Bi8021 Genetika mikroorganismů

Přírodovědecká fakulta
jaro 2009
Rozsah
2/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Alena Španová, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Alena Španová, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 12:00–13:50 Bpt,01013
Předpoklady
Předmět je určen pro studenty, kteří chtějí získat informace o mechanismech přirozeného přenosu genů mezi mikroorganismy a o genetické analýze mikroorganismů. Předpokladem je složení zkoušky z Molekulární biologie (Bi4020) a Obecné mikrobiologie (Bi4090).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Genetika a principy klasické a reverzní genetiky. Genetické názvosloví (mutantní organismy, genotypy, fenotypy). Genomy baktérií, archeí a eukaryontních mikroorganismů. Přenos genů mezi bakteriemi (konjugace, transdukce, transformace). Fágové mutanty a konstrukce genetické mapy fágů. Přirozená transformace a průnik DNA do buněk během transformace. Charakteristika restrikčně modifikačních systémů. Mobilní genetické elementy a transpozice. Regulace genové exprese u prokaryot (úrovně regulace, enzymová indukce a represe, katabolická represe, negativní a pozitivní regulace operonu, atenuace, klasifikace regulátorů). Nová éra v genetice – sekvencování genomů. Bioinformatika a proteomika.
Na konci kursu bude student schopen porozumět genetickému názvosloví a genetickým mapám, vysvětlit různé způsoby přirozeného přenosu genů mezi mikroorganismy a jejich význam a pochopit mechanismy regulace genové exprese u prokaryot.
Osnova
  • Definice genetiky mikroorganismů. Význam bakteriální genetiky pro molekulární biologii. Genomy domén Baktérie, Archea a Eukarya. Klasická a reverzní genetika.
  • Vlastnosti baktérií, které usnadňují genetickou analýzu. Genetické názvosloví.
  • Mutace a izolace mutantů. Fenotypy používané v bakteriální genetice.
  • Využití bakteriálních mutantů – Amesův test a SOS chromotest.
  • Replikace, transkripce a translace genomu archeí.
  • Přenos genů mezi mikroorganismy. Plasmidy, F plasmidy a mechanismus konjugace. Vznik Hfr kmenů a přenos chromosomálních genů.
  • Přerušovaná a nepřerušovaná konjugace a konstrukce genetických map. F‘a R‘plasmidy, mobilizovatelné plasmidy. Obecná rekombinace při konjugaci.
  • Virulentní a temperované bakteriofágy. Obecná transdukce. Bakteriofág lambda, jeho životní cyklus.
  • Specializovaná transdukce. Fágové mutanty a konstrukce genetické mapy fágů.
  • Přirozená transformace a její význam. Různé způsoby průniku DNA do kompetentních buněk během transformace. Restrikce a modifikace DNA, charakteristika restrikčně modifikačních systémů.
  • Transpozice. IS elementy a transpozony, jejich struktura a význam při přenosu genů. Konjugativní transpozony.
  • Regulace genové exprese u prokaryot. Úrovně regulace. Enzymová indukce, enzymová represe, katabolická represe. Negativní a pozitivní regulace operonu.
  • Atenuace. Ostatní způsoby regulace genové exprese u baktérií. Klasifikace regulátorů.
  • Nová éra v genetice – sekvencování. Bioinformatika a proteomika.
Literatura
  • Rosypal, S. Introduction into molecular biology (Úvod do molekulární biologie). Brno : Prof. RNDr. Stanislav Rosypal, DrSc., Brno, 2006. 290 s. ISBN 80-902562-5-2.
  • Trun N., Trempy J., Fundamentals Bacterial Genetics, Blackwell Science Ltd 2003, ISBN 978-0632044481
Metody hodnocení
Výuka předmětu je ukončena testem zkouškou.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012 - akreditace.