Informace o předmětu

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v predvelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.
Hlavní cíle kurzu jsou:
získání přehledu o základních metodách a experimentálních přístupech rostlinné biologie včetně jejich výhod i limitací;
demonstrace použití těchto přístupů na vybraných problémech vývojové a buněčné biologie.
Úspěšní absoloventi budou schopni zvolit nejvhodnejsi experimentální strategii pro své vědecké projekty.

Osnova

• A. Současné přístupy a metody experimentální rostlinné genetiky
• 1. Historický vývoj experimentálních přístupů
• Modelový organismus Arabidopsis thaliana - výhody a nevýhody.
• 2. Výběr oblíbeného genu
• a. Monte Carlo přístupy výběru genu
• b. Od proteinu zpět ke genu
• c. Funkční komplementace
• d. Výběr na základě expresse: Enhancer a Gene trap, Rozdíly v expresi (substraktivní hybridizace, microarray)
• e. Forward genetika: Mutageneza (EMS, T-DNA, transposon, aktivační tagging), Střídavé štěstí genetického screeningu, Identifikace a ověření genu, Supressor screen
• f. QTL
• 3. Funkce genu
• a. Reverzní genetika (knihovny mutantů, TILLING)
• b. Ektopická exprese
• c. Chiméry a mozaiky
• d. Site directed mutageneza, výměny domén
• e. Analýza fenotypu
• f. Biochemické přístupy, heterologní systémy
• 4. Exprese a lokalizace
• a. Northern a Western bloty, RT-PCR
• b. Reportérové geny (transkripční a translační fůze, použití)
• c. mRNA in situ hybridizace d. Lokalizace proteinů in situ
• 5. Přátelé a sousedi
• a. Yeast-two-hybrid
• b. Split ubiquitin
• c. Genetické interakce
• d. Upstream and downstream
• 6. Jiné metody a přístupy
• a. DR5 auxin response reporter
• b. Transient transfection
• c. Heterologní systémy
• d. Laserové ablace and laser capture
• B. Od signálu ke genu
• 1. Etylén - Učebnicový úspěch genetiky
• Genetická analýza etylénové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, dvoukomponentový systém histidin kinázy
• 2. Cytokinin - Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin.
• Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů.
• 3. Auxin - Velmi žádaný, stále nepochopený
• Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model.
• 4. Transport auxinu - PINy a jiná zvířena
• Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) - exprese, lokalizace, funkce.
• C. Od procesu k mechanismu
• 1. Embryogeneze - apikální-bazální osa
• Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model.
• 2. Kořenový meristém - zpět ke kořenům
• Kořenový meristém Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál, radial patterning - SHR/SCR.
• 3. Organogeneze - jednota v různosti
• Přehled různých organogenních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů.
• 4. Jednotící principy - gradienty morfogenů a růstové osy
• D. Do buňky
• 1. Vnitrobuněčný transport a buněčná polarita
• Recyklace proteinů auxinového transportu, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport, endocytosa v rostlinách, polární targetování.
• 2. Poučení z GNOMu
• Izolace mutanta gnom, GNOM protein - biochemická funkce a role ve vývoji rostliny. Souvislost s transportem auxinu. GNOM a recyklace endozomů.
• 3. Gravitropismus kořene - integrace přístupů
• Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Literatura

• MRAVEC, Jozef, Petr SKŮPA, Aurélien BAILLY, Klára HOYEROVÁ, Pavel KŘEČEK, Agnieszka BIELACH, Jan PETRÁŠEK, Jing ZHANG, Vassilena GAYKOVA, York-Dieter STIERHOF, Petre I. DOBREV, Kateřina SCHWARZEROVÁ, Jakub ROLČÍK, Daniela SEIFERTOVÁ, Christian LUSCHNIG, Eva BENKOVÁ, Eva ZAŽÍMALOVÁ, Markus GEISLER a Jiří FRIML. ) Subcellular homeostasis of phytohormone auxin is mediated by the ER-localized PIN5 transporter. Nature. Lodon, UK: Nature Publishing Group, 2009, Neuveden, č. 459, s. 1136-1140. ISSN 0028-0836. info
• PETRÁŠEK, Jan a Jiří FRIML. Auxin transport routes in plant development. Development. Cambridge: Company of Biologists, 2009, Neuvedeno, č. 136, s. 2675-2688. ISSN 0950-1991. info
• RŮŽIČKA, Kamil, Mária ŠIMÁŠKOVÁ, Jerome DUCLERCQ, Jan PETRÁSEK, Eva ZAŽÍMALOVÁ, Sibu SIMON, Jiří FRIML, Marc C. E VAN MONTAGU a Eva BENKOVÁ. Cytokinin regulates root meristem activity via modulation of the polar auxin transport. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2009, roč. 106, č. 11, s. 4284–4289. ISSN 0027-8424. info
• RŮŽIČKA, Kamil, Karin LJUNG, Steffen VANNESTE, Radka PODHORSKÁ, Tom BEECKMAN, Jiří FRIML a Eva BENKOVÁ. Ethylene regulates root growth through effects on auxin biosynthesis and transport-dependent auxin distribution. PLANT CELL. 2007, roč. 19, č. 7, s. 2197-2212. ISSN 1040-4651. info
• VIETEN, Anne, Michael SAUER, Philip B BREWER a Jiří FRIML. Molecular and cellular aspects of auxin-transport-mediated development. TRENDS IN PLANT SCIENCE. 2007, roč. 12, č. 4, s. 160-168. ISSN 1360-1385. info
• PETRÁŠEK, J., J. MRAVEC, R. BOUCHARD, J. BLAKESLEE, M. ABAS, D. SEIFERTOVÁ, J. WISNIEWSKA, Z. TADELE, M. ČOVANOVÁ, P. DHONUKSHE, P. SKŮPA, E. BENKOVÁ, L. PERRY, P. KŘEČEK, O.R. LEE, G. FINK, M. GEISLER, A. MURPHY, C. LUSCHNIG, E. ZAŽÍMALOVÁ a J. FRIML. PIN proteins perform a rate-limiting function in cellular auxin efflux. Science. 2006, roč. 2006, Apr 6, s. advanced on line, 8 s. ISSN 0036-8075. info

Výukové metody

přednášky

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v týdnu 12.-15. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00 - 16.00.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v predvelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.
Hlavní cíle kurzu jsou:
získání přehledu o základních metodách a experimentálních přístupech rostlinné biologie včetně jejich výhod i limitací;
demonstrace použití těchto přístupů na vybraných problémech vývojové a buněčné biologie.
Úspěšní absoloventi budou schopni zvolit nejvhodnejsi experimentální strategii pro své vědecké projekty.

