Molecular Biology

• 26 hod. přednášky
• 39 hod. laboratoře

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.

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.

• Šmarda J. a kol.. Metody molekulární biologie, Brno, 2005.
• Alberts et al.: Molecular biology of the cell. Garland Publ. 2004.
• Alberts a kol: Základy buněčné biologie, Espero, 2000, 2005.

• Rosypal S. a kol. : Úvod do molekulární biologie. I.-IVdíl. Brno 1999-2002 (třetí vydání). 2006 - I. díl (čtvrté vydání)

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.  

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  

až 40 bodů ze cvičení (2x test, 1x domácí úkol, aktivita v laboratořích)
až 60 bodů za písemnou 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.