Ideální praktický kurz genetiky/ molekulární biologie pohledem PhD. studenta seniora
Jiří Pergner Katedra genetiky a mikrobiologie PřF UK Ústav molekulární genetiky AV ČR EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
1
Oddělení Transkripční regulace • Vývoj a evoluce oka – zejména role transkripčních faktorů rodiny Pax
• Evoluce tělního plánu živočichů
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
2
Bakalářské studium 2005-‐2008 Ročník
Semestr
Předmět
1.
Zimní
Genetika – přednáška + praktická cvičení
1.
Letní
Základy molekulární biologie – přednáška + praktická cvičení
PCR (nevyšlo) a gelová elektroforéza
2.
Zimní
Praktikum z biochemie
Western blot, enzymová kinetika
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
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
Výstup
26.5.2016
3
Magisterské studium 2008-‐2010 Ročník
Semestr
Předmět
Výstup
1.
Letní
Genomické a diagnostické techniky – přednáška + cvičení
Bioinformatické vyhledávání sekvence genu
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
4
Praktikum???
A. Zopakování a ověření správnosti teoretických znalostí B. Získání dovedností, které se dají použít v další laboratorní praxi
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
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.“
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
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
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
7
Ad. B. Získání dovedností... 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 EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
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
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
9
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)
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
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 EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
11
Ideální praktikum -‐ forma • 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 EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
12
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)
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
13
Návrhy úloh – Mol. biologie • 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 EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
14
Teacher Training course
Děkuji za pozornost
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
15
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
16
EduWorkshop 2016 -‐ Brno
26.5.2016
17