Kolegij
Studiji
Medicinsko laboratorijska dijagnostikaStudijska godina
3ISVU ID
253263ECTS
3.00
Kolegij Humana genetika je obvezni predmet na trećoj godini Preddiplomskog sveučilišnog studija medicinsko laboratorijska dijagnostika koji se održava u prvom semestru, a sastoji se od 15 sati predavanja, 15 sati seminara i 15 sati vježbi, ukupno 45 sati (3 ECTS).
Cilj je stjecanje temeljnih znanja o humanim nasljednim bolestima u svijetlu najnovijih znanstvenih spoznaja, kao i o suvremenim genetičkim metodama i tehnikama koje se rabe u njihovoj dijagnostici. S obzirom da je svrha da studenti koji pohađaju kolegij steknu iskustva u laboratorijskom radu jedan dio nastave je organiziran u laboratorijima za citogenetiku i molekularnu genetiku kako bi se studenti mogli upoznati s laboratorijskim tehnikama i instrumentima te naučili interpretirati dobivene rezultate.
Sadržaj predmeta je sljedeći:
Uvod u humanu genetiku. Humani kromosomi. Numeričke i strukturne aberacije. Uzroci kromosomskih aberacija. ISCN nomenklatura. Kromosomski sindromi.Tehnike klasične citogenetike (G, R, C-pruge za identifikaciju kromosoma) i molekularno citogenetičke tehnike (FISH, aCGH). Humani genom. Genske mutacije i mehanizmi popravka. Mendelovsko nasljeđivanje (autosomno i spolno vezano) i ne-mendelovsko nasljeđivanje (mitohondrijsko, uniparentna disomija i fenomen genomskog upisa, dinamičke mutacije, mozaicizam). Poligensko i multifaktorijalno nasljeđivanje. Pristupi procjene familijarne pojavnosti bolesti (relativni rizik, case-control studije) i pristupi istraživanja gena kandidata u složenim bolestima (studije genetičke povezanosti, asocijacijske studije). Populacijska genetika. Tehnike molekularne biologije (izolacija nukleinskih kiselina, restrikcijske endonukleaze i vektori; knjižnice cDNA; hibridizacija, sekvenciranje; polimorfizam duljine restrikcijskih fragmenata (RFLP); lančana reakcija polimerazom (PCR) i RT-PCR; hibridizacija s DNA-mikročipovima). Prenatalna dijagnostika. Genetičko savjetovanje.
ISHODI UČENJA ZA PREDMET:
I. KOGNITIVNA DOMENA – ZNANJE
- Objasniti građu DNA i kromosoma te s njima povezane temeljne biološke procese u stanici i opisati njihovu ulogu u staničnom ciklusu i poremećajima stanične diobe
- Klasificirati nasljedne promjene na razini kromosoma i gena te definirati i objasniti osnovne pojmove iz genetike na primjerima nasljednih bolesti; nabrojiti i razlikovati vrste genetičkih poremećaja
- Opisati i objasniti organizaciju humanog genoma i razumjeti osnovne mehanizme genske ekspresije
- Definirati, opisati i razlikovati temeljne genetičke i epigenetički mehanizme u kromosomopatijama i genskim bolestima
- Opisati i objasniti osnove postavke biološke znanosti koje su neophodne u dijagnostici nasljednih bolesti čovjeka
- Nabrojiti i usporediti vrste genetičkog testiranja ovisno o indikacijama, razumijeti prednosti i ograničenja genetičkih testova te odabrati odgovarajuću metodu genetičkog testiranja
- Razumjeti primjenu osnovnih citogenetičkih, molekularno-citogenetičkih i molekularno-genetičkih metoda u dijagnostici genopatija i kromosomopatija
- Opisati različite metode laboratorijskog rada u molekularnoj biologiji i medicini te objasniti njihovu
primjenu
II.PSIHOMOTORIČKA DOMENA – VJEŠTINE
- Rukovati laboratorijskim priborom i posuđem
- Pripremiti otopine u citogenetičkom i molekularnom laboratoriju
- Izraditi kulturu stanica limfocita periferne krvi za potrebe analize kromosomskih aberacija
- Izvesti izolaciju humane DNA i gel elektroforezu
- Izračunati i pripremiti PCR reakciju
- provesti odabrane osnovne laboratorijske tehnike stanične i molekularne biologije u humanoj genetici
- Očitati rezultate i grafički prikazati rezultate mjerenja
- Pretraživati dijagnostičke i edukativne baze podataka genetičkih bolesti i poremećaja
- Voditi dnevnik rada i slijediti postojeće SOP-ove
- Riješiti zadatke i izračunati rizike povezane s javljanje nasljednih bolesti u čovjeka
- Turnpenny PD, Ellard S (2011): Emeryjeve osnove medicinske genetike, Medicinska naklada, Zagreb.
