C9041 Struktura a funkce eukaryotických chromozomů

Přírodovědecká fakulta
jaro 2020
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (přednášející)
doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Martin Falk, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 8:00–9:50 C02/211
Předpoklady
znalost základů biochemie a molekulární biologie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Hlavní cíle kursu jsou: seznámit studenty se s aktuálním stavem poznání o struktuře chromatinu jako nositeli genetické i epigenetické informace
Na konci tohoto kursu bude bude student schopen porozumět současným poznatkům z oblasti molekulární podstaty epigenetických procesů
Získá přehled o struktuře a funkci centromer, telomer a replikačních počátků
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu rozumět principům uspořádání genetické informace v chromozomech a modulaci její exprese prostřednictvím epigenetických procesů modifikujících strukturu chromatinu.
Osnova
  • Přednášky jsou zaměřeny na popis struktury eukaryotických chromozómů a jejích dynamických změn při základních procesech metabolizmu genetického materiálu - replikaci, transkripci a opravách. Kromě vztahu k funkci genů bude kladen důraz na možné i prokázané funkce tzv. nekódujících sekvencí, které tvoří DNA komponenty nezbytných chromozomálních funkčních elementů - centromer a telomer.
  • Osnova: 1. Eukaryotické genomy: velikost, složení, struktura, komplexita
  • 2. Uspořádání jaderného genomu – chromatin
  • 3. Translační a rotační poloha nukleozómu
  • 4. Co se děje s nukleozómy při transkripci a replikaci.
  • 5. Epigenetika – konec fatalismu v genetice. Přehled epigenetických procesů a příklady biologických funkcí
  • 6. Molekulární podstata epigenetických procesů: Methylace DNA, posttranslační modifikace histonů, RNA interference, histonové varianty, remodelace chromatinu. Metody analýz.
  • 7. Nehistonové proteiny chromatinu
  • 8. Struktura chromatinu vyššího řádu a metody její analýzy
  • 9. Centromery – struktura a funkce.
  • 10. Telomery – struktura a funkce. Příklady aktuálních výzkumných projektů a výsledků
  • 11. Replikační počátky a regulace replikace. Metody mapování replikačních počátků.
  • 12. Opravy poškození DNA
Literatura
  • Bryan M. Turner: Chromatin and gene regulation. Molecular mechanisms in epigenetics. Blackwell Science Ltd. ISBN 0-865-42743-7
  • T.A. Brown: GENOMES. Bios Scientific Publishers Ltd. 1999,Oxford.
  • C.R. Calladine, H.R. Drew: Understanding DNA.Second edition. Academic Press N.Y. 1997
  • FAJKUS, Jiří a Ulrike ZENTGRAF. Structure and Maintenance of Chromosome Ends in Plants. In Telomerases, Telomeres and Cancer. Georgetown, New York: Landes Bioscience, Kluwer Academic, 2002, s. 314-331. Molecular Biology Intelligence Unit 22. ISBN 0-306-47437-9. info
  • SNUSTAD, D. Peter a Michael J. SIMMONS. Genetika. Translated by Jiřina Relichová. Druhé, aktualizované vydá. Brno: Masarykova univerzita, 2017, xix, 844. ISBN 9788021086135. info
Výukové metody
Přednášky; rozbor příkladů výzkumných problémů z přednášené problematiky
Metody hodnocení
Zkouška - písemná a ústní. Závěrečný písemný test předchází ústní zkoušce. Pro absolvování ústní zkoušky je třeba >50% správných odpovědí v testu. Obě části zkoušky je možno skládat v angličtině, pokud to student/-ka preferuje.
Navazující předměty
Informace učitele
Přednášky se konají v Univerzitním kampusu Bohunice, pavilon A2, není li stanoveno jinak. e-mail: fajkus@sci.muni.cz, tel. 549494003
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.