ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Syllabus ( BTEC 551 )


   Basic information
Course title: Genome Editing Strategies
Course code: BTEC 551
Lecturer: Prof. Dr. Elif Damla ARISAN
ECTS credits: 7,5
GTU credits: 3 (3+0+0)
Year, Semester: 2023, Fall
Level of course: Second Cycle (Master's)
Type of course: Compulsory
Language of instruction: English
Mode of delivery: Face to face , Group study
Pre- and co-requisites: None
Professional practice: No
Purpose of the course: The course aims to provide students with in-depth knowledge of genome editing technologies, including gene targeting, genome editing nucleases, CRISPR/Cas9, and their applications in biotechnology, medicine, and research. The course will also cover the generation of transgenic models, 3D culture systems, and ethical considerations in genome editing and stem cell biology.
   Learning outcomes Up

Upon successful completion of this course, students will be able to:

  1. Describe the differences between embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells.

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    3. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    4. Günümüz bilim ve iş dünyasında ihtiyaç duyulan iletişim becerilerine sahip olmak ve yazışma, tartışma, raporlama ve sunu tekniklerini en iyi şekilde uygulayabilmek
    5. Biyoteknoloji alanında akademik dünya ile iş dünyası arasında köprü olabilmek ve üniversite-sanayi işbirliklerinin kurulup geliştirilmesini sağlayabilmek

    Method of assessment

    1. Oral exam
    2. Homework assignment
    3. Term paper
  2. Apply gene targeting, knockout and knockin strategies

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Sanayinin Ar-Ge faaliyetleri için gerekli teorik ve deneysel bilgi birikimine sahip olmak
    3. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    4. Biyoteknoloji alanında girişimci olabilmek ve/veya yeni girişimlere gerek bilimsel ve teknik gerekse yönetsel katkı sağlayabilmek
    5. Biyoteknoloji alanında hem Türkçe’yi hem de İngilizce’yi üst düzeyde kullanabilmek
    6. Biyoteknoloji ile ilgili ulusal ve uluslararası mevzuat ve etik ilkeler çerçevesinde iş yapabilmek

    Method of assessment

    1. Oral exam
    2. Homework assignment
    3. Term paper
  3. Knowledge of the application models of the Nobel Prize-winning CRISPR/Cas9 method

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Türkiye’de ve dünyada biyoteknoloji sektörünü tanımak, sektörün ihtiyaçlarını, fırsatlarını ve sorunlarını bilmek
    3. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    4. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek

    Method of assessment

    1. Oral exam
    2. Homework assignment
    3. Term paper
  4. Describe strategies for the creation of transgenic animals in biotechnology and disease modeling

    Contribution to Program Outcomes

    1. Biyoteknolojinin kapsamını, temellerini, uygulama alanlarını ve diğer bilim dallarıyla ilişkilerini kavramış olmak
    2. Sanayinin Ar-Ge faaliyetleri için gerekli teorik ve deneysel bilgi birikimine sahip olmak
    3. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    4. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    5. Biyoteknoloji ile ilgili ulusal ve uluslararası mevzuat ve etik ilkeler çerçevesinde iş yapabilmek

    Method of assessment

    1. Oral exam
    2. Homework assignment
    3. Seminar/presentation
  5. Somatic cell nuclear transfer and animal cloning; genetic analysis of offspring

    Contribution to Program Outcomes

    1. Tez konusu ile ilgili biyoteknoloji alanında (sağlık biyoteknolojisi, bitki biyoteknolojisi, endüstriyel biyoteknoloji veya sentetik ve sistem biyoteknolojisi) üst düzey ve güncel bilgilere sahip olmak
    2. Biyoteknolojide sektörün ihtiyaçlarını giderebilecek ve sorunlarını çözebilecek yaklaşımlar geliştirebilmek ve Ar-Ge faaliyetleri yürütebilmek
    3. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    4. Günümüz bilim ve iş dünyasında ihtiyaç duyulan iletişim becerilerine sahip olmak ve yazışma, tartışma, raporlama ve sunu tekniklerini en iyi şekilde uygulayabilmek

    Method of assessment

    1. Seminar/presentation
  6. Knowledge of ethical approaches to regenerative medicine; 3D culture systems, stem cell biology and genome editing

