Detail předmětu

Molecular Biology

FEKT-MPA-MOLAk. rok: 2025/2026

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

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Mgr. Bc. Darina Čejková, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Student by měl být schopen vysvětlit základní principy klasické genetiky, měl by znát základní pojmy a zákony molekulární biologie. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

až 40 bodů ze cvičení (1x test,  aktivita v laboratořích, domácí příprava)
až 60 bodů za ústní zkoušku
Zkouška je zaměřena na ověření orientace v nadstavbových pojmech molekulární biologie.
Laboratorní výuka je povinná. Řádně omluvené zameškané hodiny lze nahradit po domluvě s vyučujícím.

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout pokročilé znalosti o molekulárně biologických rozdílech u eukaryot, prokaryot a virů.
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat principy procesů probíhajících v živých organismech na molekulární úrovni,
- vysvětlit pojem genové exprese,
- popsat principy buněčné signalizace,
- diskutovat změny genetické informace.

Základní literatura

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 (EN)
Rosypal S. a kol. : Úvod do molekulární biologie. I.-IVdíl. Brno 1999-2002 (třetí vydání). 2006 - I. díl (čtvrté vydání)
Slabý a kol: Lékařská biologie I, II (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-BTB magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPC-BTB magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NBIO , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Bc. Darina Čejková, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do studia molekulární biologie, geneze a vývoj. Buňka, chemické složení, 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 (enzymy a mechanismus).
4. Transkripce prokaryot a eukaryot, posttranskripce RNA.
5. Translace, transferová RNA, ribozomy, procesy ko-translace a post-translace.
6. Regulace exprese genu u prokaryot, struktura a charakteristiky promoterů, pozitivní a negativní regulace operonu, atenuace.
7. Regulace exprese genu u eukaryot, transkripční faktory, transkripční enhancery. Buňkové dělení, kontrola buněčného cyklu.
8. Molekulární základy tvorby imunitních molekul.
9. Buněčné signály (signální molekuly, receptory, signální dráhy). Struktura membrány, transport látek přes membrány, buňka-na-buňku komunikace.
10 Změny genetické informace, mutace, obecná a místo-specifická rekombinace, oprava poškozené DNA mutacemi.
11. Pohyblivé elementy (prokaryotické a eukaryotické transposony, retrotransposony). Tkáně.
12. Základy genového inženýrství, příprava transgenních organismů a jejich aplikace, in vitro mutageneze, příprava biopreparátů pomocí metod genového inženýrství, genová terapie.
13. Základy využití biochemických metod v molekulární biologii.  

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Bc. Darina Čejková, Ph.D.

Osnova

L01 Úvod do laboratoře, absorpční spektroskopie
L02 Izolace DNA z bakteriálních buněk
L03 Izolace DNA z živočišných buněk
L04 Kontrola kvality a kvantity DNA
L05 Návrh PCR primerů
L06 PCR Amplifikace
L07 Pas86ov8n9 buněk
L08 Bradfordova metoda pro kvantifikaci proteinů, barevné reakce aminokyselin
L09 Izolace proteinů a 2D elektroforéza gelu
L10 Štěpení restrikčními enzymy
L11 Štěpení restrikčními enzymy II
L12 Real-time PCR