Genregulatie

Gene Regulation

Studiewijzer 2022/2023

Globale inhoud

Eukaryote genomen bevatten 6.000 (gist) tot 30.000 genen (mens). Om optimaal te kunnen functioneren moet een individu deze genen selectief tot expressie laten komen op het juiste moment en in het juiste weefsel. De eukaryote celkern heeft diverse mechanismen om groepen genen specifiek tot expressie te laten komen, of om deze juist te onderdrukken. Daarbij speelt de structuur en vouwing van chromatine een belangrijke rol. Histon modificatie, DNA methylatie en Polycomb eiwitten, maar ook chromatine remodelling en RNAi staan centraal in deze cursus. De colleges bevatten veel materiaal uit zeer recente literatuur.

De volgende onderwerpen komen aan bod:

• Moderne technologieën gebruikt bij onderzoek naar genregulatie
• cis- en trans regulatie van gen expressie
• epigenetica
• 3D genoom organisatie
• histon modificaties
• histon varianten
• DNA methylatie
• Polycomb silencing
• non-coding RNAs (siRNAs, piRNAs, miRNAs, long non-coding RNAs)
• epigenome editing
  

Studiemateriaal

Literatuur

• Als achtergrondliteratuur wordt verwezen naar Molecular Biology of the Cell (5th or 6th edition) door Alberts et al.

Overig

• Aanbevolen literatuur en achtergrond informatie wordt nader bekend gemaakt.

Leerdoelen

• De student kan diverse genregulatie mechanismen bediscussiëren.
• De student kan de gevolgen van genetische en epigenetische modificaties voor de ontwikkeling van een organisme beredeneren.
• verschillende technieken voor chromatine analyse en DNA studie uitleggen.
• opgedane kennis over genregulatie uit colleges en vakliteratuur mondeling en schriftelijk overdragen aan medestudenten.
• wetenschappelijke publicaties op het gebied van genregulatie kritisch analyseren.
• een eigen oordeel ontwikkelen over wetenschap en wetenschappelijke resultaten.
• actuele onderwerpen m.b.t. genregulatie bediscussiëren.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• Zelfstandig werken aan bijv. project/scriptie
• Zelfstudie
• Presentatie/symposium
• Laptopcollege
• (Computer)practicum

Het onderwijs wordt gegeven in de vorm van hoor- en werkcolleges, een practicum en een aantal opdrachten waarin o.a. recente publicaties geanalyseerd worden, maar ook waarin opgedane kennis wordt vertaald in een filmpje. Het practicum en de opdrachten dragen bij aan het verbreden en verdiepen van de kennis van de stof gegeven in de cursus. Het practicum en de opdrachten worden uitgevoerd in kleine groepjes (2 studenten). 

Bij het practicum wordt er DNA methylatie analyse uitgevoerd op diverse samples. Hier komt zowel lab werk als data analyse aan te pas. De overige opdrachten bestaan uit besprekingen van wetenschappelijke artikelen, het maken van een outreach movie en het zelf bedenken van een experimentele aanpak om het antwoord op een specifiek vraagstuk te vinden (Project Design).   

De hieronder opgegeven uren is exclusief de benodigde zelfstudie. Voor het maken van een outreach movie is het aantal weken aangegeven waarin aan de outreach movie kan worden gewerkt. We verwachten dat het maken van de outreach movie ongeveer 24 uur kost. Per Journal club verwachten we dat studenten zo'n 5 uur aan zelfstudie hebben, voor het project design denken we dat er in totaal 16 uur tijd in gaat zitten.

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

Tijdens de Journal club opdracht moeten de studenten aangereikte artikelen over genregulatie analyseren. Iedere Journal Club bijeenkomst is er 1 groepje van 2 studenten die de Journal Club voorzitten. De andere studenten moeten vragen stellen. Bi de Journal Club leren ze wetenschappelijke artikelen te lezen, de belangrijkste boodschappen eruit te extraheren en kritisch na te denken over de uitgevoerde experimenten en getrokken conclusies. Ze leren ook kritische vragen te stellen.

