Předmět Evolutionary and ecological immunology (MB170P84)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MB170P84 - Evolutionary and ecological immunology, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

1. Úvod do evolučního myšlení v imunologii a biomedicíněNástin přednáškyEvoluce infekčních onemocnění a její význam pro biomedicínský výzkumDefinice základních pojmů v evoluční biologii, imunologii, epidemiologii a parasitologiiRekapitulace základních evolučních principůEvoluční tlaky na parazitaInterakce parazita s hostitelskou populacíZáklady epidemiologie a ekologie nemocí 2. Imunitní systém jako komplexní systém protektivních vrstevStruktura imunitního systémuBehaviourální antiparazitární mechanismy (vyhýbání se parasitům, prostorové, časové)Imunitní systém sensu stricto (principy a mechanismy)Stručný přehled fylogeneze imunologických mechanismůStrategie imunologické obrany (optimální obrana, specifická vs. obecná imunita, konstitutivní vs. indukovaná obrana, optimální paměť, vliv délky života hostitele)Specificita a adaptivita 3. Imunologicky relevantní variabilita v živočišných genomechZdroje a typy genetické variabilityCo lze zjistit z jednotlivých molekulárních markerůLidská genetická variabilitaMezidruhová a vnitrodruhová genetická variabilitaVariabilita mezi inbredními kmenySomatická genetická variabilitaVariabilita v adaptivní imunitěRakovina jako mikroevoluční proces 4. Koevoluce hostitel-parazit: drift a selekceHeritabilita imunityGenetický driftParazity zprostředkovaný přírodní výběrModel Červené královnyZávody ve zbrojeníPodmínky koevoluce hostitele a parazitaTestování selekceSelekce na ztrátu znakuKoevoluce uvnitř proteinů a na dálkuEvoluční omezení 5. Koevoluce hostitel-parazit: udržování variability v imunitních genechPolymorfismus v imunitních genechParazity zprostředkovaný přírodní výběrBalancující selekce a její typyGene-for-gene model, Matching alleles model a kontinuum mezi nimiKoncept kvalitativní a kvantitativní rezistenceTrans-species polymorfismus 6. Rovnováha mezi imunitou a imunopatologiíParazity vyvolaná patogeneze - typyZánětVyčerpání odpovědiParazity indukovaná imunopatologieEvoluční důsledky imunopatologieVztah mezi genotypem a imunopatologiemiEvoluční příčiny imunopatologie a autoimunitních chorobPrincip trade-off a imunopatologieAutoimunita a molekulární mimikryHygienická hypotéza vzniku alergií 7. Speciace, hybridizace a evoluce imunityTypy speciaceTlak parazitů na rozrůznění adaptací populacíMezidruhová variabilita v imunologické obraněVztah hostitel-parazit ve fylogeneziEfekt hybridizaceKonvergence v imunitě 8. Ekologická imunologieEkologické faktory ovlivňující imunitní funkciNegenetická variabilita v imunitních funkcích (prostředí, maternální efekty)Nákladnost imunologické obranyObligátní a fakultativní nákladyRezistence vs. toleranceImunologické trade-offsImunokompetence 9. Fyziologické faktory ovlivňující imunitní funkceNeuro-imunologické vztahyPřímé a nepřímé efekty imunity na chováníHorečkaHormony a imunitaMelatonin a biorytmyStres a pokles imunitní odpovídavostiTestosteronImunologické rozdíly mezi pohlavími 10. Pohlavní výběr a evoluce anti-parazitární rezistenceKoncept pohlavního výběruModely parazity zprostředkovaného pohlavního výběruIndikátorová hypotéza - ornamenty a zdravíHypotézy "Dobrých genů" vs. "Komplementárních genů"Výběr partnera na základě MHCHypotézy evoluce MHC variability 11. Vztah vnějších fenotypových znaků, zdraví a imunogenetikyČestnost signalizace zdravíOrnamenty založené na karotenoidech jako modelový systémHypotézy o významu ornamentace v evoluci rezistence proti chorobámFyziologické dráhy spojující ornamenty se zdravím (Foraging ability hypothesis, Carotenoid trade-off hypothesis, Immunocompetence handicap hypothesis, Antioxidant role hypothesis, Oxidation handicap hypothesis, ‘Red herring‘ hypothesis, Carotenoid maintenance handicap hypothesis) 12. Evoluční kontext stárnutí a degenerativních chorobOntogeneze imunityFyziologické příčiny stárnutíStárnutí a imunosenescenceMožné evoluční příčiny stárnutíVýznam stárnutí a imunosenescence pro reprodukciTerminal investment hypothesis 13. Závěrečný seminářkrátké prezentace studentských esejí a diskuse o nich