    Contribution to Program Outcomes

    1. Türkiye’de ve dünyada biyoteknoloji sektörünü tanımak, sektörün ihtiyaçlarını, fırsatlarını ve sorunlarını bilmek
    2. Sanayinin Ar-Ge faaliyetleri için gerekli teorik ve deneysel bilgi birikimine sahip olmak
    3. Biyoteknoloji alanındaki bilgi ve becerilerini iş dünyasında kullanabilmek
    4. Biyoteknoloji alanında yeniliklere açık olmak ve uluslararası düzeyde yenilikleri yakından takip edebilmek
    5. Biyoteknoloji alanında akademik dünya ile iş dünyası arasında köprü olabilmek ve üniversite-sanayi işbirliklerinin kurulup geliştirilmesini sağlayabilmek

    Method of assessment

    1. Term paper
   Contents Up
Week 1: Week 1: Introduction to Genome Editing and Stem Cells
Overview of genome editing: history and evolution
Introduction to stem cell types and their relevance to genome editing
Week 2: Week 2: Gene Targeting: Knockout and Knockin Models
Gene targeting basics
Methods for generating knockout and knockin models
Research applications of gene targeting
Week 3: Week 3: Genome Editing Nucleases - ZFNs, TALENs, and CRISPR/Cas9
Mechanisms and differences among ZFNs, TALENs, and CRISPR/Cas9
Pros and cons of each technology
Week 4: Week 4: CRISPR/Cas9 in Detail
Function of the CRISPR/Cas9 system, Cas9, and guide RNA
Applications and current research uses of CRISPR/Cas9
Week 5: Week 5: Genome Editing in Somatic Cells and Stem Cells
Techniques and challenges in editing somatic cells and stem cells
Therapeutic potential and disease modeling
Week 6: Week 6: Development and Applications of Transgenic Animals
Generating transgenic animals with genome editing
Case studies in disease modeling using transgenic animals
Week 7: Week 7: Midterm Exam
Week 8: Week 8: Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT) and Cloning
Principles of SCNT and cloning techniques
Applications and ethical considerations
Week 9: Week 9: Genetic Analysis of Offspring and Inheritance
Techniques for genetic analysis in modified organisms
Implications for trait inheritance and disease research
Week 10: Week 10: Regenerative Medicine and Stem Cell Therapies
Applications of stem cells in regenerative medicine
Challenges and future directions in stem cell-based therapies
Week 11: Week 11: 3D Culture Systems and Organoids
Overview and benefits of 3D cultures and organoids
Applications in research, drug testing, and regenerative medicine
Week 12: Week 12: Ethical, Legal, and Social Issues in Genome Editing
Bioethical and societal implications of genome editing
Regulatory concerns and policies
Week 13: Week 13: Advanced Genome Editing Strategies and Emerging Trends
Current and experimental strategies in genome editing
Overview of future challenges and directions in the field
Week 14: Week 14: Course Recap and Student Presentations
Summary of course concepts
Student presentations on chosen research topics related to genome editing strategies
Week 15*: Week 14: Course Recap and Student Presentations
Summary of course concepts
Student presentations on chosen research topics related to genome editing strategies
Week 16*: Week 14: Final
Textbooks and materials: Genome Editing: A Practical Guide to Research and Clinical Applications
Recommended readings: Genome Editing: A Practical Guide to Research and Clinical Applications
  * Between 15th and 16th weeks is there a free week for students to prepare for final exam.
Assessment Up
Method of assessment Week number Weight (%)
Mid-terms: 0
Other in-term studies: 0
Project: 8 30
Homework: 2, 5 20
Quiz: 0
Final exam: 16 50
  Total weight:
(%)
   Workload Up
Activity Duration (Hours per week) Total number of weeks Total hours in term
Courses (Face-to-face teaching): 3 14
Own studies outside class: 8 14
Practice, Recitation: 0 0
Homework: 6 2
Term project: 10 2
Term project presentation: 2 1
Quiz: 0 0
Own study for mid-term exam: 0 0
Mid-term: 0 0
Personal studies for final exam: 0 0
Final exam: 0 0
    Total workload:
    Total ECTS credits:
*
  * ECTS credit is calculated by dividing total workload by 25.
(1 ECTS = 25 work hours)
-->