Informace o předmětu

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Martin Lysák, Ph.D., DSc. (přednášející)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
doc. Mgr. Petra Procházková Schrumpfová, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 9:00–10:50 B11/335

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi.

Výstupy z učení

Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genů in silico/ab initio i experimentální identifikace genů.
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů,analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací. Umlčování genů pomocí RNAi, genové editace poomocí CRISPR/Cas9.
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů a identifikace mutovaného lokusu. Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice.
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese, metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce. Fenotypové profilování. Metody využívané ve funkční genomice rostlin. Chemická genetika.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice. Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií. Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese.
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka. Kódující a nekódující DNA. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese. GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika a systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy. Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulace jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky. Vzhledem k opatřením vedení MU, Ministerstva zdravotnictví ČR a KHS proti šíření SARS-CoV-2, bude do odvolání výuka předmětu CG020 Genomika probíhat výhradně distanční formou. Výuku plánuji realizovat pomocí MS Teams, technické detaily Vám budou včas poskytnuty. Všechny přednášky budou nahrávány na následně zpřístupněny (pouze pro přehrání) na IS. Pokud se budete výuky tímto způsobem zúčastňovat, prosím připravte se na použití kamery, budete ji během přednášek potřebovat. V letošním roce plánuji (nezávisle na současné situaci) zavést nový způsob přednášení a to zejména v následujcích ohledech: 1. Každou přednášku zahájíme minitestem týkajícím se látky probrané na předchozí přednášce (cca 7 min.), který hned po jeho vypracování společně opravíme (řekneme si správné odpovědi). 2. Následovat bude plnění úkolů, které budete řešit ve skupinkách, do kterých vás rozdělím hned na začátku přednášek. Zadání úkolů (pro každou skupinu bude úkol jiný) budete dostávat na předcházející přednášce tak, abyste se na ně mohli připravit. Zvolený zástupce každé skupiny pak sdělí věšem ostatním řešení, ke kterému jeho skupina dospěla. 3. Zbylý čas budu věnovat výkladu nové látky. Nečekejte ale komentář ke každému snímku prezentace. Ve svém zkráceném výkladu se soustředím zejména na vysvětlení podstaty těch nejdůležitějších principů, případně vysvětlení nejasností. Ke zkoušce budu očekávat, že si prezentace (které budou předem k dispozici) projdete a nastudujete detaily samostatně. Cílem výše uvedených změn je podrobněji vysvětlit probíranou látku a to tak, abyste pochopili zejména principy jevů/metod/biologických procesů, o kterých budu přednášet. Cílem minitestů bude poskytnout vám zpětnou vazbu, zda jste dané učivo pochopili, cílem úkolů naučit se nově nabyté znalosti aplikovat a zároveň umět svoje znalosti "prodat" formou krátkého sdělení. Všechny výše uvedené znalosti považuji za zásadní pro úspěšný rozvoj profesní kariéry každého absloventa MU a na základě mých zkušeností od státních zkoušek se jich valné většině studentů nedostává. Přednášet budu česky. Budu se maximálně snažit, aby nová forma výuky byla pro vás maximálně atraktivní, každé skupině se bude počítat během celého semestru skóre (počet úspěšně odpovězených otázek), vítězové budou na konci semestru odměněni sladkou odměnou (doručena bude nejpozději u ústní zkoušky - pokud bude možné zkoušet porezenčně - věřím, že ano ;-).

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Martin Lysák, Ph.D., DSc. (přednášející)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 10:00–11:50 B11/335

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi.