Osnova

• A. Současné přístupy a metody experimentální rostlinné genetiky
• 1. Historický vývoj experimentálních přístupů
• Modelový organismus Arabidopsis thaliana - výhody a nevýhody.
• 2. Výběr oblíbeného genu
• a. Monte Carlo přístupy výběru genu
• b. Od proteinu zpět ke genu
• c. Funkční komplementace
• d. Výběr na základě expresse: Enhancer a Gene trap, Rozdíly v expresi (substraktivní hybridizace, microarray)
• e. Forward genetika: Mutageneza (EMS, T-DNA, transposon, aktivační tagging), Střídavé štěstí genetického screeningu, Identifikace a ověření genu, Supressor screen
• f. QTL
• 3. Funkce genu
• a. Reverzní genetika (knihovny mutantů, TILLING)
• b. Ektopická exprese
• c. Chiméry a mozaiky
• d. Site directed mutageneza, výměny domén
• e. Analýza fenotypu
• f. Biochemické přístupy, heterologní systémy
• 4. Exprese a lokalizace
• a. Northern a Western bloty, RT-PCR
• b. Reportérové geny (transkripční a translační fůze, použití)
• c. mRNA in situ hybridizace d. Lokalizace proteinů in situ
• 5. Přátelé a sousedi
• a. Yeast-two-hybrid
• b. Split ubiquitin
• c. Genetické interakce
• d. Upstream and downstream
• 6. Jiné metody a přístupy
• a. DR5 auxin response reporter
• b. Transient transfection
• c. Heterologní systémy
• d. Laserové ablace and laser capture
• B. Od signálu ke genu
• 1. Etylén - Učebnicový úspěch genetiky
• Genetická analýza etylénové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, dvoukomponentový systém histidin kinázy
• 2. Cytokinin - Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin.
• Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů.
• 3. Auxin - Velmi žádaný, stále nepochopený
• Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model.
• 4. Transport auxinu - PINy a jiná zvířena
• Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) - exprese, lokalizace, funkce.
• C. Od procesu k mechanismu
• 1. Embryogeneze - apikální-bazální osa
• Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model.
• 2. Kořenový meristém - zpět ke kořenům
• Kořenový meristém Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál, radial patterning - SHR/SCR.
• 3. Organogeneze - jednota v různosti
• Přehled různých organogenních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů.
• 4. Jednotící principy - gradienty morfogenů a růstové osy
• D. Do buňky
• 1. Vnitrobuněčný transport a buněčná polarita
• Recyklace proteinů auxinového transportu, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport, endocytosa v rostlinách, polární targetování.
• 2. Poučení z GNOMu
• Izolace mutanta gnom, GNOM protein - biochemická funkce a role ve vývoji rostliny. Souvislost s transportem auxinu. GNOM a recyklace endozomů.
• 3. Gravitropismus kořene - integrace přístupů
• Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Literatura

• VIETEN, Anne, Michael SAUER, Philip B BREWER a Jiří FRIML. Molecular and cellular aspects of auxin-transport-mediated development. TRENDS IN PLANT SCIENCE. 2007, roč. 12, č. 4, s. 160-168. ISSN 1360-1385. info
• FRIML, J., P. BENFEY, E. BENKOVÁ, M. BENNET, T. BERLETH, N. GELDNER, M. GREBE, M. HEISLER, J. HEJÁTKO, G. JURGENS, T. LAUX, K. LINDSEY, W. LUKOWITZ, C. LUSCHNIG, R. OFFRINGA, B. SCHERES, R. SWARUP, R. TORRES-RUIZ, D. WEIJERS a E. ZAŽÍMALOVÁ. Apical-basal polarity: why plant cells dont standon their heads. Trends Plant Sci. 2006, roč. 11, č. 1, s. 12-14. ISSN 1360-1385. info
• SAUER, Michael, Jozef BALLA, Christian LUSCHNIG, Marie WIŠNIEWSKA, Vilém REINÖHL, Jiří FRIML a Eva BENKOVÁ. Canalization of auxin flow by Aux/IAA-ARF-dependent feed-back regulation of PIN polarity. Genes & Development. Spojené státy americké: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006, roč. 20, č. 20, s. 2902-2911. ISSN 0890-9369. info
• ABAS, L., R. BENJAMINS, N. MALENICA, T. PACIOREK, J. WISNIEWSKA, J.C. MOULINIER-ANZOLA, T. SIEBERER, J. FRIML a C. LUSCHNIG. Intracellular trafficking and proteolysis of the auxin efflux facilitator PIN2 in Arabidopsis is proteasomedependent and involved in root gravitropism. Nature Cell Biology. 2006, roč. 2006, č. 8, s. 249-256, 7 s. ISSN 1465-7392. info
• PETRÁŠEK, J., J. MRAVEC, R. BOUCHARD, J. BLAKESLEE, M. ABAS, D. SEIFERTOVÁ, J. WISNIEWSKA, Z. TADELE, M. ČOVANOVÁ, P. DHONUKSHE, P. SKŮPA, E. BENKOVÁ, L. PERRY, P. KŘEČEK, O.R. LEE, G. FINK, M. GEISLER, A. MURPHY, C. LUSCHNIG, E. ZAŽÍMALOVÁ a J. FRIML. PIN proteins perform a rate-limiting function in cellular auxin efflux. Science. 2006, roč. 2006, Apr 6, s. advanced on line, 8 s. ISSN 0036-8075. info
• DUBOVÁ, Jaroslava, Jan HEJÁTKO a Jiří FRIML. Reproduction of Plants. In Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine. 2. vyd. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA, 2005, s. 249-295. Vol. 12. ISBN 3-527-30649-8. info

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v druhem týdnu po Velikonocich - 14.-16. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 16.00.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v predvelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.
Hlavní cíle kurzu jsou:
získání přehledu o základních metodách a experimentálních přístupech rostlinné biologie včetně jejich výhod i limitací;
demonstrace použití těchto přístupů na vybraných problémech vývojové a buněčné biologie.
Úspěšní absoloventi budou schopni zvolit nejvhodnejsi experimentální strategii pro své vědecké projekty.

Osnova

• A. Současné přístupy a metody experimentální rostlinné genetiky
• 1. Historický vývoj experimentálních přístupů
• Modelový organismus Arabidopsis thaliana - výhody a nevýhody.
• 2. Výběr oblíbeného genu
• a. Monte Carlo přístupy výběru genu
• b. Od proteinu zpět ke genu
• c. Funkční komplementace
• d. Výběr na základě expresse: Enhancer a Gene trap, Rozdíly v expresi (substraktivní hybridizace, microarray)
• e. Forward genetika: Mutageneza (EMS, T-DNA, transposon, aktivační tagging), Střídavé štěstí genetického screeningu, Identifikace a ověření genu, Supressor screen
• f. QTL
• 3. Funkce genu
• a. Reverzní genetika (knihovny mutantů, TILLING)
• b. Ektopická exprese
• c. Chiméry a mozaiky
• d. Site directed mutageneza, výměny domén
• e. Analýza fenotypu
• f. Biochemické přístupy, heterologní systémy
• 4. Exprese a lokalizace
• a. Northern a Western bloty, RT-PCR
• b. Reportérové geny (transkripční a translační fůze, použití)
• c. mRNA in situ hybridizace d. Lokalizace proteinů in situ
• 5. Přátelé a sousedi
• a. Yeast-two-hybrid
• b. Split ubiquitin
• c. Genetické interakce
• d. Upstream and downstream
• 6. Jiné metody a přístupy
• a. DR5 auxin response reporter
• b. Transient transfection
• c. Heterologní systémy
• d. Laserové ablace and laser capture
• B. Od signálu ke genu
• 1. Etylén - Učebnicový úspěch genetiky
• Genetická analýza etylénové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, dvoukomponentový systém histidin kinázy
• 2. Cytokinin - Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin.
• Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů.
• 3. Auxin - Velmi žádaný, stále nepochopený
• Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model.
• 4. Transport auxinu - PINy a jiná zvířena
• Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) - exprese, lokalizace, funkce.
• C. Od procesu k mechanismu
• 1. Embryogeneze - apikální-bazální osa
• Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model.
• 2. Kořenový meristém - zpět ke kořenům
• Kořenový meristém Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál, radial patterning - SHR/SCR.
• 3. Organogeneze - jednota v různosti
• Přehled různých organogenních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů.
• 4. Jednotící principy - gradienty morfogenů a růstové osy
• D. Do buňky
• 1. Vnitrobuněčný transport a buněčná polarita
• Recyklace proteinů auxinového transportu, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport, endocytosa v rostlinách, polární targetování.
• 2. Poučení z GNOMu
• Izolace mutanta gnom, GNOM protein - biochemická funkce a role ve vývoji rostliny. Souvislost s transportem auxinu. GNOM a recyklace endozomů.
• 3. Gravitropismus kořene - integrace přístupů
• Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Literatura

