Obsah přednášky I. Úvod: Historie mutační genetiky. Mutace a jejich klasifikace. Genotoxický stres. II. Spontánní mutace: Typy spontánních mutací. Účelové mutace, hypermutace. Nestabilita expandujících třínukleotidových opakování. Oxidativní stres. III. Indukované mutace: Mutageny, jejich zdroje a mechanismy jejich působení (ionizující a UV záření; chemické a biologické mutageny). IV. Mutageny a kancerogeny v životním prostředí: Vztah mutagen-karcinogen, karcinogeny genotoxické a negenotoxické, prokarcinogeny. Nejběžnější mutagenní a karcinogenní agens v životním prostředí, mechanismy jejich působení a jejich zdroje. Chemoterapeutické látky, jejich použití, mechanismus účinku. V. Metabolismus mutagenů a promutagenů: Detoxifikace vs. toxifikace mutagenů. Rozdíly v metabolismu mutagenů a promutagenů mezi různými druhy a experimentálními systémy. Účinky rostlinných látek na metabolismus mutagenů a promutagenů. VI. Testování mutagenicity 1: Testovací systémy, jejich srovnání v citlivosti a použití. Mikrobiální systémy. Kultury savčích buněk. VII. Testování mutagenicity 2: Cytogenetické testy. Testovací systémy s použitím rostlin a drozofily, savčí testovací systémy. Testování a monitorování lidské populace. VIII. Laboratorní mutageneze: Náhodná mutageneze, cílená mutageneze - chemicky, zářením, transposony, "site-directed" mutageneze, homologní rekombinace, využití "zinc finger" nukleáz, Delitto perfetto, gene trapping, gene knockout, gene knockdown (RNAi), GAL4/UAS systém. IX. Buněčná odpověď na poškození DNA: Rozpoznávací mechanismy poškození DNA. "Cell cycle checkpoints" - molekulární komponenty. Signální dráhy (ATM/chk2, ATR/chk1 a p38MAPK/MAPKAP-K2). Funkce p53. Apoptóza. X. Mechanismy reparace DNA: NHJE (non-homologous end-joining), SSA(single strand annealing), HR (homologní rekombinace), BER(base excision repair), NER(nukleotide excision repair), enzymatická fotoreaktivace, GGR(global genome repair), funkce proteinového komplexu XPC, TCR (transcription coupled repair), funkce RNA polymerázy II, DAR (domain associated repair), koordinace reparačních procesů s buněčným cyklem. XI. Chromatinová struktura a její role při reparaci DNA a karcinogenezi: Reparační procesy DNA s ohledem na chromatinovou dynamiku, histony a jejich posttranslační modifikace. Změny chromatinu jako signál pro "cell cycle checkpoints", změny chromatinu v průběhu karcinogeneze, role chromatinu a epigenetického tlumení genů při nádorové supresi. Komponenty chromatinu a jeho modifikátory jako moderní biomarkery genotoxického stresu a karcinogenního vývoje. XII. Genotoxické riziko u člověka: Genetická onemocnění s defektními mechanismy reparace DNA a buněčnou odpovědí k poškození. Syndromy předčasného stárnutí. Telomerická a genomová stabilita v průběhu stárnutí a karcinogeneze, role oxidativního stresu. Vliv genetického polymorfismu, životního stylu a exponování se genotoxickým látkám v životním prostředí, epidemiologické a laboratorní studie dietologického režimu, studie antioxidantů. Genotoxická zátěž obyvatelstva ve vztahu k životnímu prostředí jednotlivých regionů ČR. Obsah cvičení Seznámení se s mutantními kmeny drozofily, zvládnutí techniky pro udržování laboratorních kmenů a křížení drozofily, využití markerových mutací, balancerových chromozomů, jejich identifikace. Provedení testu mutagenicity u vybraných mutagenních a potenciálně mutagenních látek sledováním somatických mutací u drozofily, statistické vyhodnocení. Vyhodnocení hladiny oxidačního stresu (hladina antioxidantů a volných kyslíkových radikálů).
|
Kurz "Genetická toxikologie" přináší komplexní informace týkající se vzniku a následků genotoxického stresu. Jsou zahrnuty mechanismy spontánních mutací, mechanismy působení vybraných mutagenů a jejich testování. Přednáška přináší klasické i nejmodernější poznatky o vlivu genotoxické zátěže na zdraví a délku života člověka a zabývá se jak environmentálními a současně přirozenými příčinami genotoxického stresu, tak účinky benefitních faktorů, které míru tohoto stresu snižují. V další části je důraz kladen na buněčnou odpověď ke genotoxickému stresu, jako jsou biotransformace mutagenů a reparační procesy.
pokročilá znalost mechanismů mutageneze a karcinogeneze, znalost endogenních a exogenních zdrojů mutagenů a karcinogenů
|