Výstupy z učení

Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genů in silico/ab initio i experimentální identifikace genů.
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů,analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací. Umlčování genů pomocí RNAi, genové editace poomocí CRISPR/Cas9.
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů a identifikace mutovaného lokusu. Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice.
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese, metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce. Fenotypové profilování. Metody využívané ve funkční genomice rostlin. Chemická genetika.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice. Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií. Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese.
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka. Kódující a nekódující DNA. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese. GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika a systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy. Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulace jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky. Vzhledem k opatřením vedení MU, Ministerstva zdravotnictví ČR a KHS proti šíření SARS-CoV-2, bude do odvolání výuka předmětu CG020 Genomika probíhat výhradně distanční formou. Výuku plánuji realizovat pomocí MS Teams, technické detaily Vám budou včas poskytnuty. Všechny přednášky budou nahrávány na následně zpřístupněny (pouze pro přehrání) na IS. Pokud se budete výuky tímto způsobem zúčastňovat, prosím připravte se na použití kamery, budete ji během přednášek potřebovat. V letošním roce plánuji (nezávisle na současné situaci) zavést nový způsob přednášení a to zejména v následujcích ohledech: 1. Každou přednášku zahájíme minitestem týkajícím se látky probrané na předchozí přednášce (cca 7 min.), který hned po jeho vypracování společně opravíme (řekneme si správné odpovědi). 2. Následovat bude plnění úkolů, které budete řešit ve skupinkách, do kterých vás rozdělím hned na začátku přednášek. Zadání úkolů (pro každou skupinu bude úkol jiný) budete dostávat na předcházející přednášce tak, abyste se na ně mohli připravit. Zvolený zástupce každé skupiny pak sdělí věšem ostatním řešení, ke kterému jeho skupina dospěla. 3. Zbylý čas budu věnovat výkladu nové látky. Nečekejte ale komentář ke každému snímku prezentace. Ve svém zkráceném výkladu se soustředím zejména na vysvětlení podstaty těch nejdůležitějších principů, případně vysvětlení nejasností. Ke zkoušce budu očekávat, že si prezentace (které budou předem k dispozici) projdete a nastudujete detaily samostatně. Cílem výše uvedených změn je podrobněji vysvětlit probíranou látku a to tak, abyste pochopili zejména principy jevů/metod/biologických procesů, o kterých budu přednášet. Cílem minitestů bude poskytnout vám zpětnou vazbu, zda jste dané učivo pochopili, cílem úkolů naučit se nově nabyté znalosti aplikovat a zároveň umět svoje znalosti "prodat" formou krátkého sdělení. Všechny výše uvedené znalosti považuji za zásadní pro úspěšný rozvoj profesní kariéry každého absloventa MU a na základě mých zkušeností od státních zkoušek se jich valné většině studentů nedostává. Přednášet budu česky. Budu se maximálně snažit, aby nová forma výuky byla pro vás maximálně atraktivní, každé skupině se bude počítat během celého semestru skóre (počet úspěšně odpovězených otázek), vítězové budou na konci semestru odměněni sladkou odměnou (doručena bude nejpozději u ústní zkoušky - pokud bude možné zkoušet porezenčně - věřím, že ano ;-).

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Martin Lysák, Ph.D., DSc. (přednášející)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 8:00–9:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi.

Výstupy z učení

Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genů in silico/ab initio i experimentální identifikace genů.
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů,analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací. Umlčování genů pomocí RNAi, genové editace poomocí CRISPR/Cas9.
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů a identifikace mutovaného lokusu. Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice.
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese, metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce. Fenotypové profilování. Metody využívané ve funkční genomice rostlin. Chemická genetika.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice. Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií. Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese.
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka. Kódující a nekódující DNA. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese. GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika a systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy. Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulace jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky. Vzhledem k opatřením vedení MU, Ministerstva zdravotnictví ČR a KHS proti šíření SARS-CoV-2, bude do odvolání výuka předmětu CG020 Genomika probíhat výhradně distanční formou. Výuku plánuji realizovat pomocí MS Teams, technické detaily Vám budou včas poskytnuty. Všechny přednášky budou nahrávány na následně zpřístupněny (pouze pro přehrání) na IS. Pokud se budete výuky tímto způsobem zúčastňovat, prosím připravte se na použití kamery, budete ji během přednášek potřebovat. V letošním roce plánuji (nezávisle na současné situaci) zavést nový způsob přednášení a to zejména v následujcích ohledech: 1. Každou přednášku zahájíme minitestem týkajícím se látky probrané na předchozí přednášce (cca 7 min.), který hned po jeho vypracování společně opravíme (řekneme si správné odpovědi). 2. Následovat bude plnění úkolů, které budete řešit ve skupinkách, do kterých vás rozdělím hned na začátku přednášek. Zadání úkolů (pro každou skupinu bude úkol jiný) budete dostávat na předcházející přednášce tak, abyste se na ně mohli připravit. Zvolený zástupce každé skupiny pak sdělí věšem ostatním řešení, ke kterému jeho skupina dospěla. 3. Zbylý čas budu věnovat výkladu nové látky. Nečekejte ale komentář ke každému snímku prezentace. Ve svém zkráceném výkladu se soustředím zejména na vysvětlení podstaty těch nejdůležitějších principů, případně vysvětlení nejasností. Ke zkoušce budu očekávat, že si prezentace (které budou předem k dispozici) projdete a nastudujete detaily samostatně. Cílem výše uvedených změn je podrobněji vysvětlit probíranou látku a to tak, abyste pochopili zejména principy jevů/metod/biologických procesů, o kterých budu přednášet. Cílem minitestů bude poskytnout vám zpětnou vazbu, zda jste dané učivo pochopili, cílem úkolů naučit se nově nabyté znalosti aplikovat a zároveň umět svoje znalosti "prodat" formou krátkého sdělení. Všechny výše uvedené znalosti považuji za zásadní pro úspěšný rozvoj profesní kariéry každého absloventa MU a na základě mých zkušeností od státních zkoušek se jich valné většině studentů nedostává. Přednášet budu česky. Budu se maximálně snažit, aby nová forma výuky byla pro vás maximálně atraktivní, každé skupině se bude počítat během celého semestru skóre (počet úspěšně odpovězených otázek), vítězové budou na konci semestru odměněni sladkou odměnou (doručena bude nejpozději u ústní zkoušky - pokud bude možné zkoušet porezenčně - věřím, že ano ;-).