• VIETEN, Anne, Michael SAUER, Philip B BREWER a Jiří FRIML. Molecular and cellular aspects of auxin-transport-mediated development. TRENDS IN PLANT SCIENCE. 2007, roč. 12, č. 4, s. 160-168. ISSN 1360-1385. info
• FRIML, J., P. BENFEY, E. BENKOVÁ, M. BENNET, T. BERLETH, N. GELDNER, M. GREBE, M. HEISLER, J. HEJÁTKO, G. JURGENS, T. LAUX, K. LINDSEY, W. LUKOWITZ, C. LUSCHNIG, R. OFFRINGA, B. SCHERES, R. SWARUP, R. TORRES-RUIZ, D. WEIJERS a E. ZAŽÍMALOVÁ. Apical-basal polarity: why plant cells dont standon their heads. Trends Plant Sci. 2006, roč. 11, č. 1, s. 12-14. ISSN 1360-1385. info
• SAUER, Michael, Jozef BALLA, Christian LUSCHNIG, Marie WIŠNIEWSKA, Vilém REINÖHL, Jiří FRIML a Eva BENKOVÁ. Canalization of auxin flow by Aux/IAA-ARF-dependent feed-back regulation of PIN polarity. Genes & Development. Spojené státy americké: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006, roč. 20, č. 20, s. 2902-2911. ISSN 0890-9369. info
• ABAS, L., R. BENJAMINS, N. MALENICA, T. PACIOREK, J. WISNIEWSKA, J.C. MOULINIER-ANZOLA, T. SIEBERER, J. FRIML a C. LUSCHNIG. Intracellular trafficking and proteolysis of the auxin efflux facilitator PIN2 in Arabidopsis is proteasomedependent and involved in root gravitropism. Nature Cell Biology. 2006, roč. 2006, č. 8, s. 249-256, 7 s. ISSN 1465-7392. info
• PETRÁŠEK, J., J. MRAVEC, R. BOUCHARD, J. BLAKESLEE, M. ABAS, D. SEIFERTOVÁ, J. WISNIEWSKA, Z. TADELE, M. ČOVANOVÁ, P. DHONUKSHE, P. SKŮPA, E. BENKOVÁ, L. PERRY, P. KŘEČEK, O.R. LEE, G. FINK, M. GEISLER, A. MURPHY, C. LUSCHNIG, E. ZAŽÍMALOVÁ a J. FRIML. PIN proteins perform a rate-limiting function in cellular auxin efflux. Science. 2006, roč. 2006, Apr 6, s. advanced on line, 8 s. ISSN 0036-8075. info
• DUBOVÁ, Jaroslava, Jan HEJÁTKO a Jiří FRIML. Reproduction of Plants. In Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine. 2. vyd. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA, 2005, s. 249-295. Vol. 12. ISBN 3-527-30649-8. info

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v predvelikonočním týdnu 6.-9. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v povelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.

Osnova

• 1. část Současné přístupy a metody experimentální rostlinné biologie - Historický vývoj experimentálních přístupů - Výběr výzkumného tématu - Modelový organismus Arabidopsis thaliana výhody a nevýhody. - Výběr (izolace) oblíbeného genu :Monte Carlo přístupy výběru genu (homolgie, zname domeny) :Od proteinu zpět ke genu (vazba ligandu, enzymova aktivita, člen komplexu) :Funkční komplementace :Výběr na základě expresse (enhancer a Gene trap, rozdíly v expresi) :Forward (klasická) genetika (mutageneza - EMS, T-DNA, transposon, střídavé štěstí genetického screeningu, aktivační tagging, supressor a enhancer screen, chemická genetika, identifikace a ověření genu) :QTL - Funkce genu :Loss of function (reverzní genetika, knihovny mutantů, tilling, antisense, RNAi, immunomodulace, repressní domény, titrace :Gain of function (overexpresse, ektopická a indukovatelná expresse (dvoukomponentovy system), stabilizace proteinu) :Chiméry a mozaiky :Site directed (místně řízená) mutageneza, výměny domén :Analýza fenotypu o Biochemické přístupy, heterologní systémy - Exprese a lokalizace :Northern a Western bloty, RT-PCR :Reporterové geny (transkripční a translační fůze, použití :Markery buněčných typů a buněčných struktur :mRNA in situ hybridizace :Lokalizace proteinů in situ - Přátelé a sousedi :Yeast-two-hybrid, ověření pull down, co-immunoprecipitace :Split ubiquitin :Genetické interakce :Upstream (analýza promotoru :Downstream (microarray, proteomics, second site mutants, educated guess) - Jiné metody a přístupy :DR5 auxin response reporter :Transient transfection :Laserové ablace and laser capture (laserová mikrodisekce :Rekonstituce signálni dráhy v heterologním systému 2. část Od signálu ke genu - Ethylen Učebnicový úspěch genetiky Genetická analýza etylenové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, Histidine kinase dvoukomponentový system. - Cytokinin Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin. Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů. - Auxin Velmi žádaný, stale nepochopený Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (TIR1, AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model. Efekt auxinu na endocytosu a vlastni transport - Auxin transport PINy a jiná zvířena Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) exprese, lokalizace, funkce. 3. část Od procesu k mechanismu - Embryogeneze apikalní-bazální osa Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model. - Organogeneze jednota v různosti Přehled různých organogeních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů. - Kořenový meristem zpět ke kořenům Kořenový meristem Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál - Jednotící principy gradienty morfogenů a růstové osy - Radial patterning role transkripčních faktorú SHR/SCR. 4. část Do buňky - GNOM a transport auxinu - GNOM protein biochemická funkce a role ve vývoji rostliny, vztah mezi transportem auxinu a buněčným transportem váčků. - Recyklace PIN proteinů, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport - GNOM jako regulátor endosomální recyklace PIN proteinů. - PINOID a polární targetování PIN proteinů - Gravitropismus kořene integrace přístupů Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v povelikonočním týdnu 25.-28. brezna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v povelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.

Osnova

• 1. část Současné přístupy a metody experimentální rostlinné biologie - Historický vývoj experimentálních přístupů - Výběr výzkumného tématu - Modelový organismus Arabidopsis thaliana výhody a nevýhody. - Výběr (izolace) oblíbeného genu :Monte Carlo přístupy výběru genu (homolgie, zname domeny) :Od proteinu zpět ke genu (vazba ligandu, enzymova aktivita, člen komplexu) :Funkční komplementace :Výběr na základě expresse (enhancer a Gene trap, rozdíly v expresi) :Forward (klasická) genetika (mutageneza - EMS, T-DNA, transposon, střídavé štěstí genetického screeningu, aktivační tagging, supressor a enhancer screen, chemická genetika, identifikace a ověření genu) :QTL - Funkce genu :Loss of function (reverzní genetika, knihovny mutantů, tilling, antisense, RNAi, immunomodulace, repressní domény, titrace :Gain of function (overexpresse, ektopická a indukovatelná expresse (dvoukomponentovy system), stabilizace proteinu) :Chiméry a mozaiky :Site directed (místně řízená) mutageneza, výměny domén :Analýza fenotypu o Biochemické přístupy, heterologní systémy - Exprese a lokalizace :Northern a Western bloty, RT-PCR :Reporterové geny (transkripční a translační fůze, použití :Markery buněčných typů a buněčných struktur :mRNA in situ hybridizace :Lokalizace proteinů in situ - Přátelé a sousedi :Yeast-two-hybrid, ověření pull down, co-immunoprecipitace :Split ubiquitin :Genetické interakce :Upstream (analýza promotoru :Downstream (microarray, proteomics, second site mutants, educated guess) - Jiné metody a přístupy :DR5 auxin response reporter :Transient transfection :Laserové ablace and laser capture (laserová mikrodisekce :Rekonstituce signálni dráhy v heterologním systému 2. část Od signálu ke genu - Ethylen Učebnicový úspěch genetiky Genetická analýza etylenové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, Histidine kinase dvoukomponentový system. - Cytokinin Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin. Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů. - Auxin Velmi žádaný, stale nepochopený Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (TIR1, AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model. Efekt auxinu na endocytosu a vlastni transport - Auxin transport PINy a jiná zvířena Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) exprese, lokalizace, funkce. 3. část Od procesu k mechanismu - Embryogeneze apikalní-bazální osa Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model. - Organogeneze jednota v různosti Přehled různých organogeních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů. - Kořenový meristem zpět ke kořenům Kořenový meristem Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál - Jednotící principy gradienty morfogenů a růstové osy - Radial patterning role transkripčních faktorú SHR/SCR. 4. část Do buňky - GNOM a transport auxinu - GNOM protein biochemická funkce a role ve vývoji rostliny, vztah mezi transportem auxinu a buněčným transportem váčků. - Recyklace PIN proteinů, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport - GNOM jako regulátor endosomální recyklace PIN proteinů. - PINOID a polární targetování PIN proteinů - Gravitropismus kořene integrace přístupů Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v povelikonočním týdnu 10.-13. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v povelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.

