Advanced Molecular Genetics

advertisement

Advanced Molecular Genetics 322 – Fall 2014

ROGER J. YOUNG 

Office: TSC 207 Office hours: By Appointment  

Office phone: 873­7881 

Cell/Text: 417 619 4862 

Email: ryoung@drury.edu 

Skype: DrRogerYoung 

Twitter: @RogerYoungGB

Twitter hashtag:  #AMG322

Flipboard: Biology 322

 

COURSE STRUCTURE: 

Advanced Molecular   Genetics: 4 hours. A study of the molecular basis of gene expression and the mechanisms by  which genetic material is inherited.

COURSE OBJECTIVES:  

To prepare students with an advanced understanding of human genetic analysis, the techniques necessary to  determine genotypes, and the ethical and social implications of determining that information. While targeted to  those students entering medical or graduate school, this information is also pertinant to anyone with a genome. 

Students completing this course should have mastered knowledge pertaining to mechanisms of genome analysis, 

  gene expression mechanisms and inheritance patterns, and have the ability to critique and discuss ethical  dilemmas relating to widely available genomic information. 

SCHEDULE: 

Mon, Weds, Fri  2pm – 3:50pm  TSC 135

MATERIALS: 

1) www.23andme.com

: It has been requested that you submit your DNA for analysis to the genome  sequencing company ‘23andme.com’ and have those results available for your use during class. 

2) Blackboard : The majority of information for this course will be available online as web links that can be  found in the course page on Blackboard. 

3) Twitter : You are encouraged to submit ideas and information relevant to this course on Twitter using the  hashtag  #AMG322 . 

4) Flipboard : You are also encouraged to share interesting and relevant news information via the Flipboard  smartphone application. You will receive an email with a link enabling access to the ‘Biology 322’ Flipboard  folder. ( www.flipboard.com

5) Textbooks : The National Center for Biotechnology Information website has a number of free genetics texts  that can be searched or browsed for the material in question:  http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21248/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21766/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK7580/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21128/

6) A small list of scientific  journals  and websites relevant to this course are given below. Some sites require  a subscription for full access, but you can still view a portion of the site. 

Science News

Science Daily

Center for Disease Control

Cell: sciencenews.org

sciencedaily.com

cdc.gov  cell.com 

PLOS journals  (free access)

PeerJ (free access)

Human Genome Variation (free access)

Nature Scitable (free access)

PubMed

Nature:  plos.org  peerj.com

nature.com/hgv/ nature.com/scitable ncbi.nlm.nih.gov/pubmed nature.com 

Science: 

Biotechniques: sciencemag.org  biotechniques.com 

Scientific American: sciam.com 

 

New England Journal of Medicine:

American Society of Human Genetics: nejm.org  ashg.org/ 

Journal of the American Medical Associationjama.com

There are a myriad of other  web sites  that are very useful for this class. Feel free to search the web for the topic  we are currently studying and share that link with the class as a different point of view may help your understanding  of the subject. Especially interesting are the following podcasts: 

Nature ­ 

Scientific American ­  http://www.nature.com/nature/podcast/ http://www.scientificamerican.com/podcast/ http://www.sciencemag.org/site/multimedia/podcast/ Science  ­ 

7)  Library : Use the resources available in the library. You can search online for articles at  library.drury.edu

Try the ‘JSTOR’ database or the free online Public Library Of Science (PLOS) website as given above. 

8)  YouTube : The video links below refer to material that was presented in the prerequisite class Biol 181. They  maybe useful reference material if you feel the need to refresh your understanding of the topic of genetics.  http://www.youtube.com/user/DNALearningCenter

A perspective on human genetics: http://www.youtube.com/watch?v=0­mejsKbB6M

DNA discovery and replication:

Part 1:  http://www.youtube.com/watch?v=jG4iZ98peSY

Part 2:  http://www.youtube.com/watch?v=d0kVG2MbwZ8

DNA  Replication:   http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0

PCR http://www.youtube.com/watch?v=2KoLnIwoZKU&feature=channel

Transcription & Translation part 1: http://www.youtube.com/watch?v=w6atQjULmE0

part 2: http://www.youtube.com/watch?v=jH1zoV9fsgI part 3: http://www.youtube.com/watch?v=_H7eczaOBhs part 4: http://www.youtube.com/watch?v=XynKdzOQiko

