Biotechnologia w rozrodzie zwierząt

Biotechnology in animal reproduction

2019L

Kod przedmiotu1207S2-miBTWR
Punkty ECTS
Typ zajęć Wykład
Ćwiczenia
Przedmioty wprowadzającefizjologia zwierząt
Wymagania wstępneznajomość fizjologii rozrodu samca i samicy
Opis ćwiczeńIzolacja oocytów z jajników krów i świń. Klasyfikowanie oocytów według ich przydatności do zapłodnienia in vitro. Prowadzenie inkubacji, dojrzewania oocytów in vitro i ocena efektów inkubacji. Przygotowanie nasienia buhaja do zapłodnienia: wykonanie testu swim up, barwienie plemników eozyną, test oporności osmotycznej, kapacytacja in vitro. Zapłodnienie in vitro oocytów krów i ocena efektywności procedury. Dojrzewanie in vitro oocytów myszy i pozyskiwanie przedimplantacyjnych zarodków. Manipulacje na zarodkach ptaków: otwieranie zapłodnionych jaj, iniekcje do tarczki zarodkowej, rozszczepienie nieinkubownej blastodermy, założenie hodowli in ovo i ocena efektów hodowli in ovo. Metody wykonywania "okienek" - eggs windowing. Izolacja tarczek zarodkowych z jaj kury, zakładanie hodowli in vitro oraz ocena jej efektywności. Określanie płci zarodków ptaków (PCR). Badanie właściwości drażniących wybranych substancji chemicznych (w tym kosmetyków) z wykorzystaniem zarodków kury - test Leupkego. Rozwój embrionalny człowieka oraz techniki rozrodu wspomaganego człowieka – dyskusja problemowa oraz zajęcia w pracowni komputerowej - „Podróż do wnętrza ludzkich zarodków". Izolacja i hodowla in vitro skrawków tkanek macicy i jajowodu w celu określenia potencjału rozrodczego samic. Metody pozyskiwania zarodków z macicy i jajowodu. Badanie wpływu pola elektromagnetycznego (PEM) o ekstremalnie niskiej częstotliwości na funkcje rozrodcze samca; ocena żywotności i czasu przeżycia plemników po ekspozycji na PEM. Określanie dnia cyklu rujowego na podstawie morfologii jajników. Procedura dojrzewania oocytów myszy in vitro i zapłodnienie in vitro oocytów myszy. Metody biotechnologiczne stosowane w hodowli bydła i/lub ryb – spotkanie z pracodawcą oraz zajęcia terenowe. Zmiany epigenetyczne a rozwój zarodków i zdrowie potomstwa.
Opis wykładów• Techniki zwiększania potencjału rozrodczego samic. • Techniki manipulacji na zarodkach – rekonstrukcje, mikrochirurgia, kriokonserwacja i długotrwałe hodowle zarodów. • Zaburzenia rozwojowe zwierząt hodowlanych uzyskanych w warunkach in vitro. • Zmiany epigenetyczne w oocytach i zarodkach i ich konsekwencje. • Problemy etyczne związane z manipulacjami na gametach i zarodkach. Osiągnięcia inżynierii embrionalnej na świecie i w Polsce, w tym najnowsze. Wspomagany rozród człowieka: powody i technologie. Gametogeneza, przebieg i regulacja. Regulacja powstawania płci, w tym płci mózgu. Swoiste cechy oocytów, powstawanie, fazy dojrzewania i regulacje tych procesów. Możliwości pozyskiwania, dojrzewania in vitro i kriokonserwacji oocytów. Molekularne mechanizmy rozpoznania między gametami i zapłodnienia. Metody zapłodnienia in vitro i ich efektywność. Wczesny rozwój zarodkowy od zygoty do blastocysty. Różnicowanie komórkowe zarodków. Manipulacje na zarodkach zwierząt. Klonowanie somatyczne: cele, postępowanie metodyczne, efektywność, korzyści i zagrożenia. Wpływ czynników epigenetycznych na rozwój i cechy zarodków, płodów i organizmów dojrzałych. Pierwotne komórki zarodkowe i komórki macierzyste - zastosowanie w biotechnologii rozrodu. Uzyskiwanie i wykorzystanie zwierząt transgenicznych. Problemy etyczne związane z różnymi aspektami inżynierii embrionalnej.
Cel kształceniaZapoznanie studentów z najnowocześniejszymi metodami stosowanymi w biotechnologii rozrodu - metody rozrodu wspomaganego, manipulacje na gametach i zarodkach. Badanie właściwości drażniących wybranych kosmetyków z wykorzystaniem zarodków kury - test Leupkego. Możliwości wykorzystania pluripotentnych komórek macierzystych. Wykorzystanie wczesnych zarodków ptaków w inżynierii embrionalnej. Omówienie kierunków aktualnych badań prowadzonych na oocytach i zarodkach ptaków w Polsce. Rozwój embrionalny człowieka i techniki wspomaganego rozrodu stosowane w niepłodności człowieka. Określanie dnia cyklu rujowego na podstawie morfologii jajników. Dojrzewanie oocytów myszy in vitro i zapłodnienie in vitro. Metody pozyskiwania przedimplantacyjnych zarodków myszy. Izolacja i hodowla in vitro skrawków tkanek macicy i jajowodu w celu określenia potencjału rozrodczego samic. Metody pozyskiwania zarodków z macicy i jajowodu. Określenie konsekwencji oddziaływania pola elektromagnetycznego (PEM) o ekstremalnie niskiej częstotliwości na funkcje rozrodcze samca; ocena żywotności i czasu przeżycia plemników po ekspozycji na PEM. Poznanie metod biotechnologicznych stosowanych w hodowli zwierząt – spotkanie z pracodawcą oraz zajęcia terenowe.
Literatura podstawowa1) Geisert R, Rapid conceptus elongation in the pig: An interleukin 1 beta and estrogen-regulated phenomenon, Whiley, Mol Reprod Dev, 2017 2) Fleming T, The embryo and its future, t. 71, Biol Reprod , 2004, s. 1046-1054 3) Hryhorowicz M, Gentically modified pig as organ donors for xenotransplantation, t. 59, Mol Biotechnol, 2017, s. 435-444 4) A. Bielański, M. Tischner, Biotechnologia rozrodu zwierząt. M. Kurpisz, Molekularne podstawy rozrodczości człowieka i, Drukol, , 1997 5) L. Zwierzchowski, Biotechnologia zwierząt innych ssaków 2006, t. 3, s. 109-122; 5) Maleszewski M, Ćwiczenia z biologii rozwoju zwierząt, wyd. WUW, - ; 6) Smorąg Z i in. , Biotechnologiczne i medyczne podstwy ksenotransplantacji, wyd. Ośrodek Wydawnictw Naukowych, 2006, PWN, 1998 6) M. Kurpisz, Molekularne podstawy rozrodczości człowieka i, Termedia Wyd. Medyczne, 2002 7) M. Grzymkowska,, Czy prawo polskie chroni embriony in vitro? Regulacja w Polsce w świetle standardów europejskich, Kwartalnik Prawa Publicznego,, 2006, 8) Maleszewski M, Ćwiczenia z biologii rozwoju zwierząt, WUW, - 9) Smorąg Z, Biotechnologiczne i medyczne podstwy ksenotransplantacji, wyd. Ośrodek Wydawnictw Naukowych, 2006
Literatura uzupełniająca
Uwagi