Studiewijzer 2022/2023
Globale inhoud
In dit vak worden geavanceerde DNA-technieken (bv Crisp/Cas9 gene editing, SNP genotypering, RNA orgaan typering, Y-chromosomale genealogie en virus detectie en vaccin productie) behandeld en wordt inzichtelijk gemaakt hoe deze technieken ingezet worden in de Life Sciences. Uitdagingen op het gebied van voedselvoorziening (Moderne plantenveredeling), gezondheid (Corona en andere virussen) en forensics (opsporing en identificatie) worden behandeld in gastcolleges door experts. De cursus bouwt voort op moleculaire kennis die je eerder hebt opgedaan. Daarnaast ontwikkel je praktische vaardigheden in (recombinant) DNA-technologie en in biochemische technieken die veel worden gebruikt in biologisch, biomedisch en celbiologisch onderzoek zoals (kolonie-)PCR, DNA gel-elektroforese, DNA-digestie, ligatie, transformatie, DNA-sequentie analyses, eiwitzuivering uit bacteriën, activiteitsmetingen aan enzymen en identificatie van eiwitten. Ook maak je kennis met bioinformatica tools en computerprogramma’s die gebruikt worden in de moleculaire wetenschappen, zoals BLAST, in (in silico) kloneringen (Snapgene) en eiwit identificatie middels Massa spectrometry (Mascot) en eiwit structuur analyse (iCn3d) . Het practicum is opgezet als een ministage waarbij je op basis van de huidige literatuur een hypothese ontwikkelt die je vervolgens experimenteel gaat toetsen in het lab. Daarnaast verdiep je je in de geavanceerde moleculaire technieken middels opdrachten gekoppeld aan colleges van de gastdocenten.
Studiemateriaal
Literatuur
Molecular biology of the cell, 6th edition. Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2014) Taylor & Francis Inc. (ISBN: 9780815344643)
Artikelen beschikbaar op Canvas.
Syllabus
Practicummateriaal
Software
Leerdoelen
- De student kan zelfstandig in SnapGene een in silico klonering ontwerpen, de klonering uitvoeren en de verkregen (tussen)resultaten interpreteren op basis van bv een diagnostische agarose gel, een DNA digestie-patroon, een PCR resultaat, een eiwit gel en bacterial colony counts en deze resultaten rapporteren in een labjournaal.
- De student kan het werkingsmechanisme uitleggen van moleculaire biologische technieken voor het kloneren van genfragmenten ( DNA ligatie, recombinatie, PCR, restrictie-analyse van plasmide DNA, bacterie-transformatie, werken met DNA plasmiden, recombinatie enzymen etc.) en deze technieken zelfstandig uitvoeren.
- De student kan uitleggen hoe een heteroloog eiwit tot expressie gebracht wordt in een bacterie en gezuiverd kan worden op basis van de biochemische eigenschappen voor verdere karakterisatie. Daarnaast kan de student deze proeven zelfstandig uitvoeren m.b.v. een protocol;
- De student kan een hypothese formuleren over de functie- en biochemische eigenschappen van een specifiek eiwit (protein fosfatase 5) en een proefopzet ontwerpen om deze te toetsen middels experimenten;
- De student kan beschrijven hoe (geavanceerde) moleculaire biologische technieken werken zoals Gateway, Goldengate, Gibson assembly;
- De student kan informatie uit lezingen en wetenschappelijke literatuur over toepassing van Moleculaire technologieën interpreteren en de essentie van de technieken kunnen presenteren in de vorm van een grafisch abstract, essay of presentatie;
- De student kan moleculaire biologische technieken voor het kloneren van genfragmenten ( DNA ligatie, PCR, restrictie-analyse van plasmide DNA, bacterie-transformatie, werken met DNA plasmiden, recombinatie enzymen etc.) zelfstandig uitvoeren.
Onderwijsvormen
- Hoorcollege
- Werkcollege
- (Computer)practicum
- Zelfstandig werken aan bijv. project/scriptie
- Begeleiding/feedbackmoment
- Zelfstudie
- Presentatie/symposium
- 1 inleidend hoorcollegevan maximaal 2 uur waarin kennis en vaardigheden belangrijk voor het begrijpen en kunnen uitvoeren van het practicum behandeld worden.
- 1 college (dr Pfeilmeier) waarin moderne recombinant DNA technieken voor klonering en genexpressie behandeld worden. In dit college worden ook technieken die in het practicum gebruikt worden behandeld.
- 1 college (van Leeuwen) over eiwitzuiveringen en eigenschappen van eiwitten. In dit college worden ook technieken die in het practicum gebruikt worden behandeld.
- 1 college (Prof dr. Kramer) waarin eiwit identificatie middels massaspectrometrie behandeld worden. In dit college worden ook technieken die in het practicum gebruikt worden behandeld.
