Detail předmětu

Molekulární biologie

FEKT-FMOLAk. rok: 2011/2012

Předmět se věnuje popisu biologických makromolekul a jejich vzájemných funkčních vztahů. Ačkoliv základním objektem zkoumání je buňka (eukaryotická, prokaryotická) nebo virová částice je jedním z cílů molekulární biologie pochopení fyziologických a patofyziologických procesů v živých organismech. Molekulární biologie je charakteristická interdisciplinárním přístupem (biologický, chemický, fyzikální, medicínský, genetický). Během jejího rozvoje je šíře záběru neustále narůstající a mezi základní jednotky současné molekulární biologie patří: molekulární biologie eukaryot, prokaryot a virů. Molekulární biologie dává praktický podklad pro DNA/RNA technologie. Tato oblast je nejvíce rozvíjenou technologickou oblastí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. René Kizek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Teoretické znalosti molekulární biologie a principů procesů probíhajících v živých organismech na molekulární úrovni.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského 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

Úvod do studia molekulární biologie, genetická informace, replikace DNA, transkripce, translace, regulace genové exprese, buněčné signalizace, změny genetické informace, mobilní elementy, základy genového inženýrství, příprava transgenních organismů a jejich využití.

Učební cíle

Získání náhledu a pochopení molekulárně biologických rozdílů u eukaryot, prokaryot a virů.

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

Relichová, J. Genetika populací. Masarykova univerzita v Brně, 1997, ISBN 80-210-1542 (CS)
Relichová, J. Praktická cvičení z genetiky. Masarykova univerzita v Brně, 1997, ISBN 80- 210-1484-9 (96 stran) Relichová, J. (1997): Praktická cvičení z genetiky. Masarykova univerzita v Brně, 1997, ISBN 80- 210-1484-9 (CS)
Rosypal S. a kol. : Úvod do molekulární biologie. I.-IVdíl. Brno 1999-2002 (třetí vydání). 2006 - I. díl (čtvrté vydání) (CS)
Rosypal S. a kol.: Terminologie molekulární biologie, Brno 2001. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BTBIO-F magisterský navazující

    obor F-BTB , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Pharm.Dr. Petr Babula, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do studia molekulární biologie, vznik a hlavní etapy vývoje. Buňka, chemické složení buňky, chemická energie, proteiny: struktura a funkce, struktura a funkce nukleových kyselin.
2. Genetická informace, genetický kód, definice genu, typy genů, struktura a informační obsah genomů.
3. Replikace DNA (zúčastněné enzymy a mechanismus).
4. Transkripce u prokaryot a eukaryot, posttranskripční úpravy RNA.
5. Translace, transferové RNA, ribozomy, kotranslační a posttranslační procesy, samosestavování.
6. Regulace genové exprese u prokaryot, struktura a vlastnosti promotoru, pozitivní a negativní regulace operonu, atenuace.
7. Regulace genové exprese u eukaryot, transkripční faktory, zesilovače transkripce. Buněčné dělení, kontrola buněčného cyklu
8. Molekulární základ tvorby imunitních molekul.
9. Buněčné signalizace (signální molekuly, receptory, signální dráhy). Struktura membrán, přenos látek přes membrány, komunikace mezi buňkami.
10. Změny genetické informace, mutace, obecná a místně specifická rekombinace, reparace mutačně poškozené DNA.
11. Mobilní elementy (prokaryotické a eukaryotické transpozony, retrotranspozony). Tkáně.
12. Základy genového inženýrství, příprava transgenních organismů a jejich využití, mutageneze in vitro, příprava biopreparátů metodami GI, genové terapie.
13. Základy použití biochemických metod v molekulární biologii.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Helena Vítková, Ph.D.
Ing. Vladimíra Kubicová

Osnova

1. Izolace DNA (kultivace a charakterizace buněčných kultur), příprava pro izolaci, izolační techniky a postupy
2. gelová elektroforéza (metody založené na separaci nukleových kyselin na agarózových a polyakrilamidových gelech)
3. restrikční štěpení (endonukleásové enzymy štěpící nukleové kyselin na fragmenty, praktické možnosti, RFLP)
4. nanesení nukleových kyselin na membránu (hybridizační techniky, interakce nukleových kyselin s membránami, vizualizace).