|
Vyučující
|
-
Jalovecká Marie, RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod a modelové druhy: seznámení s obsahem kurzu, charakteristika nejvýznamnějších modelových parazitických organismů - protist, helmintů a členovců - využívaných ke studiu pro ně typických molekulárních a biochemických jevů. 2. - 3. Genomy a jejich diverzita: přehled a praktická ukázka práce s online genomovými databázemi pro modelové parazitární organismy, genomová organizace u modelových parazitů vč. unikátních adaptací (např. reorganizace genomu při konjugaci nálevníků, aj.), charakterizace organelových genomů (mitogenomy + genomy mitochondriálních derivátů, genom apikoplastu, stuktura a funkce kinetoplastu vč. mechanismu RNA editingu), alternativní splicing u helmintů. 4. Metody genetického inženýrství u parazitických organismů: obecné zásady editace genomu a jejich aplikace na parazitární modelové organismy, nejběžnější metody editace na úrovni DNA (knock-out systémy), RNA (knock-down systémy vč. RNA interference) a proteinů u parazitárních organismů. 5. Antigenní variace: obecné zásady antigenní variability a přehled rozdílných mechanismů antigenní variability u modelových parazitů (Giardia, Trypanosoma, Plasmodium, aj.). 6. Evoluce parazitismu u Apikomplex a způsob jejich invaze do hostitelské buňky: přehled vývoje apikálního komplexu, jeho charakteristika a molekulární mechanismus invaze do hostitelské buńky. 7.- 8. Energetický metabolismus parazitických protist a helmintů: přehled klasických drah energetického metabolismu, alterace energetického mechanismu u parazitů - energetický metabolismus u různých vývojových stádií Trypanosom vč. charakteristiky glykosomu, energetický metabolismus anaerobních parazitů vč. charakteristiky hydrogenosomů a mitosomů (např. Trichomonas, Blastocystis, Giardia, Entamoeba, Plasmodium, aj.), energetický metabolismus helmintů s důrazem na rozdíly mezi dospělci a larvami. 9. -10. Metabolismus krev-sajících členovců: základní přehled biologických, biochemických a imunitních mechanismů umožňující krev-sajícím členovcům sát a trávit krev, signalizační dráhy určující schopnost členovců vyklást vajíčka a rozmnožit se, protein-protein interakce slinných proteinů členovců s hostitelskými proteiny v krvi, adaptace krev-sajících členovců na zisk a systemickou distribuci hostitelského hemu. 11. Anti-parazitická léčba a potenciální terapeutické směry: přehled nejběžnějších léčiv využívaných k léčbě parazitárních onemocnění (způsobených protisty, helminty i členovci) a molekulární či biochemická podstata jejich účinku, aktuální trendy ve vývoji anti-parazitární léčby (inhibitory proteasomu, inhibitory molekul v signálních drahách, narušení redox rovnováhy a metabolismu hemu). bonus Kritéria pro vývoj anti-parazitických léčiv: mechanismy udávající specifitu malých molekul v kontextu biologických mechanismů. 12. Journal club: prezentace studentů na vybraný (tematicky související s problematikou probíranou v kurzu) odborný článek z časopisu Trends in Parasitology (součást zkoušky).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Individuální konzultace s vyučujícím
- Účast na výuce
- 24 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 10 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 50 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět si klade za cíl seznámit studenty se strukturní a funkční biochemií, a molekulární biologií parazitických organismů - prvoků, helmintů a členovců, s ohledem k jejich medicínské významnosti. Kurz se soustředí na obecné strategie energetického metabolismu parazitů - protist, helmintů i krev-sajících členovců, a seznamuje studenty s typickými molekulárními jevy u parazitických organismů, zejm. genomovu organizací, RNA editací, antigenní variací, evolucí parazitismu i unikátními způsoby invaze do hostitelské buňky. Cílem kurzu je také seznámit studenty se základními principy editace genomu u parazitických organismů a biochemicko-molekulárními principy účinku nejběžnějších antiparazitárních léčiv.
Znalost specializovaných struktur a funkčních biochemických procesů organismů adaptovaných k parazitickému způsobu života. Znalost energetických procesů trávení krve u krevsajících členovců. Znalost genomové organizace protist, helmintů a členovců. Znalost jedinečných procesů související s RNA editací a regulace genové exprese parazitických organismů. Znalost základních metod genetického inženýrství a jejich aplikace na parazitické orgainsmy. Znalost rozdílných molekulárních mechanismů antigenní variace u parazitických organismů. Znalost evoluce parazitismu u parazitů ze skupiny Apicomplexa a způsob jejich unikátní invaze do hostitelské buňky. Znalost molekulárního či biochemického mechanismu účinku nejběžnějších parazitických terapeutik a nových směrů ve vývoji antiparazitární terapie.
|
|
Předpoklady
|
Předmět předpokládá znalosti buněčné a molekulární biologie (např. kurz KBI / BIO01 nebo KMB / 250) a biochemie (např. kurz UCH / 757). Základní znalosti metod molekulární biologie jsou výhodou (např. kurz KMB / 608). Předmět doplňuje znalosti parazitologie získané v základním kurzu Biologie parazitismu (KPA / 170) a speciálních parazitologických kurzech Biologie parazitických protozoií (KPA / 480), Biologie parazitických členovců (KPA / 486) a Biologie helmintů (KPA / 484). Speciální kurz magisterského či doktorského studijního oboru Parazitologie, vhodný i pro studenty magisterského či doktorského studijního oboru Molekulární biologie využívající protozoa jako modelové organismy.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kolokvium
Úspěšné zvládnutí kurzu podmiňují: 1. Aktivní účast a prezentace v rámci "Journal Club". 2. Ústní zkouška látky probírané v kurzu.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Alberts, Bruce. Molecular biology of the cell. New York : GS Garland Science, Taylor & AFrancis Group, 2015. ISBN 978-0-8153-4464-3.
-
Archibald, John M., Simpson, Alastair G.B., Slamovits, Claudio H. Handbook of the Protists. Springer, 2017. ISBN 978-3-319-28147-6.
-
C. Bryan, C. Behm. Biochemical Adaptation in Parasites. Chapman and Hall Ltd., 1990. ISBN 978-0412325304.
-
Ian Fairweather. Cell Signalling in Prokaryotes and Lower Metazoa. Springer, 2004. ISBN 978-90-481-6483-7.
-
J. J. Marr, M. Miller (Eds. ). Biochemistry and Molecular Biology of Parasites. Academic Press Ltd, 1995. ISBN 9780124733459.
-
Kennedy M., Harnett W. (Eds.). Parasitic Nematodes: Molecular Biology, Biochemistry and Immunology. CABI 2nd edition, 2013. ISBN 978-1845937591.
-
R. Lucius, B. Loos-Frank, R.P. Lane, R.Poulin, C.W. Roberts, R. K. Grencis. The Biology of Parasites. iley-Blackwell, Hoboken, New Jersey, 2017. ISBN 978-3-527-32848-2.
-
Walochnik, Julia, Duchene, Michael (Eds.). Molecular Parasitology: Protozoan Parasites and their Molecules. Springer, 2016. ISBN 978-3-7091-1416-2.
-
William Marquardt (Ed.). Biology of Disease Vectors - 2nd edition. Academic Press, 2004. ISBN 9780080494067.
|