Molekulární biologie

Přednášející:

Veronika Vymětalová (gar.)

Cvičící:

Veronika Vymětalová (gar.)

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:

- 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)- 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.- Průša R.: Základy analytických metod v molekulární biologii dostupné http://www.lf2.cuni.cz/Projekty/prusa-DNA/newlook/defa1.htm či http://www.lf2.cuni.cz/Projekty/prusa-DNA/newlook/defa12.htm

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2022/2023:

	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. 14:00–15:50 (paralelka 1) Kladno FBMI Lab. mikroskopických praktik
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2022/2023:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterská studijní specializace Nanotechnologie (povinný předmět)