Předmět Úvod do molekulární biologie (KLI / HUMBG)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KLI / HUMBG - Úvod do molekulární biologie, Zdravotně sociální fakulta, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích (JU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky:1. Vznik molekulární biologie jako samostatného vědního oboru - chronologie nejvýznamnějších objevů s důrazem na jejich biomedicínskou aplikaci2. Stavba bílkovin, souvislost s jejich funkcí v buňce a organizmu (stavební, enzymové a informační bílkoviny). Příklady bílkovinných makromolekul významných pro zdraví člověka a obranu vůči patogenům. - 2 lekce3. viz bod 24. Primární struktura nukleových kyselin, konformace molekul RNA a DNA. Bioinformační funkce nukleových kyselin a jejich význam pro zabezpečení přenosu genetické informace živých soustav5. Paměťový systém buňky. Genetická informace, vymezení pojmu gen z hlediska struktury a funkce. Typy genů a negenová DNA6. Buněčný genom. Struktura a uspořádání genetického materiálu v prokaryotních a eukaryotních chromozómech. Organizace a specifika mimojaderného genetického aparátu7. Replikace DNA. Šumy v genetické informaci a jejich příčiny (mutagenní faktory)8. Exprese genetické informace. Význam postranskripčních úprav RNA. Biomedicínský význam přenosu genetické informace a mechanizmy regulace exprese genů prokaryotních a eukaryotních živých soustav. - 2 lekce9. viz bod 810. Molekulárně biologická charakteristika patobiologických změn buněčného genomu (mutageneze, karcinogeneze, vznik nenádorových civilizačních onemocnění)11. Geneticky podmíněné choroby a vývojová onemocnění (mutace chromozomální, subchromozomální (aberace), genové a mitochondriální DNA, mikrodelece, repetice). Prionová onemocnění (infekční bílkoviny a jejich genetická determinace, onemocnění zvířat a lidí, biomedicínské implikace). - 2 lekce12. viz bod 1113. Základní principy využití molekulárně biologických postupů v biomedicínské laboratorní diagnostice a biomonitorování (diagnostika dědičných chorob analýzou nukleových kyselin: restrikční analýza, elektroforéza, hybridizační techniky, sondy, fingerprinting)14. samostatná vystoupení studentů s referáty k problematice molekulární biologie (rozsah 1 hod. v rámci přednášek + 1 hod v rámci cvičení)Cvičení:1. Úvod kurzu (poslání, přehled úloh, dílčí cíle). Bezpečnost práce v laboratoři (zdraví nebezpečné látky, hořlaviny, vysoké napětí, tlakové nádoby). Zásady nakládání s mikroorganizmy a geneticky modifikovanými organizmy v laboratoři2. Příprava tekutých a pevných kultivačních médií pro kultury bakterií. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině3. viz bod 24. Zásady aseptické práce. Práce v laminárním boxu - očkování bakteriálních kultur, izolace bakteriálních klonů jednobuněčného původu a další základní techniky5. Stanovení denzity ("počtu") bakterií na spektrofotometru. Příprava a dlouhodobé uchovávání bakteriálních kmenů a biologických vzorků při nízké teplotě6. Techniky izolace nukleových kyselin (NK) z mikroorganizmů a vyšších organizmů (živočichů a rostlin).Zdroje technických obtíží, možnosti jejich překonávání. Izolace bakteriální NK/ izolace z živočišných tkání. Stanovení koncentrace NK a bílkovin. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině7. viz bod 58. Polymerázová řetězová reakce (PCR) jako základní metoda pro průkaz přítomnosti sekvencí patogenních organizmů, dědičných chorob a transgenů. Příprava reakční směsi, aplikace vzorků, amplifikace. Pracovní profily cykleru, uchovávání produktů. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině9. viz bod 810. Elektroforetická separace bílkovin a NK na gelu. Příprava pufrů, příprava gelových nosičů. Elektroforéza, barvení a hodnocení elektoroforeogramů. - 2 cvičení po 1 vyučovací hodině11. viz bod 1012. Hybridizační techniky. Přenos NK na membránu. Southernova hybridizace NK s digoxigeninem značenou sondou (ukázka)13. Exkurze do servisní laboratoře genomiky (zařízení a sekvenování NK)14. Prezentace samostatných příspěvků (viz přednášky)

Získané způsobilosti

Student si osvojí základní znalosti o souvislostech mezi strukturou bílkovin a nukleových kyselin a jejich biologickými funkcemi, uchovávání a přenosu genetické informace, principy determinace a exprese dědičných onemocnění jakož i poruch při uchovávání a regulaci projevu dědičné informace. V neposlední řadě získá přehled o základních molekulárně biologických metodách využívaných v diagnostice dědičných poruch a onemocnění člověka. Získá praktické zkušenosti z laboratorní činnosti zaměřené na aseptický odběr vzorků, izolace nukleových kyselin a realizaci základních metod molekulární biologie využívaných v diagnostice.

Literatura

CAMPBELL N., REESE J.B.:. Biologie, Computer Press, Brno 2006. ISBN 80-251-1178-4. ŠMARDA J., DOSTÁL J., PANTŮČEK R.:. Metody molekulární biologie. MU Brno 2005. ISBN 80-210-3841-1. KOČÁREK E.:. Molekulární biologie v medicíně, NCO NZO (IDV PZ), Brno 2007. ISBN 978-80-7013-450-4. NEČAS O. a kol.:. Obecná biologie pro lékařské fakulty, H & H, Jinočany 2000. ISBN 80-86022-46-3. ROSYPAL S.:. Úvod do molekulární biologie (Díl I.).Grafex, Blansko 2005. ISBN 80-902562-5-2. STRACHAN T., READ A.P.:. Human Molecular Genetics, Garland Science, New York 2010. ISBN-13: 978-0-8153-4149-9. WATSON J.D. a kol.:. Molecular Biology of the Gene, 6th ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, San Francisco 2008. ISBN 978-0-321-50781-5. LODISH H. a kol.:. Molecular Cell Biology, W Freeeman and Co., New York 2008. ISBN 978-0-7167-7601-7. DOBIÁŠ L., ČERNÁ M., MALACHOVÁ K., TOPINKA J.:. Úvod do molekulární a buněčné biologie, Přírodovědecká fakulta OU, Ostrava 2000. ALBERTS B. et al:. Základy buněčné biologie: úvod do molekulární biologie buňky, Espero Publishing, Ústí n L 2000. ISBN 80-902906-2-0.

Požadavky

Student si osvojí formou samostudia předepsanou látku, bližší údaje viz. studijní opora. Dále si připraví samostatnou práci (referát nebo prezentaci) ke schválenému tématu z molekulární biologie, kterou předá na závěr kurzu (rozsah min. 2 tiskové strany/ min. 5 snímků s texty a vyobrazeními). Úroveň znalostí bude ověřována formou dotazů v průběhu praktických cvičení a připomínkováním referátů.

Garant

RNDr. Slavomír Rakouský, CSc.

Vyučující

RNDr. Slavomír Rakouský, CSc.RNDr. Slavomír Rakouský, CSc.