Přehled témat: 1. Úkoly genomiky a proteomiky, Vymezení ve vztahu k dalším ?-omikám? (transcriptomika, bioinformatika), důležité aplikace. Náhled do historie a současný stav poznání. 2. Přehled molekulárně biologických pojmů. Genová exprese DNA ? RNA ? proteiny, mechanismy replikace prokaryot versus eukaryot, transkripce ? mechanismus, transkripční faktory, typy RNA, posttranskripční úpravy, transkripce prokayot versus eukaryot, translace ? mechanismus, komponenty, rychlost a energetika překladu, translace u prokaryot versus eukaryot, posttranslační modifikace proteinů. 3. Regulace genové exprese ? interakce DNA-protein, protein-protein, regulace u prokaryot versus eukaryot na úrovni iniciace transkripce a translace. 4. Protein-nekódující elementy. Regulační RNA - antisense, buněčná imunita (siRNA a CRISPR RNA), RNA s enzymatickou funkcí 5. Genové inženýrství ? izolace DNA, RNA, proteinů; Restrikční enzymy; Elektroforéza, Analýza DNA, RNA, protein ? techniky, PCR, RT-PCR, hybridizace, microarrays, klonování 6. Genom ? historie sekvenování, anotace; Next Generation Sequencing, metody, komparativní genomika; Transkriptom ? arraye, příklady; Proteom ? metody ? 2D elektroforéza, identifikace proteinů; Bioinformatika a databáze (NCBI, BLAST, srovnávání sekvencí, modelování 2D struktur RNA); Programy na analýzu sekvencí (DNAman, CloneManager apod.) 7. Bakteriální a eukaryotní genetika, klinické aspekty 8. Změna genetické informace ? rekombinace, mutace, transponovatelné elementy 9. Genetická onemocnění a jejich diagnostika, chromosomální anomálie, klonování genů způsobujících onemocnění 10. Separační a detekční techniky proteomiky, experimentální přístupy, separace v gelu, vizualizace a analýza, další separační techniky, čipy v proteomice 11. Hmotnostní spektrometrie ? principy, bioinformatické přístupy, analýzy posttranslačních modifikací 12. Transkriptomika, proteomika a buněčná fyziologie. Odpověď na stresové podmínky. Expresní analýzy patogenních a průmyslově využívaných organismů. 13. Evoluční genetika a proteomika. Komplexita a regulace, vznik nových genů. Horizontální transfer. Diverzita proteomů. Charakteristika cvičení (budou realizována v několika blocích): 1. Izolace genomové DNA - příprava pufru pro manuální izolaci genomové DNA. Izolace genomové DNA z různých organismů (živočišných buněk, rostlinných buněk, eukaryotických jednobuněčných organismů, bakterií). 2. Návrh primerů a metody PCR- navrhování primerů pomocí online nástrojů. Důležité vlastnosti designu primerů. Nastavení aplikace PCR. Tipy na optimalizaci a dobré výsledky PCR. Metody řešení problémů. Různé typy PCR. 3. PCR aplikace - amplifikace požadovaného genu v genomech. 4. Elektroforéza na agarózovém gelu - vizualizace výsledků PCR elektroforézou na agarózovém gelu. 5. Příprava médií na transformaci - příprava LB médií k transformaci. Selektivní růstová média pro transformaci. 6. Příprava kompetentních buněk E. coli - příprava kultury E. coli pro transformaci plazmidu. 7. Štěpení plazmidů a ligace DNA - štěpení plazmidu restrikčními endonukleázami. Vložení genetického materiálu do plasmidů pomocí T4 ligázy. Různé typy vektorů pro transformaci a jejich aplikace v genetickém inženýrství. 8. Transformace - plazmidová transformace do kompetentních buněk E. coli s tepelným šokem. 9. Kultura E. coli - kultivace transformovaných buněk E. coli do selektivního média. 10. Analýza kolonií - analýza kolonií na selektivních médiích. Hodnocení výsledků. 11. Koloniová PCR - ověření vloženého genetického materiálu přímo z kolonií. 12. Izolace plazmidu - izolace plazmidové DNA z narostlé kultury. 13. Elektroforéza na agarózovém gelu - vizualizace výsledků elektroforézou na agarózovém gelu. Hodnocení výsledků
|
-
Devarajan Thangadurai, Jeyabalan Sangeetha, 2015. Genomics and Proteomics: Principles, Technologies, and.
-
Charles Malkoff, 2017. Bioinformatics, Proteomics and Genomics, Callisto Reference.
-
Neil Woodford, Alan P. Johnson, 2004. Genomics, Proteomics, and Clinical Bacteriology Methods and Reviews.
-
Rosypal S. a kol. Úvod do molekulární biologie I.- IV. díl+ Dodatek.
|