Mikrobioomika kursuse eesmärgid on i) anda ülevaade inimese mikrobioomist, kuidas mikroobikooslused mõjutavad inimese tervist ja kuidas on seotud keskkonnatingimustega, ravimite kasutamise või toitumisega, ii) õpetama kasutama valdkonna peamisi bioinformaatilisi meetodeid, nt sekveneerimistulemuste andmetöötlust.

Aims of the course are to provide i) the knowledge about the development of human microbiota in thegastrointestinal tract and how this is related to nutritional and environmental changes, ii) practice of microbiome data calculations.

Üliõpilane
1) tunneb mikroobikoosluste analüüsimeetodeid
2) oskab rakendada mikrobioota analüüsimeetodeid toidu ja tervise analüüsis
3) tunneb inimese mikrobiootat, selle kujunemist ning seda mõjutavaid tegureid
4) tunneb mikrobioota analüüsiks vajalikke andmetöötlusvahendeid
5) oskab kasutada spetsiifilisi andmetöötlusvahendeid
6) tunneb ja oskab kasutada genoomide, sekveneerimistulemuste ja ainevahetuse andmebaase.

Student:
1) knows the principles of analysis of microbiota data
2) can apply methods for microbiota analysis in nutrition or health analysis
3) knows human gut microbiota and its development characteristics
4) can use sequencing databases for microbiome analyses
5) has practical experience in sequencing data analyses

Mikrobioomide uurimine hoogustus peale suure läbilaskevõimega sekveneerimismeetodite juurutamist selle sajandi alguses, võimaldades analüüsida sadadest mikroorganismidest koosnevaid keerulisi konsortsiume, sh inimese soolestiku mikrobioom. Mikroobide populatsioonid on olulised kõigis ökosüsteemides ja nendel põhinev diagnostika on kastutatav personaalsetes terviseanalüüsides.
Kursus koosneb kahest moodulist:
1) Mikrobioomi loengud hõlmavad järgmisi teemasid:
a. Mõisted: mis on mikrobioota, mikrobioom, metagenoom jne.
b. Inimese mikrobioota väljakujunemine ja dünaamika
c. Mikrobioota seisundit mõjutavad tegurid
d. Mikrobioomi seos toitumise ja tervisega
e. Mikrobioomi manipuleerimise (korrigeerimise, suunatud muutmise) võimalused ja tehnikad
2) Harjutustunnid kajastavad teemasid:
a. Mikrobioomi analüüsimise meetodid (sekveneerimine - 16S, WGS; proteoomika; metaboloomika)
b. Spetsiifilised meetodid 16S järjestuste analüüsiks (nt Bion, Micca, Mothur)
c. Spetsiifilised meetodid WGS järjestuste analüüsiks (nt StrainSeeker)
d. Andmebaaside kirjeldused ja metaandmete kogumine
e. Vabalt valitud teemal ainetöö ühe uuringu tulemuste ja metaandmete analüüsist, (nt sekveneerimisandmete analüüs), töö vormistamine ja esitamine seminaril

Implementation of high throughput techniques for nucleic acid analyses has led to development of various omics methods to study biological systems as a whole. Microbiomics is a field studying microbial systems (microbiota) where hundreds of different microbial cells coexisting in the same ecological place such as in human gastrointestinal tract. Analysis of microbiota is a growing field to elucidate different health related aspects and develop diagnostics for health analyses.
The coure has two modules:
1) Lectures:
a. Definitions of microbiota, microbiome, metagenome etc.
b. Development of human gut microbiota
c. Factors influencing the human gut microbiota
d. Relationships between the microbiota and nutrition or health conditions
e. Modulation of gut microbiota
2) Practical work:
a. Principles of sequencing data analyses (16S or WGS)
b. Methods for 16S rDNA sequencing analyses (eg. Bion, Micca, Mothur)
c. Methods for whole genome sequencing (WGS) analyses (eg. StrainSeeker)
d. Databases and collection of metadata
e. Analyses of sequencing data based on database data or data related to Master thesis. Writing written report and oral presentation.

Hindamismeetod
Kirjalik eksam õpiväljundite 1, 2, 3, 4 osas, arvestus õpiväljundite 5 ja 6 osas
Eksamil hinnatakse kogu kursuse teoreetilise materjali tundmist. Esitatakse 5 küsimust/ülesannet.
Iga küsimuse/ülesande eest on võimalik saada maksimaalselt 20 punkti, seega eksami
maksimaalne väärtus on 100 punkti (lõpphindest annab see 75%).
Eksamihinde jaoks vajalikud punktid on võimalik koguda ka tunnikontrollidega, kuid eksami sooritamisel läheb arvesse viimase eksami hinne.
Harjutustunni materjalide põhjal lahendab üliõpilane vabalt valitud teemal ülesande, mis moodustab lõpphindest 25 %.

Written exam about calculations (five questions/exercises, each question/exercise 20 p, total max 100 p and 75% from the final score), oral presentation about practice (max 100 p and 25 % from the final score. Positive value of the exam is 51-100%.

-

-

Gut Microbiota, Interactive Effects on Nutrition and Health, Academic Press, Edited by: Edward Ishiguro Natasha Haskey Kristina Campbell
Understanding the Gut Microbiota, John Wiley & Sons, Inc., Edited by: Gerald W. Tannock
Probiotics and Prebiotics: Current Research and Future Trends, Caister Academic Press, Edited by: Koen Venema and Ana Paula do Carmo

-