- 3 Keynote lectures van maximaal 2 uur waarin experts de rol van moleculaire technieken in hun vakgebieden duiden (humane virologie (Dr van der Hoek), forensische wetenschappen (Prof dr. Sijen) en plantwetenschappen (Dr Takken)) .
- 2 werkcolleges waarin studenten ondersteuning krijgen bij het uitwerken van de opdrachten gerelateerd aan 2 van de 3 keynote lectures.
- 1 computeropdracht waarin je Snapgene gebruikt om een in vitro klonering uit te voeren, 1 computeropdracht waarin je met iCn3D een structuur analyse op PP5 uitvoert en 1 computeropdracht waarin je met mascot een proteomics analyse uitvoert op je monster.
- 4 halve en 4 hele dagen practicum Moleculaire technieken (verplichte aanwezigheid) inclusief het voorbereidend hoorcollege en een nabespreking.
- ±100 uur zelfstandig werken/zelfstudie. We verwachten een academische houding, daarbij hoort voorbereiding voor de practica, maken van de opdrachten en bijhouden labjournaal. Ook valt hieronder het (gezamenlijk) schrijven van de essays voor Challenges in Forensics en het maken van de grafische abstract voor Challenges in Virology na het bestuderen van relevante wetenschappelijke artikelen en het volgen van de keynote lectures.
- Presentaties waarin de studenten hun virus poster presenteren middels een flash talk.
- zie Datanose voor de meest recente roostering
Verdeling leeractiviteiten
Activiteit
|
Uren
|
Hoorcollege
|
14
|
Practicum
|
56
|
Tussentoets
|
0
|
Werkcollege
|
8
|
Zelfstudie
|
98
|
Totaal
|
176
|
(6 EC x 28 uur)
|
Academische vaardigheden
De student heeft ervaring opgedaan:
- in het formuleren van een hypothese en het kunnen toetsen hiervan dmv een proefopzet,
- uitvoeren van praktische handdelingen in een laboratorium op basis van een protocol,
- in het veilig werken met micro-organismen, chemische stoffen, GMOs en biologische materialen,
- bijhouden en vastleggen van eigen labdata in de vorm van een labjournaal, waarin de eigen data gepresenteerd worden in de context van een onderzoeksvraag en een conclusie /discussie.
- in het analyseren evalueren van data verkregen met Moleculair biologische technieken, zoals het kunnen interpreteren van DNA en eiwit gels en MS data.
- in het combineren van verschillende experimenten om een hypothese te toetsen (trekken van een overkoepelende eindconclusie).
- een moleculaire techniek en de toepassing hiervan kunnen uitleggen in een geschreven essay.
- middels een grafische presentatie cellulaire en moleculaire principes kunnen uitleggen, zoals het infectie proces van een virus of hoe verschillende vaccin-types of medicijnen geproduceerd worden en hun moleculaire werkingsmechanisme.
Aanwezigheid
Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):
- Deelname aan (computer)practica, veldwerk en werkcolleges is in principe verplicht. Eventueel aanvullende eisen worden per onderdeel in de studiewijzer omschreven. Hier staat ook beschreven wat de eventuele consequenties zijn van het niet nakomen van deze verplichting.
Aanvullende eisen voor dit vak:
- Deelname aan (computer)practica en werkcolleges is verplicht. Eventueel aanvullende eisen worden per onderdeel in de studiewijzer omschreven. Hier staat ook beschreven wat de eventuele consequenties zijn van het niet nakomen van deze verplichting.
Aanvullende eisen voor dit vak:
- Aanwezigheid en voorbereiding is verplicht voor het practicum. Anders NAV. Bij te laat komen kan de student uitgesloten worden van het practicum (NAV).
- Bovenstaande aanwezigheidsplicht geldt ook voor alle 'live' aangeboden (computer)practica en werkcolleges en de 3 Keynote lectures.
- Student dient aanwezig te zijn bij de virus presentaties van de eigen en andere werkgroepen.
- Voor dit vak gelden de overige aanwezigheidsregels zoals vermeld in OER B van Biologie.
Mocht je wegens persoonlijke omstandigheden (denk hierbij aan ziekte of bijzondere familieomstandigheden) niet kunnen deelnemen aan een verplichte onderwijsbijeenkomst, neem dan direct per e-mail contact op met de vakcoördinator. De vakcoördinator bespreekt dan met je of er mogelijkheden er zijn om het onderwijs op een andere wijze te volgen, en zo ja welke.
Ben je langdurig niet in staat om onderwijs te volgen (langer dan 1 week), neem dan ook contact op met de studieadviseur.
NB Covid-19: Houd je te allen tijde aan de RIVM richtlijnen, ook als dit betekent dat je daardoor één of meerdere verplichte onderwijsbijeenkomsten moet missen. Ook hiervoor geldt, neem direct contact op met de vakcoördinator zodat er samen gekeken kan worden naar een oplossing.
