|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
1) Historie klonování genů. Struktura genomu prokaryotních a eukaryotních organismů. Genetické manipulace. Využití bakterie Escherichia coli v genovém inženýrství. 2) Vektory používané pro klonování genů: plazmidy a bakteriofágy. Izolace celkové buněčné DNA prokaryotních a eukaryotních organizmů. Izolace plazmidové a bakteriofágové DNA. Stanovení koncentrace a ověření kvality izolované DNA. 3) Enzymy používané k manipulacím s DNA: nukleázy, ligázy. 4) Polymerázy, modifikační enzymy, topoizomerázy. Klonovací vektory pro E. coli: vektory založené na plazmidech z E. coli. Přenos plazmidové DNA do bakteriálních buněk. 5) Vektory založené na bakteriofágu lambda, vektory založené na technologii Gateway, kosmidy, vektory založené na bakteriofágu M13, fágemidy. Přenos fágové DNA do bakteriálních buněk. Klonovací vektory pro eukaryotní organizmy: vektory pro kvasinky a jiné houby, vektory pro živočichy. Mikroinjekce. 6) Vektory pro rostliny. Transformace rostlinných buněk: tranzientní a stabilní transformace, přímé a nepřímé metody transformace. Získání klonu studovaného genu: přímá selekce, marker rescue, genomové knihovny, cDNA knihovny, expresní knihovny, metody používané k prohledávání knihoven. 7) Strategie určování polohy genu na malé a velké molekule DNA. Studium struktury genu. Analýza genové exprese. 8) Sekvenování genomů: metody sekvenování, celogenomové náhodné sekvenování, sekvenování klon po klonu. Identifikace genů v sekvenovaných genomech. Analýza transkriptomů pomocí DNA mikročipů a sekvenování RNA (RNA-Seq). Základní metody využívané ke studiu proteomu. 9) Klonování genů a analýza DNA v medicíně: produkce rekombinantních léčiv, identifikace genů zodpovědných za onemocnění lidského organismu, genová terapie. 10) Klonování genů a analýza DNA v zemědělství: strategie přidání genu v rostlinném genovém inženýrství, umlčení genu pomocí antisense RNA a RNA interference, editace genomu pomocí programovatelných nukleáz, rizika spojená s pěstováním geneticky modifikovaných plodin. 11) Analýza DNA ve forenzní genetice: identifikace osob podezřelých ze spáchání trestného činu, vyhodnocení příbuznosti, určení pohlaví. Archeogenetika.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Přednášení
|
|
Výstupy z učení
|
Seznámit studenty se základními technikami genového inženýrství a s jejich využitím v medicíně, zemědělství a forenzní genetice.
Studenti se seznámí se základními technikami genového inženýrství a s jejich využitím v lékařství, zemědělství a forenzní genetice.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
nespecifikováno
Podmínkou pro absolvování předmětu je složení písemné zkoušky s minimálním počtem 18 bodů ze 30 možných bodů.
|
|
Doporučená literatura
|
-
http://biologie.upol.cz/metody/.
-
Alberts, B. a kol. (2001). Základy buněčné biologie. Ústí nad Labem.
-
Brown T.A. (2008). Klonování genů a analýza DNA. Olomouc.
-
BROWN, Terence A. (2026). Gene cloning and DNA analysis: an introduction. 9. vydání. Hoboken.
-
BROWN, Terence A. (2007). Klonování genů a analýza DNA: Úvod. Martin FELLNER (překladatel). Olomouc.
-
GLICK, Bernard R. a Cheryl L. PATTEN. Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA. 6. vydání. Washington. 2022.
-
Pollard TD, Earnshaw WC, Lippinkott-Schwarz J. (2007). Cell Biology, 2nd Edition. New York.
-
PRIMROSE, Sandy B. a Richard M. TWYMAN. (2007). Principles of gene manipulation and genomics. 8. vydání.. Oxford.
-
Rosypal, S., Doškař, J., Petrzik, K., & Růžičková, V. (2002). Úvod do molekulární biologie. Brno.
-
SNUSTAD, Peter D. a Michael J. SIMMONS. (2017). Genetika. Druhé, aktualizované vydání. Jiřina RELICHOVÁ (editor). Brno.
-
Vondrejs V. Genové inženýrství I-IV.
-
VONDREJS, Vladimír. Genové inženýrství I - IV. Praha.
|