Osnova

• 1. část Současné přístupy a metody experimentální rostlinné biologie - Historický vývoj experimentálních přístupů - Výběr výzkumného tématu - Modelový organismus Arabidopsis thaliana výhody a nevýhody. - Výběr (izolace) oblíbeného genu :Monte Carlo přístupy výběru genu (homolgie, zname domeny) :Od proteinu zpět ke genu (vazba ligandu, enzymova aktivita, člen komplexu) :Funkční komplementace :Výběr na základě expresse (enhancer a Gene trap, rozdíly v expresi) :Forward (klasická) genetika (mutageneza - EMS, T-DNA, transposon, střídavé štěstí genetického screeningu, aktivační tagging, supressor a enhancer screen, chemická genetika, identifikace a ověření genu) :QTL - Funkce genu :Loss of function (reverzní genetika, knihovny mutantů, tilling, antisense, RNAi, immunomodulace, repressní domény, titrace :Gain of function (overexpresse, ektopická a indukovatelná expresse (dvoukomponentovy system), stabilizace proteinu) :Chiméry a mozaiky :Site directed (místně řízená) mutageneza, výměny domén :Analýza fenotypu o Biochemické přístupy, heterologní systémy - Exprese a lokalizace :Northern a Western bloty, RT-PCR :Reporterové geny (transkripční a translační fůze, použití :Markery buněčných typů a buněčných struktur :mRNA in situ hybridizace :Lokalizace proteinů in situ - Přátelé a sousedi :Yeast-two-hybrid, ověření pull down, co-immunoprecipitace :Split ubiquitin :Genetické interakce :Upstream (analýza promotoru :Downstream (microarray, proteomics, second site mutants, educated guess) - Jiné metody a přístupy :DR5 auxin response reporter :Transient transfection :Laserové ablace and laser capture (laserová mikrodisekce :Rekonstituce signálni dráhy v heterologním systému 2. část Od signálu ke genu - Ethylen Učebnicový úspěch genetiky Genetická analýza etylenové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, Histidine kinase dvoukomponentový system. - Cytokinin Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin. Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů. - Auxin Velmi žádaný, stale nepochopený Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (TIR1, AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model. Efekt auxinu na endocytosu a vlastni transport - Auxin transport PINy a jiná zvířena Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) exprese, lokalizace, funkce. 3. část Od procesu k mechanismu - Embryogeneze apikalní-bazální osa Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model. - Organogeneze jednota v různosti Přehled různých organogeních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů. - Kořenový meristem zpět ke kořenům Kořenový meristem Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál - Jednotící principy gradienty morfogenů a růstové osy - Radial patterning role transkripčních faktorú SHR/SCR. 4. část Do buňky - GNOM a transport auxinu - GNOM protein biochemická funkce a role ve vývoji rostliny, vztah mezi transportem auxinu a buněčným transportem váčků. - Recyklace PIN proteinů, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport - GNOM jako regulátor endosomální recyklace PIN proteinů. - PINOID a polární targetování PIN proteinů - Gravitropismus kořene integrace přístupů Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v povelikonočním týdnu 18-21 dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Pedologie

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Zdeněk Máčka, Ph.D. (přednášející)

Garance

RNDr. Vladimír Herber, CSc.
Geografický ústav – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Zdeněk Máčka, Ph.D.

Rozvrh

Čt 11:00–12:50 Z4

Předpoklady

! B8930 Pedologie

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Muzeologická biologie (program PřF, M-BI, směr Botanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, M-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, N-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je postupně objasnit pojmy půda a pedosféra a začlenit pedogeografii do systému přírodních věd. Probírány jsou jednotlivé stavební složky půdní hmoty a jejich ekologicky významné vlastnosti. Zvláštní zřetel je kladen na vysvětlení půdotvorných procesů a charakteristiku jejich produktů - genetických horizontů, půdního profilu a půdních typů. Předmět dále seznamuje s nedůležitějšími půdními klasifikacemi domácími i světovými, teritoriální diferenciací pedosféry a otázkami souvisejícími s postavením půdy v ekosystému krajiny.

Osnova

• 1. Předmět, úkoly a dějiny pedologie a pedogeografie: předmět pedologie a pedogeografie, postavení pedologie a pedogeografie v systému věd, dějiny pedologie, pedologické školy, definice půdy. 2. Zvětrávání: složení hornin zemského povrchu, chemické zvětrávání, mechanické zvětrávání. 3. Složení půdy: půda jako disperzní systém, anorganický podíl půd, organický podíl půd, půdní voda a půdní vzduch. 4. Vlastnosti půd: textura, struktura, sorpční vlastnosti, chemická reakce. 5. Vznik a tvorba půd (pedogeneze): půdotvorné faktory a podmínky, půdotvorné procesy, půdní profil, diagnostické horizonty. 6. Systém třídění půd (půdní klasifikace): klasifikace půd světa dle FAO, klasifikace půd ČR dle Šályho. 7. Prostorová diferenciace pedosféry: geografická zonálnost půd, šířková pásmovitost půd, výšková stupňovitost půd, struktura půdního pokryvu. 8. Půdy a životní prostředí: půda jako prostředí růstu rostlin, okyselování půd, těžké kovy a radionuklidy v půdách, vliv klimatických změn na půdy, dusíkaté látky v půdě, pesticidy, sucho. 9. Degradace půd a jejich ochrana: příčiny degradace půd, eroze půd, půdní podmínky a pěstování rostlin, zachování půdní úrodnosti, biozemědělství.

Literatura

• TOMÁŠEK, Milan. Půdy České republiky. 2. vyd. Praha: Český geologický ústav, 2000, 67 s. ISBN 80-7075-403-6. info
• WILD, Alan. Soils and the Environment. 1. vyd. Cambridge: Cambridge University Press, 1993, 287 s. ISBN 0-521-43859-4. info
• SMOLÍKOVÁ, Libuše. Pedologie. Vyd. 2., (1. v SPN). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 294 s. info
• SMOLÍKOVÁ, Libuše. Pedologie. Vyd. 2., (1. v SPN). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 129 s. info
• Fyzická geografie. II. Edited by Stanislav Horník. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 319 s. info
• HYNEK, Alois. Pedogeografie. Vyd. 1. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984, 320 s. URL info

Informace učitele

Podmínkou udělení zápočtu a přístupu ke zkoušce je odevzdání všech písemných cvičení a absolvování exkurzí na tři brněnské pedologické lokality.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Přednášku i cvičení studenti absolvují společně se studenty Geografie v rámci předmětu Pedogeografie, kód Z0076.

