GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| BBYL572 | BAĞCILIKTA GENLERİN VE GEN İFADESİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN YÖNTEMLER | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 1 | 5,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı; asma genomunun yapısı ve organizasyonu, bağcılık araştırmalarında genlerin belirlenmesi ve gen ifade düzeylerinin incelenmesinde kullanılan moleküler yöntemler hakkında ileri düzeyde kuramsal ve uygulamaya yönelik bilgi kazandırmaktır. Ders kapsamında öğrencilerin; araştırma amacına uygun moleküler yöntemi seçebilmesi, DNA ve RNA temelli analizleri planlayabilmesi, PCR, RT-PCR, RT-qPCR ve transkriptomik analizlerden elde edilen sonuçları yorumlayabilmesi ve bağcılıkta moleküler düzeyde bir araştırma önerisi geliştirebilmesi amaçlanmaktadır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Dr. Öğr. Üyesi Aysun ŞEHİT
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Asma genomunun organizasyonunu, gen yapısını ve gen ifadesinin düzenlenmesinde rol oynayan temel moleküler mekanizmaları açıklar. |
| 2 | Bağcılık araştırmalarında hedef genlerin belirlenmesi ve genotiplerin moleküler düzeyde tanımlanması için uygun DNA temelli yöntemleri seçer. |
| 3 | Asma dokularında gen ifade analizine yönelik örnekleme, RNA izolasyonu, cDNA sentezi, referans gen seçimi ve RT-qPCR aşamalarını bilimsel ilkelere uygun olarak planlar. |
| 4 | PCR, RT-qPCR, DNA dizileme ve transkriptom analizlerinden elde edilen verileri temel biyoinformatik ve istatistiksel yaklaşımlarla değerlendirerek yorumlar. |
| 5 | Bağcılıkta gen ve gen ifadesi analizlerine dayalı özgün bir araştırma önerisi hazırlar; araştırma sonuçlarını bilimsel ve etik kurallara uygun biçimde raporlar, tartışır ve sunar. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
[Yok]
Dersin İçeriği
Asma genomunun yapısı ve organizasyonu; gen, genom ve gen ifadesi kavramları; asma genom ve transkriptom veri tabanları; bitkisel materyalden DNA ve RNA izolasyonu; nükleik asitlerin miktar ve kalite analizleri; hedef genlerin belirlenmesi; primer tasarımı; konvansiyonel PCR ve türevleri; moleküler markörler; genotipleme; DNA dizileme yöntemleri; asma genlerinin anotasyonu; transkripsiyon ve gen ifadesinin düzenlenmesi; RNA izolasyonu ve cDNA sentezi; RT-PCR ve gerçek zamanlı kantitatif PCR; referans gen seçimi; bağıl ve mutlak ifade analizleri; mikroarray ve RNA dizileme; diferansiyel gen ifadesi; temel biyoinformatik analizler; bağcılıkta abiyotik ve biyotik stres, gelişme, olgunlaşma ve kalite özellikleriyle ilişkili gen ifade çalışmalarının incelenmesi; deneysel tasarım, bilimsel raporlama ve araştırma etiği.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Dersin kapsamı ve temel kavramlar: gen, genom, transkriptom, gen ifadesi ve fonksiyonel genomik; moleküler yöntemlerin bağcılık araştırmalarındaki kullanım alanları. | ||
| 2 | Asma genomunun yapısı ve organizasyonu; çekirdek, kloroplast ve mitokondri genomları; Vitis vinifera referans genomu; NCBI, Ensembl Plants, Gramene ve asma veri tabanlarının kullanılması. | ||
| 3 | Asma dokularından örnek alma ve örneklerin muhafazası; DNA izolasyonu; DNA miktarı, saflığı ve bütünlüğünün spektrofotometri, florometri ve jel elektroforeziyle belirlenmesi. | ||
| 4 | Hedef genlerin belirlenmesi; veri tabanlarında dizi taraması; BLAST analizleri; primer tasarım ilkeleri; konvansiyonel PCR, multipleks PCR ve PCR optimizasyonu. | ||