Transcription: http://www.youtube.com/watch?v=SMtWvDbfHLo

Translation: http://www.youtube.com/watch?v=TfYf_rPWUdY&NR=1

Protein mutations http://www.youtube.com/watch?v=VTDOHHmbUlQ

Mitosis and Meiosis

Part 1:http://www.youtube.com/watch?v=sG5­jroh­BU

Part 2:http://www.youtube.com/watch?v=OS42TdZwHe8

Mitosis http://www.youtube.com/watch?v=VGV3fv­uZYI&feature=watch_response

Meiosis http://www.youtube.com/watch?v=MqaJqLL49a0&feature=related

Mendel

Part 1 : http://www.youtube.com/watch?v=z2MWk7oOif8

Part 2 : http://www.youtube.com/watch?v=DTAqZrEOlFU

Part 3 : http://www.youtube.com/watch?v=RaHORNrS8f8

Pedigree charts and sex chromosomes

Part 1:http://www.youtube.com/watch?v=pI1CvmcNHts

Part 2:http://www.youtube.com/watch?v=1g1Md_KH9yI

Part 3:http://www.youtube.com/watch?v=JiiQ­DZxXvc

Sex Chromosomes & Gender http://www.youtube.com/watch?v=2vRQOYMmF1E

DNA mutations

Part 1:http://www.youtube.com/watch?v=zouTkhUq6Tk

Part 2:http://www.youtube.com/watch?v=c9ZhDofeKEU

Gene control ­ Operons

Lactose operon: http://www.youtube.com/watch?v=I75FWpGz­70

Tryptophan operon: http://www.youtube.com/watch?v=y7Fl81x4W0s

9)  Internet Access : As might be apparent from the above links, much learning in this class is benefited by the  ability to access the Internet via smartphone, tablet, laptop etc. You are encouraged to utilize such technology in  class for your educational advancement. Use of such technology in class for non­educational uses will entitle them  to be candidates for the ‘gravity drop’ experiment. 

­­­­­­­­­­­­­­­­

Course content & timeline (subject to modification):

1) Introduction. Syllabus. Use of online resources. Pre­course quiz.

2) Phylogeny. Examine 23andme data.

3) Single Nucleotide Polymorphisms & DNA replication errors. Clustal Omega to create phylogenetic trees.

4) Introduction to OMIM & links to GenBank.

5) Protein sequences & Clustal Omega

6) Introduction to BLAST.

7) Connecting databases for gene analysis.

8) Quiz.

9) SNPs in the news.

10)  Introduction to SNPedia.

11)  GMO crops as a precursor to GMO people.

12)  Introduction to ELSI. ‘Do you really want to know?’

13)  Pre­natal testing – video & discussion.

14)  Introduction to Ethical reasoning (Guest lecture).

15)  Genetic counseling (Guest lecture).

16) Quiz.

17)  Introduction to the Human Genome Project.

18)  ELSI & the Human Genome Project.

19)  Role Play ELSI scenarios.

20)  ‘Genetic Literacy’ in the public.

21)  Impact of 23amdme data in society.

22)  Genetic data as a business.

23)  Genetic data in personal medicine.

24)  Genetic data in politics & social welfare.

25)  Choosing your progeny based on genotype.

26)  Video GATTACA & discussion.

27)  Advancements in DNA forensics.

28)  Your personal genome & your priorities – what do you want to know? 

29)  Introduction to ‘Genotation’.

30)  Introduction to ‘Promethase’.

31)  Outline final Project

32)  Project

33)  Project

34)  Project

35)  Project

36)  Presentations

37)  Presentations

38)  Final Exam 

­­­­­­­­­­­­­­­­

IMPORTANT DATES:  

Class schedule:

This course will contain the following major components:

1) Understanding the methods used to determine individual Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)

2) Interpreting phylogeny results

3) Effects of SNPs on gene product structure and function

4) The ethical, legal and social implications of genomic data: Do you really want to know?

5) Interpreting your 23andme data

6) In depth analysis of YFG (Your Favorite Gene)

GRADING: 

Daily questions:

A small number of questions will be asked at the beginning of each class period referring to the assignment given  during the previous class period. Written answers will be turned in at the end of the test. These tests cannot be  made up at a later date.

Exams: 

There will be two major exams during the semester. Exam I will cover material from the beginning of the course to  the exam date. The Final Exam will cover material from the entire course. Exam questions will be of a short  answer / short essay format, and will assess your understanding of the topic, rather than memorized trivia.  

 

Other Assessment: 

While there are no separate lecture and lab periods in this class, the extended class time and relatively small class  size provides opportunities for a variety of activities exploring the practical aspects of genetics, discussions over  relevant topics, explanations of specific genetic mechanisms and other items. Various assessments of your  understanding of class material and meaningful contributions to class discussions will also take place during this  time. Due to the dynamic and collaborative nature of these assessment opportunities, no make up assessments 

are available. As with any professional work, the spelling and grammar of your work is expected to be faultless,  and its quality will be reflected in your grade for that assignment. Please check your work before turning it in.

