Molekulární biologie a genetika

Úspěšné absolvování nebo získání zápočtu a nevyčerpání všech zkouškových termínů předmětu F7PMLMBG je podmínkou zápisu na předmět F7PMLMMM.

Úspěšné absolvování předmětu F7PMLMBG je podmínkou pro zápis na předmět F7PMLILP1.

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Přednášky i cvičení předmětu jsou zaměřeny na zopakování a následné prohloubení znalostí základních pojmů molekulární biologie a genetiky, na seznámení studentů s novými technologickými metodami a postupy v molekulární biologii, ve zpracování a analýze nukleových kyselin, elfo, PCR a její modifikacemi, metodami sekvenování DNA. Budou vysvětleny i základní pojmy genového inženýrství – genové manipulace, modifikace a sestřih genů. Osnovou výuky genetiky je vysvětlení Mendelových a Morganových zákonů (vazba genů), organizace lidského genomu a důsledky jeho změn, včetně dědičných chorob. Prakticky se studenti seznámí s metodami cytogenetiky.

Požadavky:

Zkouška bude písemnou formou multiple choice test (30 otázek) z přednesených témat a témat probraných na cvičeních, součet bodů musí být nejméně 60 %, neúčast na určeném termínu omlouvají pouze závažné zdravotní komplikace doložené lékařským potvrzením. Další dozkoušení ústně.

Požadavky na studenta: odevzdané výsledky cvičení, protokoly. 100 % účast na cvičeních, neúčast bude řešena seminární prací, kontroly znalostí před i během cvičení.

Osnova přednášek:

1.Základní pojmy mol. biologie (struktura a funkce NK, gen strukturní, geny pro RNA, negenové oblasti DNA).

2.Chromozomy, struktura prokaryotního a eukaryotního genomu, organelové genomy.

3.Replikace genetické informace. Reparace chyb na DNA. Repetitivní DNA, transpozice, transpozony.

4.Exprese genetické informace. Transkripce, translace, postranskripční úpravy. Epigenetika.

5.Posttranslační modifikace proteinů. Regulace genové exprese. RNA-silencing, siRNA.

6.Metody: izolace a purifikace NK. Metody amplifikace, různé typy PCR.

7.Základní přístupy k sekvenování a „next generation“ sekvenování.

8.Základní pojmy genetiky, chromozomální podstata dědičnosti. Morfologie chromozomů, gen, genotyp, fenotyp.

9.Mendelovská a nemendelovská dědičnost.

10.Pohlaví a dědičnost. Pohlavní rozmnožování a reorganizace genů.

11.Komparativní genomika. Modelové systémy.

12.Genetické mapy. Morganovy zákony.

13.Genetika komplexních znaků.

14.Genové inženýrství. Genové manipulace. Klonování organizmů. GMO.

Osnova cvičení:

1. Izolace DNA z různých zdrojů, měření koncentrace, čistoty.

2.–4. Určení vybraných genů. Jejich amplifikace metodou PCR, separace gelovou elektroforézou, vizualizace.

5.–7. Detekce a kvantitativní stanovení patogenu pomocí metody PCR-ELISA.

8. Metody genového inženýrství. Klonování DNA. Genové knihovny (s).

9. DNA fingerprinting.

10.–11. Kultivace leukocytů pro cytogenetické vyšetření chromozomů.

12. Stanovení karyotypu metodou pruhování.

13. Vyšetření chromozomových aberací pomocí fluorescenční mikroskopie.

14. Genetika člověka. Genealogie a výpočty prognóz.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

•SLABÝ, Ondřej. Lékařská biologie: Buněčná a molekulární biologie. Brno: Masarykova univerzita, 2022. ISBN 978-80-280-0060-8.

•SNUSTAD, D. Peter a Michael J. SIMMONS, RELICHOVÁ, Jiřina, ed. Genetika. Druhé, aktualizované vydání. Brno: Masarykova univerzita, 2017. ISBN 978-80-210-8613-5.

•OTOVÁ, Berta, Milada KOHOUTOVÁ a Aleš PANCZAK. Lékařská biologie a genetika (1. díl). 2., nezměněné vydání. Praha: Karolinum, 2019. ISBN 9788024628356.

•OTOVÁ, Berta, Milada KOHOUTOVÁ a Aleš PANCZAK. Lékařská biologie a genetika (2. díl). 2., nezměněné vydání. Praha: Karolinum, 2019. ISBN 97-880246379-0-7.

•BRDIČKA, R.: Genetika v klinické praxi, Galén 2014, ISBN 978-80-7492-106-3.

•BRDIČKA, R., DIDDEN, W.: Genetika v klinické praxi II, Galén 2015, ISBN 978-80-7492-182-7.

•BRDIČKA, R., DIDDEN, W.: Genetika v klinické praxi III, Galén 2015, ISBN 978-80-7492-226-8.

•BRDIČKA, R., DIDDEN, W.: Genetika v klinické praxi V, Galén 2018, ISBN 978-80-7492-331-9.

Doporučená literatura:

•ALBERTS, Bruce. Základy buněčné biologie: úvod do molekulární biologie buňky. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero, 2005. ISBN 80-902906-2-0.

•ROSYPAL, Stanislav. Úvod do molekulární biologie. 4., (inovované) vyd. Brno: Stanislav Rosypal, 2005. ISBN 80-902562-5-2.

•ALBERTS Bruce et al. Molecular biology of the Cell. New York: Garland Science, 2014. ISBN 970-81-534-464-3.

•PASSARGE, Eberhard. Barevný atlas genetiky. Praha: Grada Publishing, 2019. ISBN 978-80-247-3099-8.

•KOČÁREK, Eduard. Molekulární biologie v medicíně. Brno: Národní centrum ošetřovatelství a nelékařských zdravotnických oborů v Brně, 2007. ISBN 978-80-7013-450-4.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní program Biomedicínské laboratorní metody (povinný předmět)