| 5 | Genlerin ve genotiplerin belirlenmesinde kullanılan yöntemler: RFLP, RAPD, AFLP, SSR, ISSR, SNP, CAPS ve SCAR markörleri; moleküler markörlerin bağcılıkta kullanım alanları. | ||
| 6 | DNA dizileme yöntemleri; Sanger ve yeni nesil dizileme teknolojileri; hedef gen dizilerinin doğrulanması, gen anotasyonu ve filogenetik değerlendirme. | ||
| 7 | Ara sınav. | ||
| 8 | Gen ifadesinin moleküler temelleri: transkripsiyon, promotörler, cis-düzenleyici elementler, transkripsiyon faktörleri, epigenetik düzenleme ve kodlamayan RNA’lar. | ||
| 9 | Asma dokularından RNA izolasyonu; polifenol ve polisakkaritlerden kaynaklanan izolasyon sorunları; RNA kalite kontrolü, DNaz uygulaması ve cDNA sentezi. | ||
| 10 | RT-PCR ve gerçek zamanlı kantitatif PCR: floresan kimyaları, primer etkinliği, erime eğrisi, teknik ve biyolojik tekrarlar, negatif kontroller ve referans gen seçimi. | ||
| 11 | RT-qPCR verilerinin analizi: Ct/Cq değerleri, standart eğri, mutlak ve bağıl kantifikasyon, \(2^{-\Delta\Delta C_T}\) yöntemi, MIQE ilkeleri ve sonuçların raporlanması. | ||
| 12 | Yüksek kapasiteli gen ifade yöntemleri: mikroarray, RNA-seq, tek hücre RNA dizileme ve dijital PCR; yöntemlerin üstünlükleri ve sınırlılıkları. | ||
| 13 | Transkriptomik verilerin temel analizi: kalite kontrolü, okumaların referans genoma hizalanması, diferansiyel gen ifadesi, gen ontolojisi ve biyolojik yolak zenginleştirme analizleri. | ||
| 14 | Bağcılıkta uygulama örnekleri: kuraklık, tuzluluk, sıcaklık, soğuk, mineral beslenme, hastalık dayanıklılığı, tane gelişimi ve olgunlaşmayla ilişkili genler; öğrenci araştırma önerilerinin sunulması ve etik açıdan değerlendirilmesi. |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
Brown, T.A. (2020). Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction. 8th Edition. Wiley-Blackwell. Green, M.R. and Sambrook, J. (2012). Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 4th Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Stewart, C.N. Jr. (2016). Plant Biotechnology and Genetics: Principles, Techniques, and Applications. 2nd Edition. Wiley. Bustin, S.A. (Ed.) (2004). A-Z of Quantitative PCR. International University Line. Roubelakis-Angelakis, K.A. (Ed.) (2009). Grapevine Molecular Physiology & Biotechnology. 2nd Edition. Springer. Adam-Blondon, A.F., Martínez-Zapater, J.M. and Kole, C. (Eds.) (2011). Genetics, Genomics, and Breeding of Grapes. CRC Press. Keller, M. (2020). The Science of Grapevines: Anatomy and Physiology. 3rd Edition. Academic Press.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 25 |
| Proje Hazırlama | 1 | 25 |
| Proje Sunma | 1 | 25 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 25 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 50 |
| Final Sınavı için Bireysel Çalışma | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 50 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 50 | |
Staj Durumu
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 14 | 14 |
| Final Sınavı | 1 | 28 | 28 |
| Proje Hazırlama | 1 | 20 | 20 |
| Proje Sunma | 1 | 10 | 10 |
| Proje Tasarımı /Yönetimi | 1 | 10 | 10 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 14 | 14 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 28 | 28 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 124 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 2 | 2 | 5 | 3 | ||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 4 | 2 | 5 | 4 | 3 | 5 | 3 | |||
| ÖÇ 3 | 5 | 4 | 3 | 2 | 5 | 5 | 3 | 3 | 5 | 4 | |
| ÖÇ 4 | 4 | 5 | 4 | 4 | 5 | 4 | 2 | 4 | 3 | 5 | 4 |
| ÖÇ 5 | 3 | 5 | 5 | 4 | 4 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek