|
Vyučující
|
-
Nádvorník Petr, RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah předmětu: Struktura, funkce a význam DNA, RNA a proteinů. Struktura prokaryotního a eukaryotního genomu, unikatní a repetitivní sekvence, kódující a nekódující sekvence. Prokaryotní a eukaryotní mobilní genetické elementy (DNA transpozony, retrotranspozony, retroviry, bakteriofágy), regulace jejich aktivity, jejich význam a mechanizmy transpozice. Replikace DNA, její mechanizmy a regulace. Centrální dogma molekulární biologie. Exprese genetické informace a její regulace. Transkripce prokaryotního operonu a eukaryotní transkripční jednotky. Úpravy primárních transkriptů mRNA, rRNA a tRNA. Translace (genetický kód, kolísavé párování bází a flexibilita genetického kódu). Příklady regulace genové exprese u prokaryot (laktózový a tryptofanový operon) a eukaryot (epigenetika a imprinting, alternativní sestřih, RNA interference, hormonální regulace exprese, regulace buněčného cyklu, molekulární biologie nádorového bujení). Variabilní povrchový protein trypanozom, exprese genů kódujících variabilní molekuly imunitního systému - receptory B-buněk (imunoglobuliny), receptory T-buněk, MHC komplexy, LRR receptory. Molekulární příčiny genetické variability organismů. Homologní rekombinance, crossing-over a genová konverze. Příčiny poškození DNA: spontánní a indukované mutace, fyzikální a chemické mutageny, molekulární podstata vzniku mutací a mechanizmy opravy DNA. Metodické základy molekulární biologie: stanovení koncentrace a čistoty nukleových kyselin; gelová elektroforéza; hybridizace nukleových kyselin; polymerázová řetězová reakce (PCR); sekvenování DNA; rekombinantní DNA, restrikční endonukleázy, klonovací a expresní vektory; genomové mapování, genomové a cDNA knihovny; DNA microarrays. Formy výuky a opory: Výuka probíhá formou přednášek, doporučeného samostudia odborné literatury a dalších e-learningových či informačních zdrojů.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
|
|
Výstupy z učení
|
Seznámení studentů s biologickými informačními molekulami, jejich strukturou a s prokaryotním a eukaryotním genomem, jeho replikací, expresí a proměnlivostí na molekulární úrovni. Důraz je kladen na pochopení vzájemných souvislostí mezi genetickou informací a jejími projevy na úrovni buňky i celého organismu. Součástí je také úvod do základních metod a technik molekulární biologie.
Po absolvování předmětu je student schopen u prokaryotních i eukaryotních organismů: popsat strukturu a funkci nukleových kyselin a proteinů, popsat a charakterizovat strukturu, organizaci a klasifikaci genomu, vysvětlit mechanizmus replikace genetické informace a jeho regulaci, vysvětlit mechanizmy exprese genetické informace a jejich regulaci, popsat a vysvětlit příčiny genetické variability organismů (mutace, rekombinace, transpozice), popsat a vysvětlit mechanizmy oprav poškozené DNA, popsat principy a aplikace moderních metod molekulární biologie.
|
|
Předpoklady
|
Znalosti biologie a chemie v rozsahu učiva gymnázia; znalosti z dříve absolvovaných předmětů, především buněčné biologie, biochemie a genetiky. Dobrá orientace v chemickém názvosloví, především organických sloučenin s důrazem na heterocyklické sloučeniny a stereochemii (L/D a R/S izomerie).
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Ústní zkouška z rozsahu probírané látky (3 náhodně losované otázky).
|
|
Doporučená literatura
|
-
Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2000). Základy buněčné biologie. Espero Publishing.
-
Barrecheguren Manero, P. J. (2025). Moje první kniha o genetice. Praha.
-
Faerthing, A. (2025). Supersnadná biologie. Praha.
-
Gálová. (2018). Metódy a techniky génových manipulácií. Nitra.
-
Gálová, Z. (2023). Molekulárna biológia. Nitra.
-
Kolektiv autorů. (2022). Superjednoduchá chémia. Bratislava.
-
Koolman, J. (2025). Barevný atlas biochemie. Praha.
-
Lewin, B. (2008). Genes IX. Sudbury, Mass.
-
Liška, F. (2023). Konstituce, konformace, konfigurace v organickém názvosloví. Praha.
-
Passarge. E. (2019). Barevný atlas genetiky. Praha.
-
Rosypal, S., Pantůček, R., & Doškař, J. (2001). Terminologie molekulární biologie: české odborné termíny, jejich definice a anglické ekvivalenty. Brno.
-
Rosypal S. Úvod do molekulární biologie, I., II. A III. díl, Brno, 1997..
-
Snustad, D.P., Simmons, M.J. (2009). Genetika. Brno.
-
Snustad, D.P., Simmons, M.J. (2017). Genetika. Brno.
-
Turňa I., Stuchlík S., Drahovská H., Gálová Z., Timko J. (2004). Techniky rekombinantních DNA. Veda.
|