Předmět Genové technologie - Mgr. (AGA27E)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu AGA27E - Genové technologie - Mgr., Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty s problematikou aplikace genových technologií v zemědělské praxi. Součástí předmětu je úvod do problematiky mikrobiální genetiky, vektorových systémů pro klonování nukleových kyselin a pro tvorbu genomových knihoven. Významnou součástí předmětu je rovněž problematika ovlivňování genomu pomocí molekulárně-genetických zásahů. Studenti budou uvedeni nejen do metodologie tvorby geneticky modifikovaných organismů, ale budou rovněž seznámeni s výhodami a riziky těchto zásahů. Ve šlechtitelské, semenářské a fytopatologické oblasti najde zcela jistě své uplatnění problematika genetických markerů založených na polymorfismu proteinů nebo nukleových kyselin- RFLP, PCR, AFLP.

Osnova

PřednáškaGenové inženýrství jako aplikace teoretickcýh poznatků molekulární genetikyEnzymy využívané v molekulární geneticeObecné principy klonování DNAKlonování DNA ve virových vektorechGenomové knihovny a jejich konstrukceGenové inženýrství a změna genetické informacePřímé a nepřímé metody tvorby geneticky modifikovaných organismůReakce organizmů na přenesenou cizorodou DNAGenetické markery, jejich definice, klasifikace a využitíObecná charakteristika markerů založených na principu DNAPolymerázová řetězová reakce - PCR a její modifikace - RAPD, SPLAT, CAPSDélkový polymorfismus amplifikovaných fragmentů - AFLPSekvenování genomu a jeho využití v geneticeMapování genomu s využitím molekulárněgenetických metodCvičeníGenetické markery založené na principu proteinů u obilovinGenetické markery založené na principu izoenzymůNáhodná amplifikace polymorfní DNA - RAPDGelová elektroforéza jako nejčastější fragmentační analýza genetických markerůPolyakrylamidová gelová elektroforéza a metody vizualizace využívající ionty stříbraNavrhování primerů pro PCR amplifikaci fragmentů DNA Chemické složení reakční směsi při PCRTeplotní a časový profil amplifikaceTermostabilní DNA polymerázyChemická a tepelná denaturace DNASpecifické restrikční štěpení fragmentů DNAMetody archivace a vyhodnocování elektroforeogramůStatistické vyjádření genetické vzdálenosti s využitím markerůZávěrečný test