Bi8930 Pedologie

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Zdeněk Máčka, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Petr Kubíček, CSc.
Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Zdeněk Máčka, Ph.D.

Předpoklady

! B8930 Pedologie

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Muzeologická biologie (program PřF, M-BI, směr Botanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, M-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, N-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je postupně objasnit pojmy půda a pedosféra a začlenit pedogeografii do systému přírodních věd. Probírány jsou jednotlivé stavební složky půdní hmoty a jejich ekologicky významné vlastnosti. Zvláštní zřetel je kladen na vysvětlení půdotvorných procesů a charakteristiku jejich produktů - genetických horizontů, půdního profilu a půdních typů. Předmět dále seznamuje s nedůležitějšími půdními klasifikacemi domácími i světovými, teritoriální diferenciací pedosféry a otázkami souvisejícími s postavením půdy v ekosystému krajiny.

Osnova

• 1. Předmět, úkoly a dějiny pedologie a pedogeografie: předmět pedologie a pedogeografie, postavení pedologie a pedogeografie v systému věd, dějiny pedologie, pedologické školy, definice půdy. 2. Zvětrávání: složení hornin zemského povrchu, chemické zvětrávání, mechanické zvětrávání. 3. Složení půdy: půda jako disperzní systém, anorganický podíl půd, organický podíl půd, půdní voda a půdní vzduch. 4. Vlastnosti půd: textura, struktura, sorpční vlastnosti, chemická reakce. 5. Vznik a tvorba půd (pedogeneze): půdotvorné faktory a podmínky, půdotvorné procesy, půdní profil, diagnostické horizonty. 6. Systém třídění půd (půdní klasifikace): klasifikace půd světa dle FAO, klasifikace půd ČR dle Šályho. 7. Prostorová diferenciace pedosféry: geografická zonálnost půd, šířková pásmovitost půd, výšková stupňovitost půd, struktura půdního pokryvu. 8. Půdy a životní prostředí: půda jako prostředí růstu rostlin, okyselování půd, těžké kovy a radionuklidy v půdách, vliv klimatických změn na půdy, dusíkaté látky v půdě, pesticidy, sucho. 9. Degradace půd a jejich ochrana: příčiny degradace půd, eroze půd, půdní podmínky a pěstování rostlin, zachování půdní úrodnosti, biozemědělství.

Literatura

• TOMÁŠEK, Milan. Půdy České republiky. 2. vyd. Praha: Český geologický ústav, 2000, 67 s. ISBN 80-7075-403-6. info
• WILD, Alan. Soils and the Environment. 1. vyd. Cambridge: Cambridge University Press, 1993, 287 s. ISBN 0-521-43859-4. info
• SMOLÍKOVÁ, Libuše. Pedologie. Vyd. 2., (1. v SPN). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 294 s. info
• SMOLÍKOVÁ, Libuše. Pedologie. Vyd. 2., (1. v SPN). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 129 s. info
• Fyzická geografie. II. Edited by Stanislav Horník. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 319 s. info
• HYNEK, Alois. Pedogeografie. Vyd. 1. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984, 320 s. URL info

Informace učitele

Podmínkou udělení zápočtu a přístupu ke zkoušce je odevzdání všech písemných cvičení a absolvování exkurzí na tři brněnské pedologické lokality.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Přednášku i cvičení studenti absolvují společně se studenty Geografie v rámci předmětu Biogeografie a pedogeografie - část Pedogeografie.

Bi8930 Pedologie

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Zdeněk Máčka, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Petr Kubíček, CSc.
Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Zdeněk Máčka, Ph.D.

Předpoklady

! B8930 Pedologie

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Muzeologická biologie (program PřF, M-BI, směr Botanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, B-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, M-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)
• Systematická biologie a ekologie (program PřF, N-BI, směr Systematická botanika a geobotanika)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je postupně objasnit pojmy půda a pedosféra a začlenit pedogeografii do systému přírodních věd. Probírány jsou jednotlivé stavební složky půdní hmoty a jejich ekologicky významné vlastnosti. Zvláštní zřetel je kladen na vysvětlení půdotvorných procesů a charakteristiku jejich produktů - genetických horizontů, půdního profilu a půdních typů. Předmět dále seznamuje s nedůležitějšími půdními klasifikacemi domácími i světovými, teritoriální diferenciací pedosféry a otázkami souvisejícími s postavením půdy v ekosystému krajiny.

Osnova

• 1. Předmět, úkoly a dějiny pedologie a pedogeografie: předmět pedologie a pedogeografie, postavení pedologie a pedogeografie v systému věd, dějiny pedologie, pedologické školy, definice půdy. 2. Zvětrávání: složení hornin zemského povrchu, chemické zvětrávání, mechanické zvětrávání. 3. Složení půdy: půda jako disperzní systém, anorganický podíl půd, organický podíl půd, půdní voda a půdní vzduch. 4. Vlastnosti půd: textura, struktura, sorpční vlastnosti, chemická reakce. 5. Vznik a tvorba půd (pedogeneze): půdotvorné faktory a podmínky, půdotvorné procesy, půdní profil, diagnostické horizonty. 6. Systém třídění půd (půdní klasifikace): klasifikace půd světa dle FAO, klasifikace půd ČR dle Šályho. 7. Prostorová diferenciace pedosféry: geografická zonálnost půd, šířková pásmovitost půd, výšková stupňovitost půd, struktura půdního pokryvu. 8. Půdy a životní prostředí: půda jako prostředí růstu rostlin, okyselování půd, těžké kovy a radionuklidy v půdách, vliv klimatických změn na půdy, dusíkaté látky v půdě, pesticidy, sucho. 9. Degradace půd a jejich ochrana: příčiny degradace půd, eroze půd, půdní podmínky a pěstování rostlin, zachování půdní úrodnosti, biozemědělství.

Literatura

• TOMÁŠEK, Milan. Půdy České republiky. 2. vyd. Praha: Český geologický ústav, 2000, 67 s. ISBN 80-7075-403-6. info
• WILD, Alan. Soils and the Environment. 1. vyd. Cambridge: Cambridge University Press, 1993, 287 s. ISBN 0-521-43859-4. info
• SMOLÍKOVÁ, Libuše. Pedologie. Vyd. 2., (1. v SPN). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 294 s. info
• SMOLÍKOVÁ, Libuše. Pedologie. Vyd. 2., (1. v SPN). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 129 s. info
• Fyzická geografie. II. Edited by Stanislav Horník. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986, 319 s. info
• HYNEK, Alois. Pedogeografie. Vyd. 1. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984, 320 s. URL info

Informace učitele

Podmínkou udělení zápočtu a přístupu ke zkoušce je odevzdání všech písemných cvičení a absolvování exkurzí na tři brněnské pedologické lokality.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Přednášku i cvičení studenti absolvují společně se studenty Geografie v rámci předmětu Biogeografie a pedogeografie - část Pedogeografie.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Předmět se v období jaro 2012 nevypisuje.

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v predvelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.
Hlavní cíle kurzu jsou:
získání přehledu o základních metodách a experimentálních přístupech rostlinné biologie včetně jejich výhod i limitací;
demonstrace použití těchto přístupů na vybraných problémech vývojové a buněčné biologie.
Úspěšní absoloventi budou schopni zvolit nejvhodnejsi experimentální strategii pro své vědecké projekty.