2. odabrani radovi i laboratorijski protokoli koji će biti dostupni studentima na početku nastave
Robert L. Nussbaum, Roderick R. McInnes, Huntington F. Willard: Thompson & Thompson genetics in medicine, 8h edition, Saunder Elsevier, 2016.
Nastava je organizirana u vidu predavanja, seminara i laboratorijskih vježbi povezanih jednom tematskom cjelinom. Kolegij se izvodi u prostorijama Zavoda za biologiju i medicinsku genetiku Medicinskog fakulteta u Rijeci.
Od studenata se očekuje da se prema nastavnom planu i koristeći navedenu literaturu kontinuirano pripremaju za nastavu. Tijekom seminara i vježbi student aktivno sudjeluju u nastavi te se kontinuirano provjeravaju stečena znanja i potiče se analitički pristup u rješavanju problema.
Pohađanje nastave i provjere znanja
Pohađanje svih oblika nastave je obavezno te student mora pristupiti svim provjerama znanja. Student smije opravdano izostati s najviše 30% svakog od oblika nastave. Nastava se održava u predviđenim terminima. Obveze studenata su aktivno sudjelovanje na vježbama i seminarima, samostalna priprema materijala za seminare te rješavanje postavljenih problema samostalno i u grupi.
Za pristupanje laboratorijskoj vježbi student je obvezan imati bijelu kutu, rukavice, zaštitne naočale, praktikum za vježbe, kalkulator, krpu, upaljač i vodootporni flomaster.
ECTS bodovni sustav ocjenjivanja:
Ocjenjivanje studenata provodi se prema važećem Pravilniku o studijima Sveučilišta u Rijeci, te prema Pravilniku o ocjenjivanju studenata na Medicinskom fakultetu u Rijeci (usvojenog na Fakultetskom vijeću Medicinskog fakulteta u Rijeci).
Rad studenata vrednovat će se i ocjenjivati tijekom izvođenja nastave, te na završnom ispitu. Od ukupno 100 bodova, tijekom nastave student može ostvariti 60 bodova, a na završnom ispitu 40 bodova.
