C7015 Chemické vlastnosti, struktura a interakce nukleových kyselin

Přírodovědecká fakulta
podzim 2021
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. RNDr. Miroslav Fojta, CSc. (přednášející)
doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc. (přednášející)
prof. RNDr. Michaela Vorlíčková, DrSc. (přednášející)
Mgr. Ivana Kupčíková, DiS. (pomocník)
Garance
doc. RNDr. Miroslav Fojta, CSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Miroslav Fojta, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Čt 11:00–12:50 C05/114
Předpoklady
Základy obecné a fyzikální chemie, organické chemie a biochemie, molekulární biologie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 18 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Hlavním cílem kurzu je seznámit studenty s chemickými a strukturními vlastnostmi nukleových kyselin, principy jejich chemické reaktivity, poškození a oprav, enzymatických přeměn, epigenetických modifikací, interakcí s bílkovinami a malými molekulami, s důrazem biologické důsledky a analytické využití těchto jevů.
Výstupy z učení
Na konci kurzu budou mít studenti znalosti o • chemické podstatě nukleových kyselin • nekovalentních interakcích zúčastněných ve struktuře a interakcích nukleových kyselin • struktuře a funkci DNA a RNA • chemické reaktivitě DNA a RNA • mechanismech poškození DNA, mutageneze a oprav DNA • chemických metodách výzkumu nukleových kyselin a jejich interakcí • chemické podstatě epigenetických mechanismů • enzymech syntetizujících, štěpících a modifikujících nukleové kyseliny • nekovalentních interakcích DNA s proteiny a s malými molekulami • superhelicitě DNA a otevřených lokálních strukturách DNA • využití chemických a biochemických vlastností nukleových kyselin v jejich výzkumu • spektroskopických a elektrochemických vlastnostech nukleových kyselin
Osnova
  • 1. Úvod. Nukleové kyseliny - historie. 2. Dvojitá šroubovice DNA. Fyzikální vlastnosti a konformace DNA. Izolace a charakterizace nukleových kyselin. 3. Nadšroubovicová DNA. Lokální struktury DNA stabilizované nadšroubovicovým vinutím. 4. Kovalentní interakce DNA s malými molekulami. Poškození DNA. Chemické strukturní sondy. 5. Reversibilní interakce DNA s malými molekulami. 6. Struktura RNA. 7. Oligonukleotidy a jejich analoga. 8. Interakce DNA s bílkovinami. 9. Nukleázy, topoizomerázy, helikázy, ligázy. 10. Bílkovina p53 a její interakce s DNA. 11. Struktura a interakce DNA v biomedicíně. Genová terapie. Imunologie nukleových kyselin. 12. Metody analýzy nukleových kyselin. 13. Interakce nukleových kyselin a bílkovin s povrchy a zvláště s elektrodami; využití v elektrochemické analýze. DNA biosenzory.
Literatura
  • BLACKBURN, M. G. a M. J. GAIT. Nucleic Acids in Chemistry and Biology. Oxford: Oxford University Press, 1996. info
  • SINDEN, Richard R. DNA structure and function. San Diego: Academic Press, 1994, xxiii, 398. ISBN 0126457506. info
  • ADAMS, R. L. P., J. T. KNOWLER a D. P. LEADER. The Biochemistry of Nucleic Acids. 10th edit. London: Chapman and Hall, 1986. info
Výukové metody
Přednášky
Metody hodnocení
Typ výuky: přednášky Typ zkoušky: -prezenční (písemný test zaměřený na rámcové znalosti, následovaný ústní zkouškou) -distanční (ústní zkouška online)
Navazující předměty
Informace učitele
aktuálně nejsou
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.