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Martin Lysák, Ph.D., DSc. (přednášející)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 9:00–10:50 B11/305

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi.

Výstupy z učení

Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genů in silico/ab initio i experimentální identifikace genů.
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů,analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací. Umlčování genů pomocí RNAi, genové editace poomocí CRISPR/Cas9.
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů a identifikace mutovaného lokusu. Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice.
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese, metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce. Fenotypové profilování. Metody využívané ve funkční genomice rostlin. Chemická genetika.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice. Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií. Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese.
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka. Kódující a nekódující DNA. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese. GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika a systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy. Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulace jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky. Vzhledem k opatřením vedení MU, Ministerstva zdravotnictví ČR a KHS proti šíření SARS-CoV-2, bude do odvolání výuka předmětu CG020 Genomika probíhat výhradně distanční formou. Výuku plánuji realizovat pomocí MS Teams, technické detaily Vám budou včas poskytnuty. Všechny přednášky budou nahrávány na následně zpřístupněny (pouze pro přehrání) na IS. Pokud se budete výuky tímto způsobem zúčastňovat, prosím připravte se na použití kamery, budete ji během přednášek potřebovat. V letošním roce plánuji (nezávisle na současné situaci) zavést nový způsob přednášení a to zejména v následujcích ohledech: 1. Každou přednášku zahájíme minitestem týkajícím se látky probrané na předchozí přednášce (cca 7 min.), který hned po jeho vypracování společně opravíme (řekneme si správné odpovědi). 2. Následovat bude plnění úkolů, které budete řešit ve skupinkách, do kterých vás rozdělím hned na začátku přednášek. Zadání úkolů (pro každou skupinu bude úkol jiný) budete dostávat na předcházející přednášce tak, abyste se na ně mohli připravit. Zvolený zástupce každé skupiny pak sdělí věšem ostatním řešení, ke kterému jeho skupina dospěla. 3. Zbylý čas budu věnovat výkladu nové látky. Nečekejte ale komentář ke každému snímku prezentace. Ve svém zkráceném výkladu se soustředím zejména na vysvětlení podstaty těch nejdůležitějších principů, případně vysvětlení nejasností. Ke zkoušce budu očekávat, že si prezentace (které budou předem k dispozici) projdete a nastudujete detaily samostatně. Cílem výše uvedených změn je podrobněji vysvětlit probíranou látku a to tak, abyste pochopili zejména principy jevů/metod/biologických procesů, o kterých budu přednášet. Cílem minitestů bude poskytnout vám zpětnou vazbu, zda jste dané učivo pochopili, cílem úkolů naučit se nově nabyté znalosti aplikovat a zároveň umět svoje znalosti "prodat" formou krátkého sdělení. Všechny výše uvedené znalosti považuji za zásadní pro úspěšný rozvoj profesní kariéry každého absloventa MU a na základě mých zkušeností od státních zkoušek se jich valné většině studentů nedostává. Přednášet budu česky. Budu se maximálně snažit, aby nová forma výuky byla pro vás maximálně atraktivní, každé skupině se bude počítat během celého semestru skóre (počet úspěšně odpovězených otázek), vítězové budou na konci semestru odměněni sladkou odměnou (doručena bude nejpozději u ústní zkoušky - pokud bude možné zkoušet porezenčně - věřím, že ano ;-).