I. Tijekom nastave vrednuje se (maksimalno do 60 bodova):
Međuispiti (ukupno 40 bodova)
Međuispit I– do 20 bodova
Međuispit II– do 20 bodova
Studenti su obvezni položiti dva međuispita (test I i II). Testovi sadrže 20 pitanja, od kojih se mora riješiti 10 (50%) da bi se ostvarili bodovi. Točni odgovori na testu pretvaraju se u ocjenske bodove na sljedeći način:
• 19-20 = 20 bodova
• 17-18 = 18 bodova
• 15-16 = 16 bodova
• 13-14 = 14 bodova
• 11-12 = 12 bodova
• 10 = 10 bodova
Seminarski radovi (ukupno 10 bodova)
Studenti su obvezni pripremiti dvije prezentacije zadanih kliničkih slučajeva vezanih uz problematiku etiopatogeneze i dijagnostike kromosomopatija i nasljednih bolesti. Svaka prezentacija može vrijediti najviše 5 bodova i ocjenjuje se po sljedećoj skali:
• izvrstan = 5 bodova
• vrlo dobar = 4 boda
• dobar = 3 boda
• dovoljan = 2 boda
• nedovoljan = 0 bodova
Vježbe (ukupno 10 bodova)
Studenti su obavezni voditi laboratorijski dnevnik vezan uz rad u citogenetičkom laboratoriju i molekularno-genetičkom laboratoriju (za vježbe koje su odradili) i bit će bodovani svaki sa po 5 bodova prema sljedećoj skali:
• izvrstan = 5 bodova
• vrlo dobar = 4 boda
• dobar = 3 boda
• dovoljan = 2 boda
• nedovoljan = 0 bodova
Termini održavanja testova tijekom nastave:
02.12.2024. Međuispit I
17.12.2024. Međuispit II
Akademska čestitost
Poštivanje načela akademske čestitosti očekuje se i od nastavnika i od studenata u skladu s Etičkim kodeksom Sveučilišta u Rijeci
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati organizaciju nasljednog materijala, građu DNA i kromosoma.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati humani kariotip.Objasniti vrste humanih kromosoma, pisanje kariotipa i metode kariotipizacije.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati vrste numeričkih aberacija kromosoma te uzroke njihovog nastanka. Nabrojati sindrome koji nastaju kao posljedica numeričkih aberacija kromosoma.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati vrste strukturnih aberacija kromosoma te uzroke njihovog nastanka. Nabrojati neke sindrome koji nastaju kao posljedica strukturnih aberacija kromosoma.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati tehnike molekularne citogenetike (FISH, aCGH) i njihovu primjenu u konkretnim slučajevima kromosomskih aberacija.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Definirati i razlikovati pojmove klasične genetike. Definirati pojmove genotip, fenotip, gen, alel, homozigot, heterozigot… Opisati kodirajući i nekodirajući dio genoma. Definirati pojmove varijante jednog nukleotida, varijacije broja kopija, varijance sekvence, uzastopno ponavljajući sljedovi, visokoponovljajući raspršeni DNA sljedovi.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati osnovne tipove genskih mutacija. Razlikovati spontane i inducirane genske mutacije te vrste njihovog popravka.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati odabrane primjere monogenskih bolesti. Interpretirati specifične probleme u genetičkom savjetovanju (nepenetrantnost gena, varijabilna ekspresija, fenokopije, genetička heterogenost, konsagvinitet…).
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Razlikovati monogenske i poligenske bolesti s aspekta izračuna rizika. Opisati osnovne principe multifaktorijalnog nasljeđivanja te različite pristupe u istraživanju gena kandidata u složenim bolestima.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Nabrojati i razlikovati odstupanja od klasičnog nasljeđivanja. Nabrojati netipične oblike nasljeđivanja dinamičke mutacije, gonadni mozaicizam, genomski upis, mitohondrijsko nasljeđivanje uz primjere.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Definirati i opisati osnovne karakteristike populacije: genetičku strukturu, frekvenciju alela i genotipova, genetičku ravnotežu populacije i odstupanja od Hardy-Weinbergove ravnoteže. Povezati osnovne evolucijske čimbenike s promjenama genetičke strukture popuacije. Povezati konsangvinitet s rizikom pojavnosti bolesti u populaciji i utjecajem na genetičku varijabilnost.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Definirati pojmove: restrikcijske endonukleaze, vektor, tehnologija rekombinantne DNA, gel-elektroforeza, hibridizacijska proba. Opisati metode umnažanja DNA/RNA molekula i PCR s Real time –PCR tehnikom. Objasniti princip gel-elektroforeze i ulogu restrikcijskih enzima. Razumijeti princip i primjenu hibridizacije i mikročipova. Objasniti metodu DNA sekvenciranja te razlikovati primjenu Sanger i NGS sekvenciranja.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Definirati epigenetiku i navesti epigenetičke modifikacije. Objasniti ulogu DNA metilacije, modifikacije histona i nekodirajućih RNA molecule. Objasniti na primjeru pojam uniparentne disomije i fenomen genomskog upisa.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Navesti invazivne metode (biopsija korion frondozuma, amniocenteza, kordocenteza) i neinvazivne metode prenatalne dijagnostike kromosomopatija (ultrazvučni i biokemijski probir, nove metode u prenatalnom probiru - NIPT). Razlikovati nisko- i visoko-rizične trudnoće. Nabrojati indikacije za invazivnu prenatalnu dijagnostiku.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati faze kariotipizacije. Napraviti prvi korak kratkotrajne kulture limfocita periferne krvi.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Napraviti kratkotrajnu kulturu limfocita periferne krvi i obojati kromosome rutinskom metodom.
Upoznati se s određenim laboratorijskim priborom i opremom.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati osnovne metode oprugavanja kromosoma. Oprugati kromosome GTG-metodom oprugavanja i analizirati ih pod mikroskopom. Upoznati se s određenim laboratorijskim priborom i opremom.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Upoznati se s florescentnom mikroskopijom i računalnim programom za analizu.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Identificirati faze izolacije genomske DNA. Napraviti izolaciju genomske DNA iz svježe krvi pomoću komercijalnog kita za izolaciju. Procijeniti/izmjeriti kvalitetu i koncentraciju DNA. Upoznati se s određenim laboratorijskim priborom i opremom.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Opisati PCR cikluse i princip gel-elektroforeze. Izračunati potrebne reagensa za PCR reakciju. Upoznati se s određenim laboratorijskim priborom i opremom.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Izračunati potrebne količine pufera i agaroze te napraviti agarozni gel. Upoznati se s određenim laboratorijskim priborom i opremom. Nakon restrikcije provesti gel-elektroforezu i očitati rezultate.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Upoznati se s pripremom SOP-ova prema ECA, ACMG, Association for clinical cytogenetics, European guidelines for constitutional cytogenomic analysis smjernicama i Pravilnikom o dobroj laboratorijskoj praksi kao i njihovom provođenju. Prepoznati osnovne postavke unutarnje i vanjske kontrole laboratorijskog rada. Upoznati se s konkretnim postupnicima na primjeru Postupnika za molekularnu/citogenetičku analizu limfocita periferne krvi/stanica plodove vode našeg laboratorija.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Prikazati kliničke slučajeve i odabrati prikladnu dijagnostičku metodu.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Prikazati kliničke slučajeve i odabrati prikladnu dijagnostičku metodu.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Nacrtati rodoslovno stablo koristeći simbole za rodoslovlje. Objasniti kriterije za prepoznavanje različitih tipova nasljeđivanja. Prepoznati razlike između tipova nasljeđivanja monogenskih bolesti. Izračunati rizike ponavljanja kod različitih tipova monogenskih bolesti.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Navesti primjenu PCR-RFLP u humanoj genetici. Odabrati restrikcijski enzim za analizu polimorfizma
Interpretirati rezultat gel elektroforeze na primjeru određenog polimorfizma i genske bolesti. Usporediti genotipove osoba; homozigot, heterozigot.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Prikazati kliničke slučajeve i odabrati prikladnu dijagnostičku metodu.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Prikazati kliničke slučajeve i odabrati prikladnu dijagnostičku metodu.
Ishodi učenja
Ishodi učenja:
Pretraživanje genetičkih internetskih baza podataka (OMIM, Gene Reviews, Orphanet - ORDO…). Na temelju radne dijagnoze koristeći genetičke baze podataka odabrati odgovarajuću metodu genetičkog testiranja. Razlikovati monogenske i poligenske bolesti s aspekta izračuna rizika i davanja genetičke informacije u sklopu genetičkog savjetovanja.