CG001 Úvod do genomiky a proteomiky

Přírodovědecká fakulta
jaro 2021
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Mgr. Jan Paleček, Dr. rer. nat. (přednášející)
doc. Mgr. Jan Havliš, Dr. (přednášející)
Garance
doc. Mgr. Jan Havliš, Dr.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C3181 Biochemie I
pro úspěšné zvládnutí předmětu je nezbytná základní orientace v biochemii (C3181) a molekulární biologii
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
cílem tohoto předmětu je seznámit studenty se základy genomiky a proteomiky jako významnými obory moderní biochemie.
Výstupy z učení
na konci tohoto kurzu bude student schopen: porozumět a vysvětlit základní pojmy související s genomikou a proteomikou; znát složení a rozdíly mezi genomy různých organismů; rozumět různým strukturním úrovním genomu; znát procesy probíhající v genomech včetně exprese proteinů; znát vztahy mezi vlastnostmi proteinů a metodami jejich studia; využít znalostí o proteinech a jejich komplexech k chápání jejich role v organizmech.
Osnova
  • genomika (Jan Paleček)
  • I. Úvod do genomiky a proteomiky
  • Genomy, transkriptomy, proteomy; Genotyp a fenotyp
  • II. Studium genomů
  • Genetické a fyzikální mapy, sekvenování; Identifikace genů, anotace; PCR, klonování; Funkční analýza genů
  • III. Anatomie genomů
  • Genomy prokaryot a organel; Jaderné genomy (eukaryota); Genomy virů a mobilní elementy
  • IV. Jak jsou genomy exprimovány
  • Transkripční faktory – transkripce – translace; Vyšší struktura chromatinu; Genom v prostředí buňky a organismu
  • V. Jak se genomy replikují a vyvíjejí
  • Replikace; Mutace, oprava, rekombinace; Evoluce
  • VI. Příklady studia genomů
  • proteomika (Jan Havliš)
  • I. proteiny
  • co jsou to proteiny? jak se přišlo na to, že existují? kde se proteiny vzaly? k čemu jsou v buňce dobré?
  • II. proteomika proteom je víc než jen mnoho proteinů pohromadě, proteotyp. proč je dobré proteom/proteotyp studovat? jak se to dělá?
  • III. identifikace proteinu
  • co máme v buňce za proteiny? jak je poznáme a odlišíme od sebe? proteoformy
  • IV. kvantifikace proteinů
  • kolik našeho proteinu je v buňce? jak se to dá změřit? specificita stanovení je důležitá
  • V. struktura proteinů
  • k čemu je dobré znát strukturu proteinů? jak ji můžeme zjistit? motivy a domény, předpovědi funkce.
  • VI. interakce proteinů
  • jak a proč spolu proteiny interagují? jak zjistíme tyto interakce? interakce protein-protein, proteinové komplexy.
Výukové metody
výuka je založena na ppt prezentacích a jejich výkladu. prezentace budou dostupné jako studijní podklad (černobílý tisknutelný pdf s vysokým rozlišením a omezenými právy). vzhledem k výkladu, jenž prezentaci významně rozšiřuje, a neexistenci vhodných učebnic v českém jazyce pokrývajících některé části přednášky je vhodné přednášku navštěvovat.
Metody hodnocení
zkouška ústní; u studentů se předpokládá pochopení a znalost základních principů a jejich využití. zkouška se sestává ze čtyř základních otázek (2+2 z genomiky a proteomiky), které budou postupně v průběhu zkoušení rozvíjeny, aby student mohl prokázat míru porozumění tématu.
Informace učitele
teleprezenční přednášky se budou konat v prostředí MS teams. pokud je to možné, stáhněte si aplikaci prostředí. všichni studenti MU k ní mají přístup přes office 365, viz „externí služby“ v ISu. doporučuji naučit se práci v prostředí předem. použití prohlížečové verze omezuje váš přístup k některý užitečným funkcím. přednáška bude nahrávána ve formátu mp4 a posléze bude umístěna do studijních materiálů v ISu. návody k MS teams: https://is.muni.cz/auth/do/mu/samostudium/pages/02-online.html#teams
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2022.