Ideální praktický kurz genetiky/molekulární biologie pohledem PhD. studenta seniora
Jiří Pergner
Katedra genetiky a mikrobiologie PřF UK
Ústav molekulární genetiky AV ČR
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 1
Oddělení Transkripční regulace
• Vývoj a evoluce oka – zejména role transkripčních faktorů rodiny Pax
• Evoluce tělního plánu živočichů
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 2
Bakalářské studium 2005-‐2008
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 3
Ročník Semestr Předmět Výstup
1. Zimní Genetika – přednáška + praktická cvičení
1. Letní Základy molekulární biologie – přednáška +
praktická cvičení
PCR (nevyšlo) a gelová elektroforéza
3. Zimní Praktikum z genetiky Barvení Barrova tělíska; Určení pohlaví Abraxas vs. Drosophila
3. Zimní Praktikum z virologie Zopakování metod, používaných běžně v „domovské“ laboratoři
3. Zimní Imunologie – praktická cvičení
Western blot, ELISA
2. Zimní Praktikum z biochemie Western blot, enzymová kinetika
Ročník Semestr Předmět Výstup
1. Letní Genomické a diagnostické techniky – přednáška + cvičení
Bioinformatické vyhledávání sekvence genu
Magisterské studium 2008-‐2010
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 4
Praktikum???
A. Zopakování a ověření správnosti teoretických znalostí
B. Získání dovedností, které se dají použít v další laboratorní praxi
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 5
Ad. A. Zopakování ...
• Vhodné zejména pro bakalářské studenty
• Magisterští studenti – přidat i seznámení se specializovanými pokročilými laboratorními metodami (sekvenování), které se na přednáškách neprobírají
• Ukázat, že „Rozdíl mezi teorií a praxí sice není teoreticky žádný, ale v praxi je tomu jinak.“
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 6
Ad. B. Získání dovedností... Osobní zkušenost:
• potřebné laboratorní dovednosti získané až v průběhu práce v laboratoři (Laboratoř virologie, vedoucí doc. RNDr. Jitka Forstová, školitelka RNDr. Hana Španielová, PhD.)
• Práce s DNA (PCR, preparace plazmidů, qPCR); práce s proteiny; práce s buněčnými kulturami
• Při nástupu do nové laboratoře – přeučení na nové protokoly
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 7
Zkušenosti z vedení studentů na Oddělení Transkripční regulace:
• vysvětlit a projít se studentem experiment jednou je nedostačující – i podle „lety prověřeného“ protokolu není student schopen experimenty zopakovat sám
• studenti si při provádění experimentů nevěří, slepě důvěřují autoritám
• studenti nepoužívají svůj zdravý rozum
• při experimentech někdy postupují zbytečně zbrkle
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 8
Ad. B. Získání dovedností...
Zkušenosti z vedení studentů na Oddělení Transkripční regulace:
Dobrovolné workshopy a kurzy:
• motivují studenty (zvídavost, práce navíc)
• nechodí si je „jen odsedět“ • o výstupech nadšeně referují na laboratorních schůzích
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 9
Ad. B. Získání dovedností...
Postup studentů při volbě praktika
1. Obsah praktika
2. Kreditové ohodnocení a časová náročnost 3. Vstupní/Výstupní požadavky 4. Reference studentů z vyšších ročníků (např. velikost
skupin, ve kterých praktikum probíhá)
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 10
Ideální praktikum
1. Seznámení se zaběhlými stejně jako s „up-‐to-‐date“ laboratorními technikami
2. Kreditové ohodocení by mělo být motivační a mělo by odpovídat časové a obsahové náročnosti
3. Praktikum by mělo studenty naučit skutečně samostatné práci a myšlení
4. Pro magistry – co nejvíce podobné laboratorní praxi
5. Písemné potvrzení absolvování (specializovaných) praktických kurzů
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 11
• Turnusové -‐ soustředění jen na jedno vs. hodně informací v krátkém čase
• Rozdělené do dvou termínů – na začátku semestru práce pod dohledem, na konci semestru práce samostatná (zároveň výstup pro splnění zápočtu) vs. náročnost pro vyučující
• Možnost volitelných úloh vs. časová a finanční náročnost + zájem o některé vybrané úlohy bude větší
• Práce ve skupinách i samostatně vs. náklady na studenta rostou
• Příprava návrhů projektů v malých skupinách využívajících získané dovednosti vs. časová náročnost pro vyučující
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 12
Ideální praktikum -‐ forma
Návrhy úloh -‐ Genetika
• Zaměřit se i na příklady křížení u obvyklých modelových organizmů (myš – Cre/LoxP systém; C. elegans – samci a heterozygoti; Drosophila – balancérové chromozomy)
• Četnost crossing-‐overu při křížení myší – např. gen Tcf3 a ROSA locus vzdálené 40 Mbp; geny Klk5 a Klk7 vzdálenost 30 kbp (nutnost použít pro deleci designované nukleázy)
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 13
• Designovaných nukleázy CRISPR a TALEN: • vyhledání sekvence genu v databázích • návrh vhodných cílových míst
• ověření mutací (zrušení restrikčního místa, T7 endonukleázová assay, posun na gelu, sekvenace)
• ověření funkčnosti nukleázy v tkáňových kulturách (změna morfologie buněk – cytoskeletární gen a/nebo plazmidy s reportérovým genem určené k ověření efektivity štěpení)
• Design degenerovaných primerů
• Interpretace dat z microarray
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 14
Návrhy úloh – Mol. biologie
Děkuji za pozornost
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 15
Teacher Training course
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 16
26.5.2016 EduWorkshop 2016 -‐ Brno 17