Osnova

• A. Současné přístupy a metody experimentální rostlinné genetiky
• 1. Historický vývoj experimentálních přístupů
• Modelový organismus Arabidopsis thaliana - výhody a nevýhody.
• 2. Výběr oblíbeného genu
• a. Monte Carlo přístupy výběru genu
• b. Od proteinu zpět ke genu
• c. Funkční komplementace
• d. Výběr na základě expresse: Enhancer a Gene trap, Rozdíly v expresi (substraktivní hybridizace, microarray)
• e. Forward genetika: Mutageneza (EMS, T-DNA, transposon, aktivační tagging), Střídavé štěstí genetického screeningu, Identifikace a ověření genu, Supressor screen
• f. QTL
• 3. Funkce genu
• a. Reverzní genetika (knihovny mutantů, TILLING)
• b. Ektopická exprese
• c. Chiméry a mozaiky
• d. Site directed mutageneza, výměny domén
• e. Analýza fenotypu
• f. Biochemické přístupy, heterologní systémy
• 4. Exprese a lokalizace
• a. Northern a Western bloty, RT-PCR
• b. Reportérové geny (transkripční a translační fůze, použití)
• c. mRNA in situ hybridizace d. Lokalizace proteinů in situ
• 5. Přátelé a sousedi
• a. Yeast-two-hybrid
• b. Split ubiquitin
• c. Genetické interakce
• d. Upstream and downstream
• 6. Jiné metody a přístupy
• a. DR5 auxin response reporter
• b. Transient transfection
• c. Heterologní systémy
• d. Laserové ablace and laser capture
• B. Od signálu ke genu
• 1. Etylén - Učebnicový úspěch genetiky
• Genetická analýza etylénové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, dvoukomponentový systém histidin kinázy
• 2. Cytokinin - Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin.
• Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů.
• 3. Auxin - Velmi žádaný, stále nepochopený
• Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model.
• 4. Transport auxinu - PINy a jiná zvířena
• Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) - exprese, lokalizace, funkce.
• C. Od procesu k mechanismu
• 1. Embryogeneze - apikální-bazální osa
• Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model.
• 2. Kořenový meristém - zpět ke kořenům
• Kořenový meristém Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál, radial patterning - SHR/SCR.
• 3. Organogeneze - jednota v různosti
• Přehled různých organogenních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů.
• 4. Jednotící principy - gradienty morfogenů a růstové osy
• D. Do buňky
• 1. Vnitrobuněčný transport a buněčná polarita
• Recyklace proteinů auxinového transportu, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport, endocytosa v rostlinách, polární targetování.
• 2. Poučení z GNOMu
• Izolace mutanta gnom, GNOM protein - biochemická funkce a role ve vývoji rostliny. Souvislost s transportem auxinu. GNOM a recyklace endozomů.
• 3. Gravitropismus kořene - integrace přístupů
• Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Literatura

• VIETEN, Anne, Michael SAUER, Philip B BREWER a Jiří FRIML. Molecular and cellular aspects of auxin-transport-mediated development. TRENDS IN PLANT SCIENCE. 2007, roč. 12, č. 4, s. 160-168. ISSN 1360-1385. info
• FRIML, J., P. BENFEY, E. BENKOVÁ, M. BENNET, T. BERLETH, N. GELDNER, M. GREBE, M. HEISLER, J. HEJÁTKO, G. JURGENS, T. LAUX, K. LINDSEY, W. LUKOWITZ, C. LUSCHNIG, R. OFFRINGA, B. SCHERES, R. SWARUP, R. TORRES-RUIZ, D. WEIJERS a E. ZAŽÍMALOVÁ. Apical-basal polarity: why plant cells dont standon their heads. Trends Plant Sci. 2006, roč. 11, č. 1, s. 12-14. ISSN 1360-1385. info
• SAUER, Michael, Jozef BALLA, Christian LUSCHNIG, Marie WIŠNIEWSKA, Vilém REINÖHL, Jiří FRIML a Eva BENKOVÁ. Canalization of auxin flow by Aux/IAA-ARF-dependent feed-back regulation of PIN polarity. Genes & Development. Spojené státy americké: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006, roč. 20, č. 20, s. 2902-2911. ISSN 0890-9369. info
• ABAS, L., R. BENJAMINS, N. MALENICA, T. PACIOREK, J. WISNIEWSKA, J.C. MOULINIER-ANZOLA, T. SIEBERER, J. FRIML a C. LUSCHNIG. Intracellular trafficking and proteolysis of the auxin efflux facilitator PIN2 in Arabidopsis is proteasomedependent and involved in root gravitropism. Nature Cell Biology. 2006, roč. 2006, č. 8, s. 249-256, 7 s. ISSN 1465-7392. info
• PETRÁŠEK, J., J. MRAVEC, R. BOUCHARD, J. BLAKESLEE, M. ABAS, D. SEIFERTOVÁ, J. WISNIEWSKA, Z. TADELE, M. ČOVANOVÁ, P. DHONUKSHE, P. SKŮPA, E. BENKOVÁ, L. PERRY, P. KŘEČEK, O.R. LEE, G. FINK, M. GEISLER, A. MURPHY, C. LUSCHNIG, E. ZAŽÍMALOVÁ a J. FRIML. PIN proteins perform a rate-limiting function in cellular auxin efflux. Science. 2006, roč. 2006, Apr 6, s. advanced on line, 8 s. ISSN 0036-8075. info
• DUBOVÁ, Jaroslava, Jan HEJÁTKO a Jiří FRIML. Reproduction of Plants. In Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine. 2. vyd. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA, 2005, s. 249-295. Vol. 12. ISBN 3-527-30649-8. info

Výukové metody

přednášky

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v predvelikonočním týdnu 6.-9. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v predvelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.
Hlavní cíle kurzu jsou:
získání přehledu o základních metodách a experimentálních přístupech rostlinné biologie včetně jejich výhod i limitací;
demonstrace použití těchto přístupů na vybraných problémech vývojové a buněčné biologie.
Úspěšní absoloventi budou schopni zvolit nejvhodnejsi experimentální strategii pro své vědecké projekty.

Osnova

• A. Současné přístupy a metody experimentální rostlinné genetiky
• 1. Historický vývoj experimentálních přístupů
• Modelový organismus Arabidopsis thaliana - výhody a nevýhody.
• 2. Výběr oblíbeného genu
• a. Monte Carlo přístupy výběru genu
• b. Od proteinu zpět ke genu
• c. Funkční komplementace
• d. Výběr na základě expresse: Enhancer a Gene trap, Rozdíly v expresi (substraktivní hybridizace, microarray)
• e. Forward genetika: Mutageneza (EMS, T-DNA, transposon, aktivační tagging), Střídavé štěstí genetického screeningu, Identifikace a ověření genu, Supressor screen
• f. QTL
• 3. Funkce genu
• a. Reverzní genetika (knihovny mutantů, TILLING)
• b. Ektopická exprese
• c. Chiméry a mozaiky
• d. Site directed mutageneza, výměny domén
• e. Analýza fenotypu
• f. Biochemické přístupy, heterologní systémy
• 4. Exprese a lokalizace
• a. Northern a Western bloty, RT-PCR
• b. Reportérové geny (transkripční a translační fůze, použití)
• c. mRNA in situ hybridizace d. Lokalizace proteinů in situ
• 5. Přátelé a sousedi
• a. Yeast-two-hybrid
• b. Split ubiquitin
• c. Genetické interakce
• d. Upstream and downstream
• 6. Jiné metody a přístupy
• a. DR5 auxin response reporter
• b. Transient transfection
• c. Heterologní systémy
• d. Laserové ablace and laser capture
• B. Od signálu ke genu
• 1. Etylén - Učebnicový úspěch genetiky
• Genetická analýza etylénové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, dvoukomponentový systém histidin kinázy
• 2. Cytokinin - Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin.
• Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů.
• 3. Auxin - Velmi žádaný, stále nepochopený
• Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model.
• 4. Transport auxinu - PINy a jiná zvířena
• Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) - exprese, lokalizace, funkce.
• C. Od procesu k mechanismu
• 1. Embryogeneze - apikální-bazální osa
• Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model.
• 2. Kořenový meristém - zpět ke kořenům
• Kořenový meristém Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál, radial patterning - SHR/SCR.
• 3. Organogeneze - jednota v různosti
• Přehled různých organogenních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů.
• 4. Jednotící principy - gradienty morfogenů a růstové osy
• D. Do buňky
• 1. Vnitrobuněčný transport a buněčná polarita
• Recyklace proteinů auxinového transportu, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport, endocytosa v rostlinách, polární targetování.
• 2. Poučení z GNOMu
• Izolace mutanta gnom, GNOM protein - biochemická funkce a role ve vývoji rostliny. Souvislost s transportem auxinu. GNOM a recyklace endozomů.
• 3. Gravitropismus kořene - integrace přístupů
• Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Literatura