Toetsing
Onderdeel en weging
|
Details
|
| |
- Om technische redenen is het niet mogelijk een inhaalpracticum te organiseren. Het niet bijwonen van meerdere dagen van het practicum, of het niet inleveren van het labjournaal betekend dat aan dit onderdeel niet voldaan kan worden (NAV).
- Te laat inleveren van het labjournaal leidt tot aftrek van punten, een halve punt per dag te laat.
- Het practicum dient met een voldoende (>5.5) afgerond te worden (het cijfer betreft het gecombineerde cijfer voor practicum inzet en labjournaal, zie rubric ). Indien het labjournaal als onvoldoende (<5.5) wordt beoordeeld, dan mag er éénmaal een gecorrigeerd labjournaal worden ingeleverd. Maximale cijfer van een gecorrigeerd labjournaal is een 6.
- Het gemiddelde cijfer van de twee theoretische opdrachten (essays voor forensics en poster met abstract + legenda + presentatie voor virusopdracht) moeten een voldoende (>=6) zijn, het laagste cijfer van maximaal een van de opdrachten mag niet onder de 5 liggen. Indien onvoldoende dan mag er eenmaal een gecorrigeerde versie worden ingeleverd (binnen een week), het maximale cijfer voor een revisie is een 6. Voor iedere opdracht is een rubric beschikbaar op canvas waarmee het cijfer bepaald wordt.
- Niet inleveren van een of meerdere schrijfopdrachten leidt tot een NAV.
- Te laat inleveren van de theoretische schrijf opdrachten leidt tot puntaftrek (half punt per dag).
Inzage toetsing
De beoordelingsmodellen voor praktische en theoretische opdrachten worden gepubliceerd op canvas en ook de beoordelingen worden via Canvas aan de studenten beschikbaar gesteld.
Opdrachten
- Uitvoeren van het practicum en in het inleveren van het labjournaal met daarin de zelfverkregen data beteft een individuele opdracht. Beiden worden becijferd (0-10) en tellen voor 50% mee voor het eindcijfer.
- De essay over een Moleculaire techniek in Forensics wordt in duo's uitgevoerd. Dit onderdeel wordt beoordeeld middels een rubric (0-10) en telt voor 25% mee voor het eindcijfer.
- De grafische abstract die een humaan virus, virale infectie en diagnostiek beschrijft op moleculair niveau en het beschrijven van het werkingsprincipe van een specifiek vaccine type of medicijn is een groepsopdracht (groep van 4 personen). Dit onderdeel wordt beoordeeld volgens de rubric (0-10) en telt voor 25% mee voor het eindcijfer. Weging van de onderdelen (grafisch abstract, legenda en presentatie) wordt uitgesplitst in de rubric.
Fraude en plagiaat
Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl
Weekplanning
Weeknummer |
Onderwerpen |
Studiestof |
1 |
Introductie practicum, snapgene opdracht, HC's eiwitzuivering en recombinant DNA technieken en eiwit identificatie |
Opdracht op Canvas en Practicum Syllabus |
1 |
Practicum en bijhouden labjournaal |
Syllabus |
2 |
Practicum (inc optionele opdracht excel) en mascot opdracht, bijhouden labjournaal |
Syllabus + Canvas |
2 |
Inleveren labjournaal 14 april |
|
3 |
Moleculaire technieken in forensics |
Artikelen op Canvas en HCs |
4 |
Inleveren schrijfopdracht Forenscis 20 april |
Artikelen op Canvas en HCs |
4 |
Humane virussen, infectie proces en vaccin/medicijn productie.
26 april inleveren grafische abstract en legenda Covid19 opdracht. Student presentaties
|
Artikelen op Canvas en HCs |
|
|
|
Rooster
Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.
Verwerking feedback studenten
Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.
Vakevaluatie gaf geen aanleiding tot grote aanpassingen vak. Het practicum is een dag korter dan vorig jaar en één theoretische opdracht is geschrapt vanwege roostertechnische redenen (goede vrijdag, pasen en koningsdag). Voorafgaand aan de keynote lectures die gekoppeld zijn aan de essay en oosteropdracht zal er uitgebreidere instructie gegeven worden over de opdracht en hoe deze beoordeeld wordt.
Coördinator
Docenten
- Bas Beerens
- ing. J.D. Bleeker
- N.F. Gaertner
- C.M. van der Hoek
- Nienke Koopman MSc
- Gertjan Kramer
- Pim van Leeuwen
- dr. J.S. Pfeilmeier
- Winfried Roseboom
- dr. ir. Titia Sijen
- Margarita Šimkovicová
- B.V. Vlieger MSc
- ing. R. van Wijk