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Martin Lysák, Ph.D., DSc. (přednášející)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 10:00–11:50 prace doma

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi.

Výstupy z učení

Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genů in silico/ab initio i experimentální identifikace genů.
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů,analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací. Umlčování genů pomocí RNAi, genové editace poomocí CRISPR/Cas9.
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů a identifikace mutovaného lokusu. Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice.
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese, metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce. Fenotypové profilování. Metody využívané ve funkční genomice rostlin. Chemická genetika.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice. Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií. Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese.
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka. Kódující a nekódující DNA. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese. GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika a systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy. Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulace jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky. Vzhledem k opatřením vedení MU, Ministerstva zdravotnictví ČR a KHS proti šíření SARS-CoV-2, bude do odvolání výuka předmětu CG020 Genomika probíhat výhradně distanční formou. Výuku plánuji realizovat pomocí MS Teams, technické detaily Vám budou včas poskytnuty. Všechny přednášky budou nahrávány na následně zpřístupněny (pouze pro přehrání) na IS. Pokud se budete výuky tímto způsobem zúčastňovat, prosím připravte se na použití kamery, budete ji během přednášek potřebovat. V letošním roce plánuji (nezávisle na současné situaci) zavést nový způsob přednášení a to zejména v následujcích ohledech: 1. Každou přednášku zahájíme minitestem týkajícím se látky probrané na předchozí přednášce (cca 7 min.), který hned po jeho vypracování společně opravíme (řekneme si správné odpovědi). 2. Následovat bude plnění úkolů, které budete řešit ve skupinkách, do kterých vás rozdělím hned na začátku přednášek. Zadání úkolů (pro každou skupinu bude úkol jiný) budete dostávat na předcházející přednášce tak, abyste se na ně mohli připravit. Zvolený zástupce každé skupiny pak sdělí věšem ostatním řešení, ke kterému jeho skupina dospěla. 3. Zbylý čas budu věnovat výkladu nové látky. Nečekejte ale komentář ke každému snímku prezentace. Ve svém zkráceném výkladu se soustředím zejména na vysvětlení podstaty těch nejdůležitějších principů, případně vysvětlení nejasností. Ke zkoušce budu očekávat, že si prezentace (které budou předem k dispozici) projdete a nastudujete detaily samostatně. Cílem výše uvedených změn je podrobněji vysvětlit probíranou látku a to tak, abyste pochopili zejména principy jevů/metod/biologických procesů, o kterých budu přednášet. Cílem minitestů bude poskytnout vám zpětnou vazbu, zda jste dané učivo pochopili, cílem úkolů naučit se nově nabyté znalosti aplikovat a zároveň umět svoje znalosti "prodat" formou krátkého sdělení. Všechny výše uvedené znalosti považuji za zásadní pro úspěšný rozvoj profesní kariéry každého absloventa MU a na základě mých zkušeností od státních zkoušek se jich valné většině studentů nedostává. Přednášet budu česky. Budu se maximálně snažit, aby nová forma výuky byla pro vás maximálně atraktivní, každé skupině se bude počítat během celého semestru skóre (počet úspěšně odpovězených otázek), vítězové budou na konci semestru odměněni sladkou odměnou (doručena bude nejpozději u ústní zkoušky - pokud bude možné zkoušet porezenčně - věřím, že ano ;-).

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)
Mgr. Pavla Pospíšilová (pomocník)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 9:00–10:50 B11/305

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi.

Výstupy z učení

Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genů in silico/ab initio i experimentální identifikace genů.
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů,analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací. Umlčování genů pomocí RNAi, genové editace poomocí CRISPR/Cas9.
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů a identifikace mutovaného lokusu. Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice.
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese, metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce. Fenotypové profilování. Metody využívané ve funkční genomice rostlin. Chemická genetika.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice. Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií. Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese.
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka. Kódující a nekódující DNA. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese. GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika a systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy. Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulace jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)
doc. Mgr. Jan Havliš, Dr. (pomocník)
Mgr. Pavla Pospíšilová (pomocník)