---------

The academic weight given to exams, quizzes, labs and journals is given below: 

Daily Questions

Other Assessment

Exam I 

40%

20%

20%

20%

Weds 15 th

Weds 10 th

 Oct 

 Dec 1­3pm Final Exam

Final exam schedule:

MAKE­UP EXAMS AND QUIZZES:

You may reschedule an exam if you have a valid reason for doing so. To be eligible for this, you need to do the  following: 

1. Contact me AS SOON AS POSSIBLE, before the exam you will miss if you can. 

2. Have an incredibly good reason. Your involuntary hospitalization or receipt of a Nobel Prize are acceptable  reasons. Alien abduction, over­sleeping or ‘I had a sports practice’ are not.

If you miss a scheduled exam, there will be a written or verbal makeup at the end of the next class period that you  attend. You will be given a relevant topic and asked to elaborate on that subject. The instructor will then determine  your level of expertise and the appropriate grade.

Question / Grading Challenges 

If you believe that a question was unfair, you may state your case in writing within 24 hours of taking the exam. 

COURSE GRADES: 

Course grades will be based on the description given on page 33 of the 2013 Drury Academic Catalog, such that; 

 

A grade of F indicates an unacceptable level of performance.

A grade of D indicates below­standard performance; it is acceptable toward graduation only if offset by superior  work in other courses. 

A grade of C represents a  satisfactory  level of performance that can be expected of any Drury student who gives  a reasonable amount of time, effort and attention to the work of the course. Such satisfactory performance should  include familiarity with the content of the course as shown by an acceptable mastery of the information, concepts  or skills involved, as well as regular participation in the work of the class.

A grade of B indicates a  higher level  of performance than the satisfactory standard defined for a grade of C. It 

involves excellence in some aspect of the work, such as completeness, accuracy, and detail of knowledge or  effective independent work.

A grade of A involves a level of performance that is  conspicuously excellent  in the factors indicated in the  definition of B.

Please note that to obtain the very best grade, you need to perform to the very best standard as defined above. 

Anything less than this will, by definition, obtain a lesser grade, so please do not expect a top grade if your work  has been anything less than excellent. To truly excel at anything, you need to develop a real passion for your  interest. The same holds true for your chosen career, and those courses you take to further that career. 

Contacting the Instructor

You may schedule an appointment to meet in my office. You can also email or text or send a twitter message any  time, or you may call my cell phone number or Skype address during daylight hours. (Contact information is  above). 

‘Extra Credit’

There are many ways by which you can indirectly enhance your grade. An ‘A’ grade student is not someone who  simply knows the class material (that is a ‘C’ grade). An ‘A’ student incorporates knowledge from other aspects of  their academic and professional lives into solving the problem at hand. For example, simply attending  convocations, seminars, or other activities, is not in itself worthy of ‘extra credit’. However, the use of the material  learned during that attendance will display an integrated knowledge of the topic and will receive appropriate  acknowledgement. A similar benefit can be gained by displaying your knowledge of other academic areas and their  connection to this classes’ area of study. 

Community Service:  Participation in a documented, uncompensated activity that benefits the community, in the  academic area in which you intend to continue your studies, will also enhance your standing within this class. 

Examples might include volunteering at hospitals, elderly care centers or other care facilities, giving presentations  at libraries, schools etc., and generally giving of your time to benefit others. Make sure that you provide evidence of  this so that it can be acknowledged.

Cell phones etc. 

Smartphones, tablets and laptops are valuable resources for researching a relevant topic and their use for this 

  purpose in class is encouraged. Updating your Facebook status or Snapchatting your friends is not. It is your  responsibility to use your class time wisely. Unwise use of such technology will be dealt with as mentioned above. 

Attendance 

Please do not disturb the class by arriving late. Similarly, packing your bags early will only ensure that you miss the  last five minutes of notes. If you cannot stay awake in class, I suggest that you go home and get some rest.

YOU are responsible for your education. If you have a scheduling conflict whereby an appointment, sports event or  other activity causes you to miss a class, then  you  must make a decision which to miss and you need to accept  the consequences of your decision. Sometimes it will be a no­win situation. 

 

STATEMENT ON DISABILITIES: 

The Americans with Disabilities Act (ADA) is a federal anti­discrimination statute that provides comprehensive civil  rights protection for persons with disabilities. Among other things, this legislation requires that all students with  disabilities be guaranteed a learning environment that provides for reasonable accommodation for their disabilities. 

If you have a disability and require accommodations, please contact me early in the semester so that your learning  needs may be appropriately met. All requests are entirely confidential. The Disability Services Office is located in  the lower level of Findlay Student Center, room 114. Contact Ed Derr, Director of Counseling, Testing and 

Disability Services. Office: (417) 873­7457. Email: ederr@drury.edu 

======================

Download