Molekulární biologie

Garant předmětu:

Veronika Vymětalová

Přednášející:

Veronika Vymětalová

Cvičící:

Veronika Vymětalová

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Struktura a funkce nukleových kyselin DNA, RNA. Replikace, transkripce, translace. Proteosyntéza, prokaryotická a eukaryotická genová exprese. Struktura a funkce proteinů. Enzymy. Reprodukce buněk, buněčný cyklus, buněčné dělení. Biotechnologie, hybridomové technologie. Rekombinantní DNA, vektory, restrikční enzymy. Změny genetické informace, mutace. Metody molekulární biologie - izolace DNA, centrifugace, ELFO, PCR. Průtoková cytometrie. Genové manipulace - genové inženýrství, modifikace genů, sestřih genů.

Požadavky:

zápočet: 80% prezence, vypracování laborat.úloh, úspěšné zvládnutí 2 písemných vědomostních testů.

Podmínky zkoušky: ústní zkouška

Upozornění: interval mezi řádnou a opravnou zkouškou nebo opravnými zkouškami musí být minimálně sedmidenní.

Osnova přednášek:

1.Struktura a funkce DNA, (struktura purinových a pyrimidinových bazí; nukleotidy a nukleotidy, primární, sekundární, terciární struktura DNA; replikace a reparace DNA; DNA - nositel genetické informace, stavba genu; morfologie chromosomů, karyotyp).

2.Centrální dogma molekulární biologie, proces replikace, bakteriální genom, eukaryotní genom.

3.Struktura a funkce RNA, (purinové a pyrimidinové baze, ribozomální RNA, messenger RNA, transferová RNA; stavba a funkce ribozómu).Proces transkripce, složitost eukaryotních genů, posttranskripční úpravy.

4.Proces translace, genová exprese a její regulace.

5.Struktura a funkce proteinů, fyzikálně-chemické vlastnosti, funkce v organismu; buňky exportující proteiny; imunoglobuliny - struktura a funkce.

6.Enzymy, enzymaticky katalyzované reakce v buňce,v organizmu.

7.Analýza DNA. Izolace DNA. Centrifugace. Elektroforéza.

8.Rekombinantní DNA, restrikční enzymy, PCR - reakce.

9.Změny genetické informace - mutace,mutageny, nádorová transformace. 10.Průtoková cytometrie.

11.Klonování DNA, vektory.

12. Biotechnologie přípravy vybraných proteinů. Hybridomové technologie.

13.Genové inženýrství. Transgenní organizmy - GMO.

14.Použití molekulární biologie v klinické genetice a medicíně. Genová terapie.

Osnova cvičení:

1.Bezpečnost práce v molekulárně-biologické laboratoři, přístrojové vybavení laboratoře.

2.-5.Základy sterilizačních technik a příprava kultivačních médií.

Práce v laminárním boxu, bakteriální kultivace.

Popis kolonií. Barvení dle Grama.

6.-7. Základy laboratorních technik s buněčnými kulturami

8-10. Izolace DNA, měření koncentrace a čistoty izolované DNA.

11.-13. Amplifikace úseku DNA metodou PCR, identifikace vzorků horizontální elektroforézou.

Vizualizace fragmentů DNA pomocí UV-transiluminátoru, fotodokumentace výsledků.

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1)Alberts, Bruce. Základy buněčné biologie : Úvod do molekulární biologie buňky, Ústí nad Labem, Espero Publishing- Molecular biology of the cell. Edited by Bruce Alberts. 5th ed. New York, Garland Science, 2008 (anglicky)

2) Pritchard, Dorian J., Korf, Bruce R.: Základy lékařské genetiky. Galén, 2013

3) Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Čtvrté inovované vydání. Brno, 2006. Díl I.

4) Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Třetí inovované vydání. Brno, 1999. Díl II.

5) Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Třetí inovované vydání. Brno, 2000. Díl III.

6) Rosypal, Stanislav a kol.: Úvod do molekulární biologie IV. Třetí inovované vydání. Brno, Grafex, 2002. 300 s. Díl IV.-

7) Šmarda J. a kol.: Metody molekulární biologie, Brno, Masarykova univerzita 2005.

8) Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T. Molecular Cloning. A laboratory Manual. Second Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KL:B-223 Vymětalová V. 10:00–11:50 (paralelka 1) Kladno FBMI Lab. mikroskopických praktik
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterská studijní specializace Nanotechnologie (povinný předmět)