Garance

prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 17. 9. až Pá 14. 12. Pá 8:00–9:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná i ústní zkouška. Písemný test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F. Nutnou podmínkou pro připuštění k ústní zkoušce je uspět (tedy hodnocení lepší než F) u zkoušky písemné. Výsledná známka se bude sestávat z hodnocení obou částí, přičemž váha hodnocení zkoušky písemné bude 0,6, váha hodnocení zkoušky ústní bude 0,4.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)
Mgr. Pavla Pospíšilová (pomocník)

Garance

prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 18. 9. až Pá 15. 12. Pá 8:00–9:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná i ústní zkouška. Písemný test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F. Nutnou podmínkou pro připuštění k ústní zkoušce je uspět (tedy hodnocení lepší než F) u zkoušky písemné. Výsledná známka se bude sestávat z hodnocení obou částí, přičemž váha hodnocení zkoušky písemné bude 0,6, váha hodnocení zkoušky ústní bude 0,4.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)
Mgr. Pavla Pospíšilová (pomocník)

Garance

prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 19. 9. až Ne 18. 12. Pá 8:00–9:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (C7301), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• C7301 Základy genomiky - cvičení
• C8202 Základy proteomiky
• S2008 Developmental and cellular biology of plants

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Předmět CG020 také nahrazuje předmět C7201, který se již nebude vypisovat. Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)
Mgr. Pavla Pospíšilová (pomocník)

Garance

prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 8:00–9:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (Bi7201c), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• Bi7201c Základy genomiky - cvičení

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 8:00–9:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (Bi7201c), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• Bi7201c Základy genomiky - cvičení

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/
Absolvování nebo současný zápis této přednášky je nezbytnou podmínkou pro zápis předmětu C7301 Základy genomiky-cvičení. Tímto se omlouvám všem studentům, zejména pak studentům nového PGS oboru genomika a proteomika, na které z kapacitních důvodů nezbylo místo pro zápis C7301. Cvičení probíhá v laboratořích, ve kterých běžně pracujeme a není možné je vyřadit z provozu na dobu delší než 3 týdny. Omezená kapacita cvičení je zárukou vaší kvalitní přípravy a z tohoto požadavku nemíním ustoupit. Nebudu proto umožňovat žádné výjimky, studenti oboru genomika a proteomika budou přednostně zařazování na potenciálně uvolněná místa. Prosím tedy studenty oboru genomika a proteomika, ale i ostatní studenty, kteří mají zájem o zařazení do tohoto seznamu "náhradníků", aby mi poslali potvrzení jejich zájmu e-mailem a do předmětu uvedli "C7301 nahradnik". V této souvislosti velice apeluji na vaši kolegialitu. Pokud se cvičení nebudete moci z jakýchkoliv důvodů zúčastnit, dejte mi to prosím co nejdříve vědět a odhlašte se z příslušné seminární skupiny. Vlastni cvičení pak proběhne v arealu kampusu PřF (UKB) v Brne-Bohunicích, Kamenice 3, budova A2, 3.NP.

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 12:00–13:50 B11/205

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (Bi7201c), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Literatura

doporučená literatura
• SAMUELSSON, Tore. Genomics and bioinformatics : an introduction to programming tools for life scientists. Cambridge: Cambridge University Press, 2012, xvii, 338. ISBN 9781107008564. info
• Genomics. Edited by Isidore Rigoutsos - G. Stephanopoulos. New York: Oxford University Press, 2007, xxi, 314 p. ISBN 9780195300819. info

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály jsou dostupné on-line. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška. Test se sestává ze 40 otázek bodovaných dle obtížnosti (1-4 body), celkový maximální zisk je 100 bodů. Kritéria hodnocení testu řádné zkoušky jsou následující: 100-95 bodů A, 94-88 bodů B, 87-80 bodů C, 79-70 bodů D, 69-58 bodů E, <58 bodů F.

