|
Vyučující
|
-
Šebela Marek, prof. Mgr. Dr.
-
Frébort Ivo, prof. RNDr. CSc., Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Enzymy používané v molekulárním klonování. Restrikční endonukleázy. DNA a RNA polymerázy. Ligázy, nukleázy, fosfatázy. Hybridizační techniky a způsoby přípravy hybridizačních sond. Klonovací vektory a klonovací strategie. Plasmidy, bakteriofágy, BACy. Selekční markery. TA-klonování, TA TOPO klonování, Golden Gate klonování. Rekombinační klonování - GATEWAY, kvasinkové rekombinační klonování. Heterologní exprese v mikroorganismech. Regulace exprese pod T7 promotorem. Kvasinkové expresní systémy - Saccharomyces, Pichia. Polymerázová řetězová reakce - princip. Typy PCR reakcí - RACE PCR, RLM RACE PCR, inversní PCR, in situ PCR, multiplex PCR, TAIL PCR. Kvantitativní real-time PCR - princip a vyhodnocovaní. Mutageneze - typy mutací a mutagenů. Genetické mapování. Mutace místně cílená. Cílená manipulace genomu - inzerční knihovny. Model myšího knock-outu. Nástroje cílené mutace - nukleázy zinkových prstů, TALEN, CRISPR/Cas9. Sekvenování. Sangerova metoda. Metody sekvenování druhé a třetí generace. Pyrosekvenování . Metoda reverzibilní cyklické terminace. SMRT (single molecule real-time) sekvenování. Principy sekvenování Roche, Illumina, PacBio, Oxford Nanopores. Transgenoze rostlin. Principy transformace rostlinných buněk. Typy selekce. Hlavní směry využití - Bt rostliny, round up ready odrůdy. Rostliny jako zdroj přípravy terapeutických látek - jedlé vakcíny, plantibodies. Transfekce živočišných buněk - principy. Manipulace s kmenovými buňkami. Principy využití transgenních živočichů. Xenotransplantace. Buněčné klonování - terapeutické klonování. Genové terapie. Virální vektory pro transfekci lidských buněk. Alternativní způsoby doručení genů do somatických buněk. Příklady léčby monogenických onemocnění. Přístupy pro léčbu multigenních onemocnění.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět pokrývá následující témata: nástroje molekulárního klonování - restrikční endonukleázy, DNA polymerázy, ligázy a reverzní transkriptázy, nukleázy pro editaci genomu, plasmidy a klonovací vektory; techniky PCR: princip, optimalizace, typy a využití; klonovací strategie: optimalizace exprese klonovaných genů a selekční markery; způsoby přenosu cizích genů do eukaryotických buněk; zhášení genů a genový "knock out"; využití transgenních rostlin a živočichů; terapeutické klonování a genové terapie.
|
|
Předpoklady
|
Úspěšně absolvované bakalářské a magisterské studium oboru biochemie.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Komise - zkouška - úspěšné zvládnutí odpovědí na tři širší otázky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Alberts, B. Molecular Biology of Cell, 6th edition, Garland Publishing (2015)..
-
Brown T.A. (2008). Klonování genů a analýza DNA. Nakladatelství UP Olomouc.
-
Glick B.R., Pasternak J.J., Patten Ch. (2010). Molecular Biotechnology: Principles and Applications of Recombinant DNA, 4th Edition. ASM Press, USA, 2010. ISBN 978-1-55581-498-4.. Washington DC.
-
M.R. Green a J. Sambrook. (2012). Molecular Cloning. A laboratory manual 4th edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York,.
-
Snustad, D. P., Simmons, M. J. (2017). Genetika. Brno: Munipress.
|