Detail předmětu

Úvod do molekulární biologie a genetiky

FEKT-AMOLAk. rok: 2011/2012

V průběhu studia získají studenti solidní přehled současných poznatků z molekulární a buněčné biologie: uchovávání a exprese genetické informace, stavba a funkce buňky a buněčné interakce. Získají praktické dovednosti z mikroskopické praxe, naučí se základům biologického experimentu a jeho hodnocení. Získané vědomosti a dovednosti budou základem pro lepší pochopení dalších předmětů – patologické fyziologie, úvodu do klinické medicíny a analýzy biologických signálů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Petr Dvořák, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Základní přehled v molekulární biologii buňky, o expresi genetické informace a základních metodách molekulární biologie a genetiky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Buněčná organizace živých systémů, struktura a funkce buněčných organel, klonování buněk a kmenové buňky, buněčný cyklus, buněčná paměť, buněčná signalizace, klonování a kmenové buňky, metody výzkumu buňky, molekulární genetika.

Učební cíle

Cílem je rozšířit vědomosti v molekulární biologii buňky a genetice potřebné pro studium dalších předmětů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ALBERTS, Bruce et al. Základy buněčné biologie: úvod do molekulární biologie buňky. 2. vyd. Ústí nad Labem: Espero 
Publishing, 2006. ISBN 80-902906-2-0. 
 (CS)
CAMPBELL, Neil a Jane REECE. Biologie, 1. vyd. Computer press, 2006. ISBN 80-251-1178-4. (CS)
NEČAS, Oldřich et al. Obecná biologie pro lékařské fakulty. 3. přepracované vyd. Jinočany: H+H, 2000. ISBN 80-86022-46-3. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BTBIO-A bakalářský

    obor A-BTB , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Petr Dvořák, CSc.

Osnova

1. Buněčná organizace živých systémů
2. Buněčná paměť
3. Transkripce
4. Translace
5. Regulace genové exprese
6. Replikace DNA
7. Biomembrány a transformace energie
8. Transport látek
9. Organizace buněčného jádra
10. Cytoskelet a molekulární motory
11. Buněčný cyklus
12. Buněčné signalizace
13. Klonování a kmenové buňky

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Petr Dvořák, CSc.

Osnova

1. Virusy bakterií: plaky bakteriofága, stanovení titru bakteriofága.
2. Prokaryontní buňky: nativní preparáty sinic, Gramovo barvení - trvalé preparáty bakterií.
3. Eukaryontní buňky, cytochemické metody studia buněk: Protozoa, Elodea - příprava nativních preparátů. Feulgenova reakce, barvení RNA.
4. Tkáňové a buněčné kultury: základní principy kultivace, kryokonzervace, sbírky, aplikace.
5. Elektronová mikroskopie: princip ELM metod, metody přípravy preparátů, demonstrace - transmisní a skenovací elektronový mikroskop, aparatura pro freeze-etching, vyhodnocování ELM snímků.
6. Radioaktivní izotopy v buněčné biologii: princip použití sloučenin značených izotopy, využití radioizotopů pro výzkum specifických inhibitorů - vyhodnocení experimentálních výsledků, autoradiografické metody – princip..
7. Vliv hlubokého zmrazení na buňky. Testy viability, detekce poruch membránové integrity (kvasinky, živočišné a lidské buňky in vitro), kvantitativní stanovení živých a mrtvých buněk v kultuře.
8. Metody testování cytotoxicity – vliv hlubokého zmrazení na buňky kvasinek, metody testování cytotoxicity, praktické aplikace, systémy in vitro, vyhodnocení experimentu s testováním in vitro na lidských buňkách.
9. Biomembrány: stavba a funkce biomembrán, fúze buněk – experiment na lidských a kuřecích erytrocytech , osmotické jevy – experiment na lidských erytrocytech, praktické aplikace (dialýza, fúze buněk – hybridomové technologie).
10. Analýza buněčného cyklu: cdc mutanty kvasinek – sledování morfologických změn během buněčného cyklu, analýza růstové křivky (lidské buňky in vitro, kvasinky), průtoková cytometrie - princip metody, vyhodnocování histogramů.
11. Mitotické dělení. Barvení chromosomů, pozorování trvalých preparátů - rostlinné meristémy, lidské lymfocyty.
12. Metody výzkumu buňky (seminář).
13. Internetové zdroje pro biomedicínu .: zdroje pro buněčnou biologii (tkáňové a liniové banky, protilátky, katalogy) výukové zdroje a informační portály pro biomedicínu, publikační databáze