In het Practicum leren ze experimentele vaardigheden, het analyseren van qPCR data, het interpreteren van de verkregen data en het vertalen van de uitkomsten naar de gestelde vraag.

Bij het maken van een filmpje leren ze de opgedane kennis te vertalen naar een specifiek target publiek (6 VWO leerlingen), maw hoe je kernboodschappen uit de complexe leerstof kunt extraheren en die zo duidelijk mogelijk kunt presenteren op een manier dat het ook duidelijk is voor een ander publiek. 

Bij de opdracht Project design moeten ze de opgedane kennis toepassen. Ze krijgen een wetenschappelijke vraagstelling en moeten bedenken welke experimenten er gedaan dienen te worden, in welke volgorde, om een antwoord te krijgen op de vraagstelling. 

Bij de beoordelingen worden beoordelingsmodellen gehanteerd. Deze verschillen per opdracht. De beoordelingscriteria komen op Canvas te staan.

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Deelname aan alle practica, computerpractica en werkcolleges in het curriculum is verplicht.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Deelname aan de activiteiten die als werkcolleges en practicum in het rooster staan is verplicht. 

Toetsing

- Het eindcijfer wordt bepaald aan de hand van de cijfers voor de onderdelen.

- De student heeft het vak gehaald als het eindcijfer tenminste een 5.5 is en als voor het tentamen minimaal een 5 is gescoord.

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via de digitale leeromgeving gecommuniceerd.

De resultaten van de opdrachten en het tentamen worden via canvas en/of op een volgende bijeenkomst besproken. 

Opdrachten

Journal Clubs

• Tijdens de Journal club opdracht (4 keer) moeten de studenten aangereikte artikelen over genregulatie analyseren. Bij iedere Journal Club bijeenkomst is er 1 groepje van 2 studenten die de Journal Club voorzit. De andere studenten moeten tijdens de bespreking vragen stellen. Twee dagen voor de journal club kunnen de presenterende studenten bij een docent vragen stellen over het artikel. De studenten hebben iedere week 3-4 dagen om de opdracht voor te bereiden. Deze assignment wordt beoordeeld (12.5% van eindcijfer)

Practicum

• De studenten leren experimentele vaardigheden, het analyseren van qPCR data, het interpreteren van de verkregen data en het vertalen van de uitkomsten naar de gestelde vraag.  Deze opdracht wordt beoordeeld (12.5% van eindcijfer)

Outreach Movie

• Studenten moeten in groepjes van 2 een outreach movie maken waarin ze de opgedane kennis vertalen naar een specifiek target publiek (6 VWO leerlingen). Ze hebben hier 7 weken voor. Ze krijgen feedback op ingeleverde ideeën (week 3), en een ingeleverd script (week 5). Het outreach movie wordt in week 7 vertoond. Deze opdracht wordt beoordeeld (12.5% van eindcijfer).

Project Design

• De studenten moeten de in de cursus opgedane kennis toepassen op een wetenschappelijke vraagstelling. Ze moeten bedenken welke experimenten er gedaan dienen te worden, in welke volgorde, om een antwoord te krijgen op de gegeven vraagstelling. De aanpak wordt in week 7 gepresenteerd en verdedigd tov medestudenten.

  Deze opdracht wordt beoordeeld (12.5% van eindcijfer).

De opdrachten worden in groepsverband (2 studenten) uitgevoerd. Tijdens en na de uitvoering wordt feedback gegeven door medestudenten en docent(en).

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

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Verwerking feedback studenten

Deze cursus is geüpdate vergeleken met voorgaande jaren. De bestaande opdrachten zijn vervangen door andere opdrachten.

Contactinformatie

Coördinator

• dr. M.E. Stam

Docenten

• dr. M.E. Stam
• dr. Rutger Gjaltema
• dr. Vincent Christoffels
• dr. Elzo de Wit
• dr. R. van Amerongen
• Carlos Fitzsimons
• dr. J.E. Seppen
• dr. P.F. Fransz
• Gaurav Sugar
•