Molekulární biologie

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Hlavní náplní předmětu je popis struktur podílejících se na dědičnosti organismů, jejich vzájemné interakce a regulace jejich funkce - struktura a funkce nukleových kyselin DNA, RNA. Replikace, transkripce, translace. Proteosyntéza, prokaryotická a eukaryotická genová exprese. Struktura a funkce vybraných proteinů a enzymů.

Předmět je doplněn o výklad nejdůležitějších experimentálních metodik molekulární biologie - izolace DNA, centrifugace, PCR, ELFO. Genové manipulace - genové inženýrství, modifikace genů, sestřih genů. Rekombinantní DNA, vektory, restrikční enzymy.

Biotechnologie, hybridomové technologie.

Požadavky:

Podmínky pro získání zápočtu

1.2 testy - minimálně 60% úspěšnost (termíny - 1. po 7. týdnu, 2. po 13. týdnu)

2.100% docházka u praktických cvičení

3.Odevzdané všechny protokoly z praktických úloh

Podmínky pro zkoušku:

1. Úspěšné absolvování písemného testu (60%)

2. Ústní zkoušení z probrané látky

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

Osnova přednášek:

1. Charakteristika předmětu, historie, definice pojmů.

2. Struktura a funkce DNA, (struktura purinových a pyrimidinových bazí; nukleotidy a nukleotidy, primární, sekundární, terciární struktura DNA; stavba genu; morfologie chromosomů, karyotyp).

3. Replikace a reparace DNA. Replikace DNA u prokaryot a eukaryot, fáze a přehled enzymů replikačního aparátu. Reparace - rozdělení reparačních mechanismů.

4. Izolace nukleových kyselin; stanovení koncentrace a čistoty NK; restrikční metody, elfo.

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

6. Centrální dogma molekulární biologie.

7. 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.

8. Proces translace, posttranslační úpravy proteinů, genová exprese a její regulace.

9. Enzymy experimentálně používané v molekulární biologii..

10.Průtoková cytometrie.

11.Klonování DNA, vektory.

12. Biotechnologie přípravy vybraných proteinů. Hybridomové technologie.

13.Genové inženýrství. Transgenní organizmy - GMO.

14. Genová terapie - definice a klasifikace, genová terapie nádorových onemocnění, genová terapie zprostředkovaná oligonukleotidy, genová (genetická) imunizace.

Osnova cvičení:

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

Genotypizace- metoda identifikace druhu, jedince pomocí DNA sekvencí.

3.-4. Izolace DNA z tkání metodou Fenol-chloroform.

5.-6. Izolace DNA z tkání pomocí NaOH.

7.-8. Měření koncentrace a čistoty extrahované DNA.

PCR reakce - příprava PCR mixu a vzorků pro amplifikaci úseků DNA.

9.-10. Příprava elektroforézy. Identifikace vzorků horizontální elektroforézou.

Vizualizace fragmentů DNA pomocí UV-transiluminátoru, fotodokumentace výsledků.

11. -12. Zápočtový test. Vyhodnocení výsledků experiment.

13.- 14. Kontrola zápočtového testu a protokolů, udělení zápočtu.

Cíle studia:

Seznámit se základními pojmy z molekulární biologie, základními metodami a aplikacemi molekulární biologie.

Studijní materiály:

- Alberts, Bruce. Základy buněčné biologie : Úvod do molekulární biologie buňky, Ústí nad Labem, 2000 Espero Publishing-

- Molecular biology of the cell. Edited by Bruce Alberts. 5th ed. New York, Garland Science, 2008 (anglicky)-

- Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Čtvrté inovované vydání. Brno, 2006. Díl I.- Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Třetí inovované vydání. Brno, 1999. Díl II. - Rosypal, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. Třetí inovované vydání. Brno, 2000. Díl III.- Rosypal, Stanislav a kol.: Úvod do molekulární biologie IV. Třetí inovované vydání. Brno, Grafex, 2002. 300 s. Díl IV.-

- Šmarda J. a kol.: Metody molekulární biologie, Brno, Masarykova univerzita 2005.- Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T. Molecular Cloning. A laboratory Manual. Second Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.-

- Zima, Tomáš a kol: Laboratorní diagnostika, Galén, 2002

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bakalářský studijní obor Zdravotní laborant (povinný předmět)