Navazující předměty

• Bi7201c Základy genomiky - cvičení

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející), prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (zástupce)
RNDr. Roman Hobza, Ph.D. (přednášející), doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (zástupce)
RNDr. Hana Konečná (přednášející)
Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Kamil Růžička, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Pá 8:00–9:50 B11/306

Předpoklady

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

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Biofyzika (program PřF, N-FY)
• Biochemie (program PřF, N-BCH)
• Genomika a proteomika (program PřF, D-BI4)
• Genomika a proteomika (program PřF, N-BCH)
• Chemie životního prostředí (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

Studenti získají teoretický přehled základních přístupů současné funkční genomiky: Teorie základních bioinformatických nástrojů, základy práce s genomovými databázemi, identifikace genové funkce in silico, cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce, fenotypové profilováni (DNA, RNA a proteinové čipy), metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů, fragmentační analýza a poziční klonování, atd.. Přednáška je koncipována jako rozšířený úvod do navazujících praktických cvičení (Bi7201c), v jejichž rámci si budou moci studenti většinu z teoretických poznatků vyzkoušet v praxi. Na konci přednášky získají studenti přehled o moderních přístupech funkční genomiky. Studenti budou schopni použít a interpretovat informace uložené v genomových databázích, orientovat se v přístupech a problémech moderní biologie a tvůrčím způsobem se spolúčastnit jejího dalšího rozvoje.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Protein-proteinové interakce, význam a využití ve funkční genomice
• Analýza protein-proteinových interakcí: Funkční význam specifických interakcí proteinů. Funkční význam a přístupy k analýze proteinových interakcí in vivo: koimunoprecipitace, tandemová afinitní purifikace (TAP-tag), kvasinkový jedno a dvouhybridní test (Y2H), bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC), analýza zprostředkované membránové vazby (MeRA), FLIM-FRAT. Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: Vazba TF na promotory, telomeráza, nukleozómy.
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Metody a význam zpracování dat výstupů sekvenečních studíí a expresních studií (základní zpracování hrubých dat, klastrovací analýza, statistické vyhodnocení, detekce alternativního sestřihu). Tkáňově a buněčně specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci), jaderné a organelární genomy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony. Vnitrodruhová a mezidruhová variabilita na úrovni genomu, poolymorfizmy na úrovni jednotlivých nukleotidů (SNPs) a lokusy kvantitativních znaků (QTLs).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• Komunikace mezi jaderným a organelárními genomy. Přenos signálu a transport proteinů přes jadernou mebránu. Regulace na úrovni transportu RNA a posttranskripční regulace exprese (včetně sestřihu, …). GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Genomika systémová biologie
• Definice systémové biologie a jejich přístupů. Mechanismus působení genů, mechanismy genových interakcí a metody jejich analýzy (genetická epistáze a hypostáze, alelická analýza). Počítačové modelování genových regulačních sítí. Regulce jednotlivých genů vs. integrované genomové okruhy a princip genového vypínače.
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Výukové metody

Hlavní výukovou metodou jsou přednášky, obsahující konkrétní příklady vlastní vědecké praxe a demonstrace řešení konkrétních problémů spojených s využitím jednotlivých nástrojů funkční genomiky.

Metody hodnocení

Typ výuky: Docházka na přednášky není povinná, ale přítomnost studentů je velice žádoucí pro pochopení principů přístupů funkční genomiky; studijní materiály dostupné on-line jsou spíše doplňkové. Typ závěrečné zkoušky: Písemná zkouška.

Navazující předměty

• Bi7201c Základy genomiky - cvičení

Informace učitele

http://genpro.sci.muni.cz/

Další komentáře

Studijní materiály

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Předmět se v období podzim 2011 nevypisuje.

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jakub Horák, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci). Analýza protein-proteinových interakcí: Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: TF, telomeráza, nukleozómy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Tkáňově specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování, mikrodisekce).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Výukové metody

výuka je založena na ppt prezentacích a jejich výkladu.

Metody hodnocení

zkouška ústní

Další komentáře

Výuka probíhá každý týden.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Předmět se v období podzim 2010 nevypisuje.

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jakub Horák, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Analytická chemie (program PřF, N-CH)
• Biochemie (program PřF, N-BCH)
• Genomika a proteomika (program PřF, D-BI4)

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci). Analýza protein-proteinových interakcí: Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: TF, telomeráza, nukleozómy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Tkáňově specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování, mikrodisekce).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Výukové metody

výuka je založena na ppt prezentacích a jejich výkladu.

Metody hodnocení

zkouška ústní

Další komentáře

Výuka probíhá každý týden.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jakub Horák, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci). Analýza protein-proteinových interakcí: Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: TF, telomeráza, nukleozómy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Tkáňově specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování, mikrodisekce).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Výukové metody

výuka je založena na ppt prezentacích a jejich výkladu.