• VIETEN, Anne, Michael SAUER, Philip B BREWER a Jiří FRIML. Molecular and cellular aspects of auxin-transport-mediated development. TRENDS IN PLANT SCIENCE. 2007, roč. 12, č. 4, s. 160-168. ISSN 1360-1385. info
• FRIML, J., P. BENFEY, E. BENKOVÁ, M. BENNET, T. BERLETH, N. GELDNER, M. GREBE, M. HEISLER, J. HEJÁTKO, G. JURGENS, T. LAUX, K. LINDSEY, W. LUKOWITZ, C. LUSCHNIG, R. OFFRINGA, B. SCHERES, R. SWARUP, R. TORRES-RUIZ, D. WEIJERS a E. ZAŽÍMALOVÁ. Apical-basal polarity: why plant cells dont standon their heads. Trends Plant Sci. 2006, roč. 11, č. 1, s. 12-14. ISSN 1360-1385. info
• SAUER, Michael, Jozef BALLA, Christian LUSCHNIG, Marie WIŠNIEWSKA, Vilém REINÖHL, Jiří FRIML a Eva BENKOVÁ. Canalization of auxin flow by Aux/IAA-ARF-dependent feed-back regulation of PIN polarity. Genes & Development. Spojené státy americké: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006, roč. 20, č. 20, s. 2902-2911. ISSN 0890-9369. info
• ABAS, L., R. BENJAMINS, N. MALENICA, T. PACIOREK, J. WISNIEWSKA, J.C. MOULINIER-ANZOLA, T. SIEBERER, J. FRIML a C. LUSCHNIG. Intracellular trafficking and proteolysis of the auxin efflux facilitator PIN2 in Arabidopsis is proteasomedependent and involved in root gravitropism. Nature Cell Biology. 2006, roč. 2006, č. 8, s. 249-256, 7 s. ISSN 1465-7392. info
• PETRÁŠEK, J., J. MRAVEC, R. BOUCHARD, J. BLAKESLEE, M. ABAS, D. SEIFERTOVÁ, J. WISNIEWSKA, Z. TADELE, M. ČOVANOVÁ, P. DHONUKSHE, P. SKŮPA, E. BENKOVÁ, L. PERRY, P. KŘEČEK, O.R. LEE, G. FINK, M. GEISLER, A. MURPHY, C. LUSCHNIG, E. ZAŽÍMALOVÁ a J. FRIML. PIN proteins perform a rate-limiting function in cellular auxin efflux. Science. 2006, roč. 2006, Apr 6, s. advanced on line, 8 s. ISSN 0036-8075. info
• DUBOVÁ, Jaroslava, Jan HEJÁTKO a Jiří FRIML. Reproduction of Plants. In Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine. 2. vyd. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA, 2005, s. 249-295. Vol. 12. ISBN 3-527-30649-8. info

Výukové metody

přednášky

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v predvelikonočním týdnu 6.-9. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v predvelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.
Hlavní cíle kurzu jsou:
získání přehledu o základních metodách a experimentálních přístupech rostlinné biologie včetně jejich výhod i limitací;
demonstrace použití těchto přístupů na vybraných problémech vývojové a buněčné biologie.
Úspěšní absoloventi budou schopni zvolit nejvhodnejsi experimentální strategii pro své vědecké projekty.

Osnova

• A. Současné přístupy a metody experimentální rostlinné genetiky
• 1. Historický vývoj experimentálních přístupů
• Modelový organismus Arabidopsis thaliana - výhody a nevýhody.
• 2. Výběr oblíbeného genu
• a. Monte Carlo přístupy výběru genu
• b. Od proteinu zpět ke genu
• c. Funkční komplementace
• d. Výběr na základě expresse: Enhancer a Gene trap, Rozdíly v expresi (substraktivní hybridizace, microarray)
• e. Forward genetika: Mutageneza (EMS, T-DNA, transposon, aktivační tagging), Střídavé štěstí genetického screeningu, Identifikace a ověření genu, Supressor screen
• f. QTL
• 3. Funkce genu
• a. Reverzní genetika (knihovny mutantů, TILLING)
• b. Ektopická exprese
• c. Chiméry a mozaiky
• d. Site directed mutageneza, výměny domén
• e. Analýza fenotypu
• f. Biochemické přístupy, heterologní systémy
• 4. Exprese a lokalizace
• a. Northern a Western bloty, RT-PCR
• b. Reportérové geny (transkripční a translační fůze, použití)
• c. mRNA in situ hybridizace d. Lokalizace proteinů in situ
• 5. Přátelé a sousedi
• a. Yeast-two-hybrid
• b. Split ubiquitin
• c. Genetické interakce
• d. Upstream and downstream
• 6. Jiné metody a přístupy
• a. DR5 auxin response reporter
• b. Transient transfection
• c. Heterologní systémy
• d. Laserové ablace and laser capture
• B. Od signálu ke genu
• 1. Etylén - Učebnicový úspěch genetiky
• Genetická analýza etylénové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, dvoukomponentový systém histidin kinázy
• 2. Cytokinin - Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin.
• Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů.
• 3. Auxin - Velmi žádaný, stále nepochopený
• Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model.
• 4. Transport auxinu - PINy a jiná zvířena
• Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) - exprese, lokalizace, funkce.
• C. Od procesu k mechanismu
• 1. Embryogeneze - apikální-bazální osa
• Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model.
• 2. Kořenový meristém - zpět ke kořenům
• Kořenový meristém Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál, radial patterning - SHR/SCR.
• 3. Organogeneze - jednota v různosti
• Přehled různých organogenních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů.
• 4. Jednotící principy - gradienty morfogenů a růstové osy
• D. Do buňky
• 1. Vnitrobuněčný transport a buněčná polarita
• Recyklace proteinů auxinového transportu, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport, endocytosa v rostlinách, polární targetování.
• 2. Poučení z GNOMu
• Izolace mutanta gnom, GNOM protein - biochemická funkce a role ve vývoji rostliny. Souvislost s transportem auxinu. GNOM a recyklace endozomů.
• 3. Gravitropismus kořene - integrace přístupů
• Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Literatura

