PV225 Laboratoř systémové biologie

Fakulta informatiky
podzim 2017
Rozsah
1/2/0. 3 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: k. Jiná možná ukončení: z.
Vyučující
prof. Ing. Miloš Barták, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)
Ing. Jan Červený, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Předpoklady
Předmět nemá žádné specifické prerekvizity. Předpokládán je zájem studentů o mezioborové disciplíny kombinující informatiku a biologii.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 10 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/10, pouze zareg.: 0/10, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/10
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Po absolvování kurzu studenti získají následující dovednosti:
základní znalosti fyziologie rostlin a metabolismu bakterií; přehled experimentálních měřících technik; praktické schopnosti měření a zpracování naměřených dat.
Výstupy z učení
Po absolvování kurzu studenti získají následující dovednosti:
- interpretovat základní aspekty fyziologie rostlin a metabolismu bakterií;
- řešit problém identifikace parametrů modelu z experimentálních dat;
- vybrat a použít vhodný nástroj pro identifikaci parametrů;
- zpracovat sadu experimentálních dat pro použití ve vhodném nástroji.
Osnova
  • I Metabolomika
  • I.1 Metabolomika (Úvod; Metabolity; Fingerprinting a footprinting metabolitů; Profilování metabolitů; Cílená analýza metabolitů)
  • I.2 Role metabolomiky v systémové biologii (Mikrobiální metabolomika; Rostlinná metabolomika; Humánní metabolomika)
  • I.3 Příprava vzorku pro metabolomické studie (Odběry vzorku; Zastavení metabolismu)
  • I.4 Metody používané v metabolomice (Nukleární magnetická rezonance (NMR); Hmotnostní spektrometrie (MS); Kapalinová chromatografie (LC); Plynová chromatografie (GC); Kapilární elektroforéza (CE))
  • I.5 Analýza dat

  • II Fotobiologie
  • II.1 Fotochemické procesy fotosyntézy (Vymezení fotochemických procesů; Struktura a funkce thylakoidní membrány chloroplastu; Fotosystém I, fotosystém II, světlosběrné komplexy; Lineární a cyklický transport elektronů; Doprovodné fotoochrannéprocesy)
  • II.2 Role fotosyntézy v systémové biologii (Fyzikální základy fotosyntézy; Biochemické základy fotosyntézy - modely; Fotosyntéza na různých hierarchických úrovních - upscaling)
  • II.3 Teoretické základy fluorometrie (Zdroje fluorescenční emise z molekul chlorofylu; Principy měření fluorescence chlorofylu)
  • II.4 Metody indukované fluorescence chlorofylu ve studiu fotosyntézy ( Fluorescenční indukční jev (OJIP); Kautského křivka fluorescence chlorofylu; Kvantové výtěžky, analýza zhášecích mechanismů; Absorpční a emisní křivky
  • II.5 Sběr a analýza fluorometrických dat
Literatura
  • Metabolomics : a powerful tool in systems biology. Edited by Jens Nielsen - Michael C. Jewett. Berlin: Springer, 2007, xv, 284. ISBN 9783540747185. info
  • Metabolome analyses : strategies for systems biology. Edited by Seetharaman Vaidyanathan - George G. Harrigan - Royston Goodacre. New York: Springer, 2005, xix, 390. ISBN 0387252398. info
  • Metabolomics : the frontier of systems biology. Edited by Masaru Tomita - Takaaki Nishioka. Tokyo: Springer, 2005, viii, 256. ISBN 4431251219. info
Výukové metody
Fotobiologie fotosyntézy: přednáška a praktická cvičení využívající moderní fluorometrické postupy Metabolomika : přednáška a praktické cvičení zaměřené na využití kapilární elektroforézy pro studium metabolomu u bakterie Paracoccus denitrificans
Metody hodnocení
2 studentské projekty, závěrečné zprávy o provedených experimentech.
Navazující předměty
Informace učitele
http://www.fi.muni.cz/~xsafran1/PV225/
Fotobiologie fotosyntézy a Metabolomika: Detaily výuky budou studentům sděleny interní mailovou poštou MU, a to nejpozději 3 dny před zahájením výuky.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.