Získané způsobilosti

Znalosti:Absolvent předmětu má podrobné znalosti problematiky genových technologií a jejich využití v zemědělství. Dokáže charakterizovat enzymy využívané v genových technologiích. Zná obecné principy klonování nukleových kyselin. Má podrobný přehled o klonování DNA s využitím bakteriofágů, plazmidů, cosmidů, BAC a YAC. Dokáže vysvětlit funkci plazmidu v bakteriální, komjugaci plazmidů, rekombinaci plazmidů a transformace bakteriálních buněk. Ví, co jsou genomové knihovny, jak se vytvářejí a jakým způsobem probíhá vyhledávání v těchto knihovnách. Absolvent má podrobné znalosti o tvorbě geneticky modifikovaných organismů včetně legislativních norem pro práci s GMO. Dokáže definovat a klasifikovat genetické markery. Umí přesně charakterizovat proteinové, izoenzymové markery, RAPD, PCR, RFLP, AFLP a SSR markery. Zná jejich výhody i nevýhody, dokáže je vhodně uplatnit nejen v genetickém výzkumu, ale i ve šlechtitelském procesu nebo v molekulární diagnostice. Absolvent má znalosti v oblasti sekvenování genomu i ve sféře mapování genomu. Uvědomuje si rovněž, že při aplikaci řady biotechnologických postupů je nutno dodržovat speciální legislativní a etické normy.Dovednosti:Absolvent má praktické dovednosti, které jsou nezbytné pro samostatnou práci v biotechnologických laboratořích. Dodržuje všechny normy, které jsou kladeny na bezpečnost práce. Zvládá pracovat v sterilních nebo semisterilních podmínkách. Dbá všech pravidel, která jsou nezbytná pro práci geneticky modifikovanými organismy. Dokáže samostatně používat diagnostické metody založené na principu restrikčního štěpení nebo polymerázové řetězové reakce. Umí samostatně navrhovat různé typy markerů použitelné pro identifikaci mutací. Zvládá práci s databázemi restrikčních enzymů. Umí navrhovat páry primerů pro techniky založené na principu PCR. Dokáže správně interpretovat výsledky molekulárních diagnostických metod. S pomocí mezinárodních nukleotidových a bioinformačních databází dokáže vyhledat kauzální mutace důležitých genů. Detekce těchto mutací dokáže aplikovat do šlechtitelského procesu nebo do fytopatologické a veterinární diagnostiky. Z praktického hlediska absolvent předmětu dokáže zařadit využití molekulárních markerů ve správné etapě šlechtitelského procesu tak, aby byla maximálně zvýšena efektivita tvorby nových odrůd nebo plemen.Kompetence - komunikace:Absolvent předmětu je připraven zařadit se do kolektivu a působit zde samostatně nebo pod vedením. Je vybaven dobrou komunikační schopností vyplývající z odborných znalostí problematiky genových technologií. Dokáže objektivně informovat laickou i odbornou veřejnost o přínosech a rizicích genových technologií v českém i cizím jazyce. Výsledky práce formuluje vždy přesně a jednoznačně.Kompetence - úsudek:Při práci prokazuje samostatnost a rozhodnost. Je iniciativní a tvořivý. Dokáže aplikovat obecná pravidla na konkrétní situace. Umí pracovat s různými zdroji informací. Dokáže řídit a kontrolovat nejen sebe, ale i ostatní členy týmu. Je schopen hodnotit závěry odborného a vědeckého výzkumu v koherentní formě v rámci tohoto předmětu i předmětů příbuzných.

Literatura

ZákladníJazyk výuky: ČeštinaVejl, P., Skupinová, S., Sedlák, P., Bardová, M. 2002. Analýzy rostlinného genomu. Česká zemědělská univerzita v Praze. PowerPrint. Praha. 238 s. ISBN 8021309032.Vondrejs, V., Storchová, Z. 1997. Genové inženýrství I. Karolinum. Praha. 59 s. ISBN 8071844020.Vondrejs, V. 2001. Genové inženýrství II. Karolinum. Praha. 100 s. ISBN 8024602628.Vondrejs, V. 2003. Genové inženýrství III. Karolinum. Praha. 77 s. ISBN 8024605864.Vondrejs, V. 2011. Genové inženýrství IV. Karolinum. Praha. 103 s. ISBN 8024619199.Ondřej, M. 1992. Génové inženýrství kulturních rostlin. Academia. Praha. 232 s. ISBN 802000310X.Ondřej, M., Drobník, J. 2002. Transgenoze rostlin. Academia. Praha. 316 s. ISBN 8020009582.DoporučenáJazyk výuky: ČeštinaHruban, V. 1999. Principy a aplikace molekulární genetiky ve šlechtění. Česká zemědělská univerzita v Praze. Praha. 242 s. ISBN 8021305193.Drobník, J. 2008. Biotechnologie a společnost. Karolinum. Praha. 213 s. ISBN 8024614847.Knoll, A., Vykoukalová, Z. 2002. Molekulární genetika zvířat metody detekce polymorfizmů DNA genů. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita. Brno. 100 s. ISBN 8071576166.Ruml, T., Rumlová, M., Pačes, V. 2002. Genové inženýrství. Vysoká škola chemickotechnologická. Praha. 270 s. ISBN 8070804998.Glick, B. R., Thompson, J. E. 1993. Methods in plant molecular biology and biotechnology. CRC Press. London. 360 s. ISBN 0849351642.Henry, R. J. 1997. Practical applications of plant molecular biology. Chapman & Hall. London. 258 s. ISBN 0412732203.

Požadavky

Žádné

Garant

doc. Dr. Ing. Pavel Vejl, Ph.D.