• VIETEN, Anne, Michael SAUER, Philip B BREWER a Jiří FRIML. Molecular and cellular aspects of auxin-transport-mediated development. TRENDS IN PLANT SCIENCE. 2007, roč. 12, č. 4, s. 160-168. ISSN 1360-1385. info
• FRIML, J., P. BENFEY, E. BENKOVÁ, M. BENNET, T. BERLETH, N. GELDNER, M. GREBE, M. HEISLER, J. HEJÁTKO, G. JURGENS, T. LAUX, K. LINDSEY, W. LUKOWITZ, C. LUSCHNIG, R. OFFRINGA, B. SCHERES, R. SWARUP, R. TORRES-RUIZ, D. WEIJERS a E. ZAŽÍMALOVÁ. Apical-basal polarity: why plant cells dont standon their heads. Trends Plant Sci. 2006, roč. 11, č. 1, s. 12-14. ISSN 1360-1385. info
• SAUER, Michael, Jozef BALLA, Christian LUSCHNIG, Marie WIŠNIEWSKA, Vilém REINÖHL, Jiří FRIML a Eva BENKOVÁ. Canalization of auxin flow by Aux/IAA-ARF-dependent feed-back regulation of PIN polarity. Genes & Development. Spojené státy americké: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2006, roč. 20, č. 20, s. 2902-2911. ISSN 0890-9369. info
• ABAS, L., R. BENJAMINS, N. MALENICA, T. PACIOREK, J. WISNIEWSKA, J.C. MOULINIER-ANZOLA, T. SIEBERER, J. FRIML a C. LUSCHNIG. Intracellular trafficking and proteolysis of the auxin efflux facilitator PIN2 in Arabidopsis is proteasomedependent and involved in root gravitropism. Nature Cell Biology. 2006, roč. 2006, č. 8, s. 249-256, 7 s. ISSN 1465-7392. info
• PETRÁŠEK, J., J. MRAVEC, R. BOUCHARD, J. BLAKESLEE, M. ABAS, D. SEIFERTOVÁ, J. WISNIEWSKA, Z. TADELE, M. ČOVANOVÁ, P. DHONUKSHE, P. SKŮPA, E. BENKOVÁ, L. PERRY, P. KŘEČEK, O.R. LEE, G. FINK, M. GEISLER, A. MURPHY, C. LUSCHNIG, E. ZAŽÍMALOVÁ a J. FRIML. PIN proteins perform a rate-limiting function in cellular auxin efflux. Science. 2006, roč. 2006, Apr 6, s. advanced on line, 8 s. ISSN 0036-8075. info
• DUBOVÁ, Jaroslava, Jan HEJÁTKO a Jiří FRIML. Reproduction of Plants. In Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine. 2. vyd. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA, 2005, s. 249-295. Vol. 12. ISBN 3-527-30649-8. info

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v predvelikonočním týdnu 6.-9. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

Bi8930 Vývojová a buněčná biologie rostlin

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

Mgr. Jiří Friml, Dr. rer. nat. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.

Předpoklady

Předpokladem pro porozumění předmětu je absolvování základů molekulární biologie a genetiky nebo biochemie.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Co jste vždycky chtěli vědět o tom, jak se dělá věda a nezeptali jste se. Přednáška o vybraných kapitolách z vývojové genetiky a buněčné biologie rostlin pro pokročilé studenty se zájmem o experimentální práci v biologických oborech. Přednáška je vyučována intenzivním blokovým kurzem v povelikonočním týdnu, je velmi neformální a prakticky zaměřena. Podává téměř kompletní přehled současných metod experimentální biologie rostlin a na modelových příkladech z vývojové a buněčné biologie demonstruje jejich použití pro získávání vědeckých poznatků.

Osnova

• 1. část Současné přístupy a metody experimentální rostlinné biologie - Historický vývoj experimentálních přístupů - Výběr výzkumného tématu - Modelový organismus Arabidopsis thaliana výhody a nevýhody. - Výběr (izolace) oblíbeného genu :Monte Carlo přístupy výběru genu (homolgie, zname domeny) :Od proteinu zpět ke genu (vazba ligandu, enzymova aktivita, člen komplexu) :Funkční komplementace :Výběr na základě expresse (enhancer a Gene trap, rozdíly v expresi) :Forward (klasická) genetika (mutageneza - EMS, T-DNA, transposon, střídavé štěstí genetického screeningu, aktivační tagging, supressor a enhancer screen, chemická genetika, identifikace a ověření genu) :QTL - Funkce genu :Loss of function (reverzní genetika, knihovny mutantů, tilling, antisense, RNAi, immunomodulace, repressní domény, titrace :Gain of function (overexpresse, ektopická a indukovatelná expresse (dvoukomponentovy system), stabilizace proteinu) :Chiméry a mozaiky :Site directed (místně řízená) mutageneza, výměny domén :Analýza fenotypu o Biochemické přístupy, heterologní systémy - Exprese a lokalizace :Northern a Western bloty, RT-PCR :Reporterové geny (transkripční a translační fůze, použití :Markery buněčných typů a buněčných struktur :mRNA in situ hybridizace :Lokalizace proteinů in situ - Přátelé a sousedi :Yeast-two-hybrid, ověření pull down, co-immunoprecipitace :Split ubiquitin :Genetické interakce :Upstream (analýza promotoru :Downstream (microarray, proteomics, second site mutants, educated guess) - Jiné metody a přístupy :DR5 auxin response reporter :Transient transfection :Laserové ablace and laser capture (laserová mikrodisekce :Rekonstituce signálni dráhy v heterologním systému 2. část Od signálu ke genu - Ethylen Učebnicový úspěch genetiky Genetická analýza etylenové signální dráhy, posloupnost a funkce molekulárních členů, Histidine kinase dvoukomponentový system. - Cytokinin Příklad složitosti hormonální regulace u rostlin. Syntéza, degradace, percepce, přenos signálu. Identifikace a verifikace receptorů a dalších členů signální kaskády. Poznatky ze studia protoplastů. - Auxin Velmi žádaný, stale nepochopený Objev auxinu. Izolace členů signální kaskády: biochemie (ABP1), genetika (TIR1, AXRs), molekulární biologie (AUX/IAA a ARF proteiny), pokus o ucelený model. Efekt auxinu na endocytosu a vlastni transport - Auxin transport PINy a jiná zvířena Fyziologie, Chemiosmostický model, molekulární komponenty (PIN a AUX proteiny) exprese, lokalizace, funkce. 3. část Od procesu k mechanismu - Embryogeneze apikalní-bazální osa Pattern formation v embryogenezi. Mutanti Arabidopsis thaliana, identity genů, možná role auxinu, distribuce a transport auxinu, exprese, lokalizace a role PIN proteinů, buněčná polarita, ucelený model. - Organogeneze jednota v různosti Přehled různých organogeních procesů, orgány odvozené ze stonku a kořene, vzájemný vztah mezi místními gradienty auxinu, transportem a vývojem orgánů. - Kořenový meristem zpět ke kořenům Kořenový meristem Arabdidopsis, mezibuněčné signály: klidové centrum kmenové buňky, auxin jako možný signál - Jednotící principy gradienty morfogenů a růstové osy - Radial patterning role transkripčních faktorú SHR/SCR. 4. část Do buňky - GNOM a transport auxinu - GNOM protein biochemická funkce a role ve vývoji rostliny, vztah mezi transportem auxinu a buněčným transportem váčků. - Recyklace PIN proteinů, inhibitory auxinového transportu a jejich efekty, význam recyklace pro auxinový transport - GNOM jako regulátor endosomální recyklace PIN proteinů. - PINOID a polární targetování PIN proteinů - Gravitropismus kořene integrace přístupů Fyziologie, genetika, molekulární a buněčná biologie gravitropismu: Spojení různých přístupů pro pochopení jednoho procesu.

Metody hodnocení

Přednášky, blokově, ukončené kolokviem. Předpokladem pro úspěšné ukončení je aktivní účast na přednáškách a zapojení se do neformální společné rozpravy na závěr kurzu. Rozprava bude rekapitulovat vybraná obtížnější témata z přednášek.

Informace učitele

Přednášky budou probíhat v v areálu nového kampusu PřF v Brně-Bohunicích, Kamenice 5, budova A2; míst. č. 211. Letošní blok přednášek proběhne v povelikonočním týdnu 10.-13. dubna. Začátek výuky v 9.00, přestávka na oběd, orientačně do 15.00.

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá blokově.

• Statistika zápisu (nejnovější)