Literatura

Hlavní témata - MonografieEVOLUTIONARY IMMUNOLOGYSchmid-Hempel P (2011) Evolutionary Parasitology: The Integrated Study of Infections, Immunology, Ecology, and Genetics. Oxford University Press, ISBN: 978-0199229499Stearns SC, Koella JC (2008) Evolution in Health and Disease. Oxford University Press, ISBN: 978-0199207466Gluckman P (2009) Principles of evolutionary medicine. Oxford University Press, ISBN: 978-0199236398Perlman RL (2013) Evolution and medicine. Oxford University Press, ISBN: 978-0199661725Thomas F, Guégan JF, Renaud F (2009) Ecology and Evolution of Parasitism: Hosts to Ecosystems. Oxford University Press, ISBN: 978-0199535330Clayton DH, Moore J (1997) Host-Parasite Evolution: General Principles and Avian Models. Oxford University Press, ISBN: 978-0198548928 MOLECULAR EVOLUTIONPatthy L (2008) Protein Evolution. Bleckwell, ISBN: 978-1405151665Lesk AM (2008) Introduction to Bioinformatics. Oxford University Press, ISBN: 978-0199208043    Yang Z (2014) Molecular Evolution: a Statistical Approach. Oxford University Press, ISBN: 978-0199602612 ECOLOGICAL IMMUNOLOGYMalagoli D, Ottaviani E (2014) Eco-immunology: Evolutive Aspects and Future Perspectives. Springer, ISBN: 978-9401787116Demas G, Nelson R (2011) Ecoimmunology. Oxford University Press, ISBN: 978-0199737345Collinge SK, Ray C (2006) Disease Ecology: Community Structure and Pathogen Dynamics. Oxford University Press, ISBN: 978-0198567080Morand S, Krasnov BR (2010) Biogeography of Host-Parasite Interactions. Oxford University Press, ISBN: 978-0199561346 Základní discipliny - UčebniceIMMUNOLOGYMurphy K (2011) Janeway’s Immunobiology. Garland Science, ISBN: 978-0815342434Abbas AK (2014) Basic immunology: functions and disorders of the immune system. Elsevier, ISBN: 9781455707072Callahan GN, Yates RM (2014) Basic Veterinary Immunology. University Press of Colorado, ISBN: 978-1607322184Male D, Brostoff J, Roth D, Roitt I (2006) Immunology. Mosby, ISBN: 978-0323033992Hořejší V, Bartůňková J (2011) Základy imunologe. Triton, ISBN: 978-80-7387-280-9 (in Czech) EVOLUTIONARY BIOLOGYBarton NH, Briggs DEG, Eisen JA, Goldstein DB, Patel NH (2007) Evolution. Cold Spring Harbor Laboratory Press, ISBN: 978-0879696849Ridley M (2003) Evolution. Bleckwell, ISBN: 978-1405103459Flegr J (2009) Evoluční biologie. Academia, ISBN: 978-80-200-1767-3 (in Czech) Základní discipliny - Relaxační čteníEVOLUTIONARY BIOLOGYZimmer C (2001) Parasite Rex: Inside the Bizarre World of Nature's Most Dangerous Creatures. Atria Books, ISBN: 978-0743200110Dawkins R (2006) The Selfish Gene. Oxford University Press, ISBN: 978-0199291151Dawkins R (1999) The Extended Phenotype. Oxford Paperbacks, ISBN: 978-0192880512Dawkins R (2010) The Greatest Show on Earth: The Evidence for Evolution. Free Press, ISBN: 978-1416594796Ridley M (2003) The Red Queen. Harper Perennial, ISBN: 978-0060556570Flegr J (2008) Frozen Evolution: Or, that's not the way it is, Mr. Darwin - Farewell to selfish gene. Univerzita Karlova, ISBN: 978-8086561738Mihulka, Storch & Zrzavý (2004) Jak se dělá evoluce. Paseka, ISBN: 80-7185-578-2 (only in Czech)

Požadavky

Předmět je ukončen zkouškou, která má písemnou a ústní část. Jelikož se nejedná o základní přednášku, u které by bylo důležité zapamatování všech podrobností, ale smyslem je spíše docílit pochopení obecných principů a jejich využití pro vlastní práci studenta, písemná část zkoušky bude probíhat ve formě eseje na vybrané téma (tak, aby pokud možno zapadalo do tématu vlastní práce studenta; délka 1-2 strany s řádkováním 1,5, celkem cca. 700 slov). Ústní část zkoušky následuje po písemné části a proběhne formou pohovoru na téma eseje a její začlenění do širšího kontextu. Pohovor je veden formou společné diskuse; student si na úvod připraví krátkou prezentaci (1 slide, 2-3 minuty) shrnující obsah eseje.

Garant

RNDr. Michal Vinkler, Ph.D.

Vyučující

RNDr. Michal Vinkler, Ph.D.