Metody hodnocení

zkouška ústní

Další komentáře

Výuka probíhá každý týden.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

CG020 Genomika

Předmět se v období podzim 2011 - akreditace nevypisuje.

Údaje z období podzim 2011 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus 2 za zk). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jakub Horák, Dr. rer. nat. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Analytická chemie (program PřF, N-CH)
• Biochemie (program PřF, N-BCH)
• Genomika a proteomika (program PřF, D-BI4)

Osnova

• Základy bioinformatiky
• Teorie základních bioinformatických nástrojů: globální vs. lokální přiřazení ( Dot-plot, BLASTa jeho modifikace, FASTA), konstrukce genových map včetně (detekce ORFs, restrikčních míst, …). Základy práce s genomovými databázemi.
• Identifikace genů
• Postupy a rozdíly v základních myšlenkových dogmatech reverzní a přímé genetiky. Identifikace genové funkce: in silico (struktura genů a jejich vyhledávání pomocí software pro detekci exonů a míst sestřihu, genomová kolinearita a genová homologie), experimentální identifikace genů (technologie metylačního filtrování, EST knihovny), cíleným umlčováním genů a přístupy získané funkce (T-DNA mutageneze, ektopická nadměrná exprese)
• Přístupy reverzní genetiky
• Metody identifikace a analýzy sekvenčně specifických mutantů (příprava sbírky mutantů, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů pomocí PCR, vyhledávání sekvenčně specifických mutantů v elektronických databázích), analýza fenotypu a potvrzení příčinné souvislosti mezi fenotypem a inzerční mutací (kongregační analýza, identifikace nezávislé alely, využití nestabilních inzerčních mutagenů a izolace revertantech linií). Umlčování genů pomocí RNAi (mechanismus účinku RNAi, příprava konstruktů pro umlčování genů pomocí RNAi)
• Přístupy genetiky přímé
• Využití knihoven inzerčních mutantů v postupech přímé genetiky; vyhledávání v knihovnách inzerčních mutantů podle (vnějšího fenotypu, metabolického profilu, exprese genů zájmu); identifikace mutovaného lokusu (plasmid rescue, inverzní PCR). Využití knihoven bodových mutantů v přímé genetice: Fragmentační analýza a poziční klonování
• Přístupy funkční genomiky
• Analýza genové exprese (metody kvalitativní i analýzy genové exprese, transkripční vs. translační fúze, metody regulace transgenů). Metody identifikace funkce genů pomocí přístupů získané funkce (T-DNA aktivační mutageneze, ektopická exprese a systémy regulovatelné genové exprese). Fenotypové profilování (DNA a proteinové čipy, metabolické profilování, metody mikrodisekce). Metody využívané ve funkční genomice rostlin (A. thaliana jako modelový organizmus funkční genomiky rostlin, příprava transgenních rostlin, Southern blot a DNA molekulární hybridizace, izolace genomové DNA, PCR). Nové trendy (chemická genetika).
• Strukturní genomika
• Základní strukturní rysy organizace genomů jednotlivých organizmů včetně člověka (viry, eubakterie, kvasinky, vyšší a nižší rostliny, obratlovci). Analýza protein-proteinových interakcí: Význam interakcí NA a proteinů v živých systémech: TF, telomeráza, nukleozómy. Kódující a nekódující DNA: Strukturní geny, RNA geny (rRNA, pre-miRNA a shRNA), transpozony.
• Moderní postupy funkční genomiky
• Next-gen sequencing a jeho využití v genomice (analýza genové exprese, identifikace SNPs, metagenomika). Tkáňově specifická analýza genová exprese (buněčně specifické GFP linie a buněčné sortování, mikrodisekce).
• Úloha lokalizace genových produktů v buňce
• GFP fůze, imunolokalizace, moderní metody detekce (FLIM, FRAP, fotoaktivovatelné proteiny, FCS).
• Praktické aplikace funkční genomiky
• Šlechtění rostlin, individualizovaná medicína, pokročilé biotechnologie (produkce protilátek v rostlinách (imunomodulace), produkce terapeuticky využitelných látek, doplňky stravy). Význam a bezpečnost GMO.

Výukové metody

výuka je založena na ppt prezentacích a jejich výkladu.

Metody hodnocení

zkouška ústní

Další komentáře

Výuka probíhá každý týden.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C7301 Základy genomiky - cvičení
  NOW(C7201) || NOW(CG020)  

• Statistika zápisu (nejnovější)