-sekwencjonowanie DNA (metoda Sangera, sekwencjonowanie automatyczne).
-hybrydyzacja kwasów nukleinowych (sondy wykorzystywane w hybrydyzacji,
hybrydyzacja in situ – FISH, metoda CGH, metoda mikromacierzy CGH, technika
mikromacierzy ekspresyjnych, mikromacierze SNP)
Prawa Mendla, typy dziedziczenia.
Choroby jednogenowe autosomalne dominujące: neurofibromatoza, achondroplazja,
zespół Ehlers-Danlosa, choroba Huntingtona, zespół Marfana, zespół Aperta, wrodzona
łamliwość kości (osteogenesis imperfecta) typ I, rodzinna hypercholesterolemia, zespół
policystycznych nerek dorosłych, choroba Charcot-Marie-Tooth typ 1A, dysplazja
obojczykowo-czaszkowa, zespół Treacher-Collins
Choroby jednogenowe autosomalne recesywne: mukowiscydoza, wrodzony przerost
nadnerczy, rybia łuska - lamellar ichtyosis LI1, dysplazja diastroficzna,
hemoglobinopatie i talasemie.
Genetycznie uwarunkowane choroby metaboliczne:
 defekty metabolizmu aminokwasów – albinizm, alkaptonuria, fenyloketonuria,
hiperglicynemia nieketotyczna, homocystynuria
 defekty cyklu mocznikowego – niedobór transkarbamoilazy ornitynowej
 zaburzenia metabolizmu lipidów – MCAD (niedobór ACADM), zespół SmithaLemliego-Opitza
 defekty przemiany węglowodanów – galaktozemia
 choroby peroksysomalne – zespół Zellwegera
 zaburzenia przemiany puryn – zespół Lescha-Nyhana
 zaburzenia przemiany metali ciężkich: hemochromatoza, choroba Wilsona
 zaburzenia degradacji glikozaminoglikanów (mukopolisacharydozy) - choroba
Huntera,
 lizosomalne choroby spichrzeniowe: choroba Gauchera typ I i II, choroba TaySachsa
Choroby jednogenowe sprzężone z chromosomem X. Zespół kruchego X, dystrofie
mięśniowe, zespół Retta, hemofilie, daltonizm.
Rodzinne występowanie powszechnych chorób wieku dorosłego. Molekularne
podstawy nadciśnienia. Genetyczne podłoże miażdżycy. Genetyczne podłoże cukrzycy,
choroby Alzheimera i schizofrenii.
Wieloczynnikowe podłoże wad rozwoju (rozszczep wargi i/lub podniebienia, wady
cewy nerwowej, wrodzone wady serca)
2.
1.
1.
1.
9.
IMMUNOGENETYKA
Komórki układu immunologicznego (dojrzewanie limfocytów T i B).
Rekombinacja V(D)J i adaptacyjna odpowiedź immunologiczna
-geny immunoglobulin i różnorodność przeciwciał,
-mechanizm rekombinacji V(D)J,
-regulacja epigenetyczna monoallelicznej rekombinacji i ekspresji,
-wykluczenie alleliczne,
-składanie funkcjonalnego łańcucha ciężkiego,
-składanie funkcjonalnego łańcucha lekkiego,
-zmiana klas Ig i różnorodność przeciwciał.
1.
Przykłady wrodzonych zespołów niedoboru odporności:
-ataksja teleangiektazja
-zespół DiGeorge'a
10.
ONKOGENEZA
-klasyfikacja nowotworów (podział histologiczny, podział ze względu na biologię
nowotworu – na łagodne i złośliwe, charakterystyka)
-cechy komórek nowotworowych
-transformacja nowotworowa i jej etapy (preinicjacja, inicjacja, promocja, progresja)
-czynniki zewnętrzne wpływające na karcynogenezę (mutagenne: chemiczne, fizyczne,
biologiczne - rola zakażeń wirusowych, przykłady)
-czynniki genetyczne: onkogeny, geny supresorowe, geny mutatorowe, geny dla
mikroRNA – rodzaje, przykłady, funkcja fizjologiczna, zaburzenia (mechanizmy
aktywacji lub inaktywacji), tor mutacyjny
-cykl komórkowy a transformacja nowotworowa (geny kodujące białka regulatorowe
cyklu, punkty kontrolne cyklu)
-transformacja nowotworowa a apoptoza (geny pro- i antyapoptotyczne),
unieśmiertelnienie komórek nowotworowych,
-rozwój unaczynienia guza (przełom angiogenny, czynniki pro- i antyangiogenne)
-przerzutowanie – mechanizmy, rodzaje przerzutów
-diagnostyka molekularna; czynniki diagnostyczne, prognostyczne i predykcyjne
-znaczenie badań genetycznych w klinice
1.
2.
11
GENETYKA
POPULACYJNA
Dziedziczenie różnej liczby cech, dziedziczenie cech ilościowych, niezależne 1.
dziedziczenie cech (częstość występowania alleli w populacji, prawo Hardy'egoWeinberga i odchylenia od tego prawa). Czynniki wpływające na pierwotną i wtórną
równowagę genetyczną populacji. Efekt założyciela. Dryf genetyczny. Genetyczne
„wąskie gardło”. Szacowanie ryzyka choroby genetycznej (częstość występowania
genotypów).
12.
PORADNICTWO
GENETYCZNE
Zasady poradnictwa genetycznego, planowanie badań i konsultacji specjalistycznych. 1.
Porada genetyczna. Aspekty prawne, społeczne i moralno-etyczne chorób genetycznych
człowieka. Poradnictwo w niepłodności i niepowodzeniach prokreacji.
PRACOWNIA CYTOGENETYCZNA
PRACOWNIA MOLEKULARNA
13./14. CWICZENIA
PRAKTYCZNE
15. Kolokwium uzupełniające