|
Vyučující
|
-
Riegert Bystřická Dagmar, Mgr. Ph.D.
-
Zlámalová Aneta, Ing.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Vznik molekulární biologie jako samostatného vědního oboru - chronologie nejvýznamnějších objevů s důrazem na jejich biomedicínskou aplikaci 2. Stavba bílkovin, souvislost s jejich funkcí v buňce a organizmu (stavební, enzymové a informační bílkoviny). Příklady bílkovinných makromolekul významných pro zdraví člověka a obranu vůči patogenům. - 2 lekce 3. viz bod 2 4. Primární struktura nukleových kyselin, konformace molekul RNA a DNA. Bioinformační funkce nukleových kyselin a jejich význam pro zabezpečení přenosu genetické informace živých soustav 5. Paměťový systém buňky. Genetická informace, vymezení pojmu gen z hlediska struktury a funkce. Typy genů a negenová DNA 6. Buněčný genom. Struktura a uspořádání genetického materiálu v prokaryotních a eukaryotních chromozómech. Organizace a specifika mimojaderného genetického aparátu 7. Replikace DNA. Šumy v genetické informaci a jejich příčiny (mutagenní faktory) 8. Exprese genetické informace. Význam postranskripčních úprav RNA. Biomedicínský význam přenosu genetické informace a mechanizmy regulace exprese genů prokaryotních a eukaryotních živých soustav. - 2 hodiny 9. viz bod 8 10. Molekulárně biologická charakteristika patobiologických změn buněčného genomu (mutageneze, karcinogeneze, vznik nenádorových civilizačních onemocnění) 11. Geneticky podmíněné choroby a vývojová onemocnění (mutace chromozomální, subchromozomální (aberace), genové a mitochondriální DNA, mikrodelece, repetice). Prionová onemocnění (infekční bílkoviny a jejich genetická determinace, onemocnění zvířat a lidí, biomedicínské implikace). - 2 lekce 12. viz bod 11 13. Základní principy využití molekulárně biologických postupů v biomedicínské laboratorní diagnostice a biomonitorování (diagnostika dědičných chorob analýzou nukleových kyselin: restrikční analýza, elektroforéza, hybridizační techniky, sondy, fingerprinting) 14. samostatná vystoupení studentů s referáty k problematice molekulární biologie (rozsah 1 hod. v rámci přednášek + 1 hod v rámci cvičení) Cvičení: 1. Úvod kurzu (poslání, přehled úloh, dílčí cíle). Bezpečnost práce v laboratoři (zdraví nebezpečné látky, hořlaviny, vysoké napětí, tlakové nádoby). Zásady nakládání s mikroorganizmy a geneticky modifikovanými organizmy v laboratoři 2. Příprava tekutých a pevných kultivačních médií pro kultury bakterií. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině 3. viz bod 2 4. Zásady aseptické práce. Práce v laminárním boxu - očkování bakteriálních kultur, izolace bakteriálních klonů jednobuněčného původu a další základní techniky 5. Stanovení denzity ("počtu") bakterií na spektrofotometru. Příprava a dlouhodobé uchovávání bakteriálních kmenů a biologických vzorků při nízké teplotě 6. Techniky izolace nukleových kyselin (NK) z mikroorganizmů a vyšších organizmů (živočichů a rostlin).Zdroje technických obtíží, možnosti jejich překonávání. Izolace bakteriální NK/ izolace z živočišných tkání. Stanovení koncentrace NK a bílkovin. - - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině 7. viz bod 5 8. Polymerázová řetězová reakce (PCR) jako základní metoda pro průkaz přítomnosti sekvencí patogenních organizmů, dědičných chorob a transgenů. Příprava reakční směsi, aplikace vzorků, amplifikace. Pracovní profily cykleru, uchovávání produktů. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině 9. viz bod 8 10. Elektroforetická separace bílkovin a NK na gelu. Příprava pufrů, příprava gelových nosičů. Elektroforéza, barvení a hodnocení elektoroforeogramů. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině 11. viz bod 10 12. Hybridizační techniky. Přenos NK na membránu. Southernova hybridizace NK s digoxigeninem značenou sondou (ukázka) 13. Exkurze do servisní laboratoře genomiky (zařízení a sekvenování NK) 14. Prezentace samostatných příspěvků (viz přednášky)
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
nespecifikováno
|
|
Výstupy z učení
|
Objasnění významu molekulární podstaty organizace forem živých soustav. Vysvětlení vztahu organizační struktury biopolymerů k jejich biologické funkci při utváření živých soustav - molekulárně biologické základy podstaty jednoty a diferenciace živé hmoty. Molekulárně biologické principy organizace genetické informace. Metodologická úloha oboru molekulární biologie v rozvoji moderní biologie, s důrazem na jejich biomedicínské aplikace. Molekulární diagnostika dědičných chorob, nádorových a nenádorových onemocnění analýzou nukleových kyselin a bílkovin.
Student si osvojí základní znalosti o souvislostech mezi strukturou bílkovin a nukleových kyselin a jejich biologickými funkcemi, uchovávání a přenosu genetické informace, principy determinace a exprese dědičných onemocnění jakož i poruch při uchovávání a regulaci projevu dědičné informace. V neposlední řadě získá přehled o základních molekulárně biologických metodách využívaných v diagnostice dědičných poruch a onemocnění člověka. Získá praktické zkušenosti z laboratorní činnosti zaměřené na aseptický odběr vzorků, izolace nukleových kyselin a realizaci základních metod molekulární biologie využívaných v diagnostice.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
nespecifikováno
Požadavky pro udělení zápočtu: 90% účast na seminářích, test Požadavky pro udělení kolokvia: Ústní, příprava a prezentace samostatného příspěvku
|
|
Doporučená literatura
|
-
Alberts B. et al. Základy buněčné biologie. Ústí n Labem, 2000. ISBN 80-902906-2-0.
-
Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.,; Moravcová, Hana. Biologie. 1. vyd. Brno : Computer Press, 2006. ISBN 80-251-1178-4.
-
Dobiáš L., Černá M., Malachová K., Topinka J. Úvod do molekulární a buněčné biologie. Repronis, Ostrava., 2000.
-
Kočárek, Eduard. Molekulární biologie v medicíně. Vydání první. Brno : Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů v Brně, 2007. ISBN 978-80-7013-450-4.
-
Lodish, Harvey F. Molecular cell biology. 7th ed. New York : W. H. Freeman, 2013. ISBN 978-1-4641-0981-2.
-
Nečas, Oldřich. Obecná biologie pro lékařské fakulty. 3. přepracované vydání, v nakladatelství H & H 1. Jinočany : H & H, 2000. ISBN 80-86022-46-3.
-
Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Díl 1. 4. inov. vyd. Brno : Rosypal, 2005. ISBN 80-902562-5-2.
-
Strachan T., Read A.P. Human Molecular Genetics. Garland Science. New York, 2010. ISBN 978-0-8153-4149-9.
-
Šmarda, Jan. Metody molekulární biologie. 1. vyd. Brno : Masarykova univerzita, 2005. ISBN 80-210-3841-1.
-
Watson, James Dewey. Molecular biology of the gene. 6th ed. San Francisco : Pearson/Benjamin Cummings ; Cold Spring Harbor : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2008. ISBN 978-0-321-50781-5.
|