Genome biology

Course goals

Leerdoelen

• Het zelfstandig interpreteren van primaire literatuur en het verder verzamelen van aanvullende gegevens uit ander informatiebronnen,
• Het kunnen samenvatten en beschrijven van complexe genetische systemen en hun werking en regulatie,
• Het belang van (pan)genoomprojecten te verwoorden, en de benaderingen en werkwijzen om genomen in kaart te brengen en te vergelijken te beschrijven,
• De organisatie van genomen van hogere eukaryoten samen te vatten,
• Het gebruik van comparative genomics en samenhangende evolutionaire werkingsmechanismen samen te vatten,
• De mechanismen die het genoom veranderen en de impact daarvan te verwoorden,
• De modificaties in chromatine te begrijpen en toe te passen om hun invloed op de expressie van genen te beredeneren,
• Browsers en databases te gebruiken met betrekking tot het vinden van gegevens over genen en genomen, en de evolutie daarvan,

Vaardigheden
 

Vaardigheden	Onderdeel van de cursus	Expliciet getoetst?
Schrijven	X
Mondeling presenteren	X	X
Omgaan met data	X	X
Praktische onderzoeksvaardigheden
Onderzoeksvaardigheden	X	X
Samenwerken	X	X
Kritisch denken	X	X
Loopbaanoriëntatie	X
Interdisciplinariteit

 

Content

Ingangseis
Een of meer van de volgende drie cursussen: De Cel, Genregulatie, Ontwikkelingsbiologie, of vergelijkbare kennis. Daarnaast is basiskennis Moleculaire Biologie (jaar 1 van de bacheloropleiding Biologie of vergelijkbaar) aangevuld met kennis van hoofdstukken over DNA in “Molecular Biology of the Cell”, of “Essential Cell Biology” (Alberts et al.) vereist. De cursus Moleculair genetische onderzoekstechnieken wordt aanbevolen.

Studie-interesserichting
De cursus is kerncursus in de studie-interesserichtingen Ontwikkelingsbiologie en Plantenbiologie, maar is ook nuttig bij een moleculairbiologische invulling binnen Theoretische Biologie en Bioinformatica, Celbiologie en Evolutie.

Taal
De voertaal van de cursus is Nederlands. Sommige onderdelen, o.a., verzorgd door dr. Severin Uebbing en dr. Michael F Seidl worden in het Engels gegeven. De bijbehorende tentamenvragen voor deze onderdelen zullen veelal ook in het Engels worden gesteld maar mogen in het Nederlands en in het Engels worden beantwoord. De leerstof bestaat uit de collegestof en ondersteunde literatuur, welke deels Engels, deels Nederlands is (hoofdzakelijk Nederlands gesproken maar met Engelstalige slides; literatuur onderdelen altijd Engels). Werkcolleges betreffen Engelstalige literatuur. COO(s) zijn in het Nederlands maar maken veelal gebruik van Engelstalige websites.

Werkvormen
Iedere week bestudeer je ter voorbereiding op maandag de stof van de week, en volgt op dinsdag een hoorcollege. De informatie uit deze onderdelen vormt de basis voor de verdere week. Op de andere momenten werk je verder aan de stof, o.a., via opdrachten. De docenten zijn beschikbaar voor overleg en vragen. Op de donderdagen werk je aan opdrachten die gericht zijn om te leren interpreteren van, en werken met, genoom biologische-informatie, specifiek voor die week. Een belangrijke werkvorm die we hanteren is die van een Journal Club. Elke donderdag bespreek je een primair artikel in detail aan de hand van een set vragen van de docent met een kleine groep onder leiding van een medestudent. De docent is beschikbaar voor vragen en discussie.

Inhoud
In deze theoretische cursus gaan we dieper in op de structuur en opbouw van eukaryote genomen en de mechanismen die de organisatie, regulatie en evolutie van het genoom beïnvloeden. Tijdens de cursus behandelen we ook actuele onderwerpen als “the personal genome”, bias in referentiegenomen, en de evolutie van de mens.

In de eerste 4 weken van de cursus richten we ons op de basis van genoom sequencing, assembly en annotatie, op het epigenoom, op enhancers, en op transposable elements. Het eerste blok zal worden afgesloten met een tentamen in week 5.

Het tweede blok van 5 weken staat in het teken van analyse en evolutie van genomen. Er is veel aandacht voor pangenomen, genomische variatie en genoomevolutie, en methodieken zoals “comparative genomics”, “machine-learning” en “phylogenetics” passeren de revue. De beschikbaarheid van genoom sequenties maakt het mogelijk om alle genen in organismen te bestuderen. In week 9 zal dit deel van het tweede blok worden afgesloten met het tweede deeltentamen.

Een belangrijk 2^e onderdeel van het tweede blok is het in het detail bestuderen van een primair artikel met een focus op de gebruikte, genoom biologische/bioinformatische, methodieken. Je geeft een presentatie, deels op het inhoudelijke vlak, maar grotendeels met een technische focus op een computationele methodiek die werd gebruikt om een genoomsequentie te verkrijgen en/of te analyseren. De opdracht betreft een groepsopdracht met ongeveer 4 studenten waarbij de individuele bijdragen telkens goed moeten worden verantwoord. In de opdracht komen alle tot dusverre behandelde aspecten van de cursus terug. Deze presentatieopdracht wordt eind week 9 ingeleverd.

Toetsing
De cursus is voldoende afgerond als je een voldoende (5,5 of hoger) haalt als eindcijfer. De onderdelen tellen als volgt mee:

• Deeltentamen 1&2:   70%
• Presentatie:              30%

Voor elk onderdeel moet minimaal een 5 worden gehaald, en het gemiddelde van beide deeltentamens moet minimaal een 5,5 zijn. Actieve deelname aan werkcolleges en COOs, en de uitwerking van de genoomopdracht is verplicht. Er geldt een inspanningsverplichting voor de werkcolleges/Journal Clubs. Het gemiddelde eindcijfer moet minimaal een 4 zijn om te mogen herkansen.

De toetsen zijn grotendeels in het Nederlands, deels in het Engels, en alle vragen mogen in het Nederlands worden beantwoord. De presentatieopdracht mag in het Nederlands of in het Engels worden gegeven.

Studiemateriaal
Verplicht:

• De digitale reader op Brightspace met primaire literatuur in de vorm van artikelen en review verhalen.