Instytut Biochemii i Biofizyki PAN

Celem warsztatów jest zapoznanie uczestników z pracą w laboratorium badawczym oraz niektórymi metodami biologii molekularnej wykorzystywanymi w badaniu genów. Uczestnicy dowiedzą się, co to jest plazmid, enzymy restrykcyjne, klonowanie genów, oraz że niepozorne drożdże piekarnicze są doskonałym obiektem eksperymentalnym. Podczas warsztatów uczestnicy przeprowadzą także eksperyment z wykorzystaniem trawienia enzymami restrykcyjnymi.

Wszystkie organizmy do życia potrzebują energii. Głównym nośnikiem energii wykorzystywanej w procesach biologicznych jest ATP. Każda komórka organizmu człowieka posiada organelle wyspecjalizowane w produkcji ATP – mitochondria. Mitochondria wyewoluowały z bakterii, które zostały wchłonięte przez inne komórki około dwóch miliardów lat temu, dając początek organizmom eukariotycznym, tzn. takim, które posiadają jądro komórkowe będące miejscem, gdzie znajduje się większość DNA komórkowego. Mitochondria, obok jądra komórkowego, są jedynymi organellami komórek zwierzęcych, które posiadają własny genom – genom mitochondrialny. Genom ten koduje niewielką liczbę genów w porównaniu z genomem jądrowym, ale każdy z nich jest niezbędny do życia człowieka. Informacja genetyczna zawarta w genomie mitochondrialnym ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania mitochondriów, od których funkcjonowania zależy wiele procesów komórkowy. Wieloletnie badania wykazały, że funkcjonowanie mitochondriów wpływa m.in. na starzenie się, śmierć komórkową oraz wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Mutacje w genomie mitochondrialnym lub zaburzenia jego liczby kopii prowadzą do tzw. chorób mitochondrialnych człowieka. Ponadto, mitochondria mają znaczący udział w etiologii wielu innych chorób, np. neurodegeneracyjnych.

Spotkanie będzie składać się z wykładu oraz części praktycznej. Uczestnicy będą mogli zapoznać się z podstawowymi wiadomościami na temat mitochondriów, ich budowy, funkcji oraz roli w procesach komórkowych. W trakcie zajęć praktycznych uczestnicy poznają podstawowe techniki biologii molekularnej, wykonają eksperyment, którego celem będzie zbadanie zmienności sekwencyjnej genomu mitochondrialnego, a także przeprowadzą obserwacje mitochondriów przy użyciu mikroskopii fluorescencyjnej.

Celem warsztatów jest zapoznanie uczestników z pracą w laboratorium badawczym oraz niektórymi metodami biologii molekularnej wykorzystywanymi w badaniu genów. Uczestnicy dowiedzą się, co to jest plazmid, enzymy restrykcyjne, klonowanie genów, oraz że niepozorne drożdże piekarnicze są doskonałym obiektem eksperymentalnym. Podczas warsztatów uczestnicy przeprowadzą także eksperyment z wykorzystaniem trawienia enzymami restrykcyjnymi.

Caenorhabditis elegans jest małym (długość do 1 mm), niepasożytniczym nicieniem żyjącym w glebie. Wiele cech nicienia przyczyniło się do tego, że został on jednym z najbardziej popularnych organizmów modelowych. Przezroczyste ciało C. elegans znacząco ułatwia obserwacje mikroskopowe wszystkich jego 959 komórek somatycznych. Jedną trzecią wszystkich komórek nicienia stanowią neurony. Nicień jest dotychczas jedynym organizmem z kompletną mapą połączeń neuronalnych. Cykl życiowy nicieni jest bardzo szybki – rozwój od jaja do dorosłego organizmu wynosi około 72 godzin. Przez kolejne 3 dni pojedynczy osobnik może złożyć do 400 jaj, co znacząco ułatwia uzyskanie dużych populacji na potrzeby badań. C. elegans był pierwszym organizmem wielokomórkowym z całkowicie odczytaną sekwencją nukleotydów w jego DNA. Genom nicieni zawiera wiele genów mających swoje odpowiedniki u człowieka. Ze względu na fakt, że mutacje w wielu z tych genów skutkują rozwojem poważnych schorzeń u ludzi, nicień jest wykorzystywany jako model wielu chorób.

Spotkanie będzie składać się z wykładu oraz części praktycznej. Uczestnicy będą mogli zapoznać się z podstawowymi wiadomościami na temat nicieni: ich budową, cyklem życiowym i fizjologią. Zaprezentowany zostanie przegląd głównych odkryć naukowych dokonanych na nicieniach i najciekawsze kierunki przyszłych badań. W trakcie zajęć praktycznych uczestnicy poznają podstawowe techniki pracy z nicieniami, przeprowadzą obserwacje fenotypów spowodowanych mutacjami w poszczególnych genach oraz przygotują preparaty do obserwacji nicieni przy użyciu mikroskopii fluorescencyjnej. Uczestnicy również wykonają proste eksperymenty mające na celu zbadanie wpływu różnych czynników na chemotaksje – reakcje ruchową nicieni na bodźce chemiczne.