|
Vyučující
|
-
Sojka Jiří, Mgr. Ph.D.
-
Tsinyk Maryna, Mgr.
-
Šamajová Olga, Mgr. Dr.
-
Luptovčiak Ivan, Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Semináře: 1) Vymezení základních pojmů, historie transformací a transgenoze rostlin, bakterie Agrobacterium tumefaciens - Ti-plazmid Rozdělení vědeckých článků studentům na Journal cluby. 2) Princip transformace pomocí A. tumefaciens: geny virulence, přenos T-DNA do rostlin. Jiné druhy rodu Agrobacterium 3) Stabilní vs tranzientní transformace rostlin: transgenoze jedno- a dvouděložných rostlin; metody tranzientní transformace listů, děloh, protoplastů. Metody stabilní transformace rostlin 4) Složky transgenů - promotory, terminátory, polyadenylační signál, 5´nekódující region 5) Umlčování genů - T-DNA inzerční mutageneze, RNAi techniky 6) Reportérové geny a markerové linie. Selekční markery pro rostlinné transgeny - antibiotika, herbicidy, zdroj sacharidů, rostlinné hormony. 7) Ztráty aktivity transgenů - transkripční a posttranskripční inaktivace transgenu, mutace Journal club I 8) GMO - tolerance k herbicidům a k hmyzím škůdcům, inhibitory proteáz. Journal club II 9) GMO - jiné transgeny využívané v dnešní době. GMO v polních pokusech. Journal club III 10) GMO - polní pokusnictví Journal club IV 11) GMO a legislativa v ČR. GMO vs Eko-Bio trvale udržitelné zemědělství, závěrečná diskuze 12) Zápočtový test CVIČENÍ: 1) Metody pěstování Arabidopsis thaliana. Prakticky: výsev Arabidopsis thaliana, ekotyp Columbia pro stabilní transformaci metodou floral-dip. 2) Pěstování bakterií E. coli a A. tumefaciens, složení médií. Prakticky: příprava médií pro pěstování A. tumefaciens, očkování A. tumefaciens do tekutého média a na pevné médium. 3) Tranzientní transformace - přehled metod Prakticky: tranzientní transformace listů N. bentamiana pomocí A. tumefaciens 4) Prakticky: mikroskopické sledování transformovaných listů N. benthamiana 5) Prakticky: tranzientní transformace semenáčků A. thaliana pomocí A. tumefaciens 6) Prakticky: Mikroskopické sledování transformovaných semenáčků A. thaliana 7) Metody izolace bakteriální DNA Prakticky: izolace bakteriální DNA. 8) Stabilní "FloralDip" transformace rostlin A. thaliana. Prakticky: stabilní "FloralDip" transformace rostlin A. thaliana vysetých v prvním cvičení 9) Prakticky: práce s transformovanými semeny A. thaliana: AraSYSTEM. 10) Selekční markery pro rostlinné transgeny Prakticky: Příprava selekčních médií pro výsev semen A. thaliana. Sterilní výsev transformovaných semen. 11) Prakticky: Selekce transformovaných rostlin 12) Závěrečná konzultace a prezentace protokolů z praktických cvičení.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Pozorování, Demonstrace, Nácvik pohybových a pracovních dovedností, Laborování
- Účast na výuce
- 40 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 30 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 15 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem semináře je seznámit studenty s následujícími okruhy a tématy: Základy transgenoze rostlin - tranzientní a stabilní transformace, princip transformace rostlinných buněk pomocí bakterie Agrobacterium, přímá transgenoze pomocí DNA. Uplatnění transgenoze rostlin v základním výzkumu - cílené změny vlastností rostlin ve vztahu ke studiu funkcí dosud necharakterizovaných genů, snížení či zvýšení exprese studovaných genů, T-DNA inzerční mutageneze, RNAi techniky, reportérové geny, selekční markery. Uplatnění transgenoze rostlin v aplikovaném výzkumu - místo transgenoze ve šlechtitelství, GMO rostliny (perspektivní transgeny, integrovaná ochrana rostlin, inhibitory proteáz), právní zakotvení GMO v zákonech ČR a legislativa. V rámci cvičení se studenti seznámí prakticky s metodou stabilní transformace Arabidopsis thaliana metodou "floral dip" a dále s metodami tranzientních transformací. Praktická ukázka bude provedena na rostlině Nicotiana bentamiana. V průběhu cvičení si studenti osvojí praktické zacházení s modelovým organizmem Arabidopsis thaliana. V průběhu semináře studenti zpracují vědecký článek týkající se tématiky předmětu a aktivně ho budou prezentovat formou Journal clubu.
Po absolvování kurzu by měl být student schopen samostatně zvládnout nejpoužívanejší transientní a stabilní transformační metody využívané v rostlinné biotechnologické praxi.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Seminární práce, Písemný test
Účast na praktických cvičeních (100%), splnění prezentací dle anotace a aktivní zapojení do diskuse na Journal clubech, zpracování protokolů z praktických částí cvičení a úspěšné absolvování zápočtové písemky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
PDF prezentace z jednotlivých seminářů.
-
Clough SJ, Bent AF. (1998). Floral dip: a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana. . Plant J 16:735?743.
-
Davis AM, Hall A, Millar AJ, Darrah C, Davis SJ. (2009). Protocol: streamlined sub-protocols for floral-dip transformation and selection of transformants in Arabidopsis thaliana.. Plant Methods 5:3.
-
Dunwell J.M., Wetten A.C. (2012). Methods in Molecular Biology 847: Transgenic plants.
-
J.-F. Li, A. Nebenführ . (2010). FAST Technique for Agrobacterium-Mediated Transient Gene Expression in Seedlings of Arabidopsis and Other Plant Species. Cold Spring Harbor Protocols, doi:10.1101/pdb.prot5428.
-
J.-F. Li, E. Park, A.G. von Arnim, A. Nebenführ . (2009). The FAST technique: a simplified Agrobacterium-based transformation method for transient gene expression analysis in seedlings of Arabidopsis and other plant species. Plant Methods 5:6.
-
Ondřej M., Drobník J. (2002). Transgenoze rostlin. Akademia.
|