1. Historický vývoj cytogenetiky. Morfologie chromozomu. Chromatidy, primární a sekundární konstrikce, satelity, telomery. Levanova klasifikace chromozomů, karyotyp, karyogram, idiogram. Mikrochromozomy. Počty chromozomů vs. velikost genomu.2. Chromatin. Organizace histonových genů, typy histonů. Stavba nukleozómu. Modifikace histonů, jejich význam. Chromatinové vlákno a jeho superspiralizace. Euchomatin a heterochromatin, konstitutivní a fakultativní heterochromatin. B chromosomy. 3. Specializované oblasti chromozomu: centromera, telomera, nukleolární organizátor. Stavba a funkce těchto oblastí, specifická struktura na úrovni DNA a proteinů. Holocentrické chromozomy - stavba a výskyt. 4. Mitóza. Průběh mitózy, molekulární zabezpečení pohybu chromozomů. Mikrotubulus, stavba a funkce centrozómu a analogických struktur. Neocentromerická aktivita. Cytokineze. 5. Meióza. Význam a průběh meiotického dělení. Zygotická a gametická redukce. Specifické rysy profáze I. Přibližování chromozomů (distance pairing), synapse a tvorba bivalentů, efektivní párování a párovací centra, buket. Stavba a funkce synaptonemálního komplexu, synaptic adjustment, polykomplexy, interlockings. Rekombinace a meiotický crossing-over: modely. Chiazmata a jejich význam pro správnou orientaci bivalentů v metafázi I. Evoluce miózy. Modifikace meiózy: achiazmatická a invertovaná mióza, metabolická aktivita v profázi I (difúzní stádium, štětkovité chromozomy). Metody studia meiotického dělení. 6. Přehled cytogenetických technik. Příprava chromozomového preparátu (hypotonizace, mitostatika), metody synchronizace buněčného dělení. Pruhovací techniky (C-, G-, R-, fluorescenční a další). Pachytenní mapování chromomer. Elektroforetické karyotypy. Princip a využití průtokové cytometrie a mikrodisekce chromozomů. Studium chromozomových struktur a synaptonemálních komplexů v elektronovém mikroskopu. Průtoková cytometrie a další metody stanovení velikosti genomu. 7. Molekulární cytogenetika: fluorescenční in situ hybridizace (FISH) a její modifikace (mFISH, mBAND, PRINS, SKY, GISH, komparativní genomová hybridizace). Příprava sond pro hybridizaci. PCR in situ, PNA sondy a další možnosti molekulární cytogenetiky. Mapování chromozomů. Genové čipy. 8. Buněčný cyklus. Organizace chromozomů v interfázním jádře. Charakteristika replikace u eukaryot, výměny sesterských chromatid. PCCS chromozomy. Diplochromozomy. Endopreduplikace. Polytenní chromozomy. Amplifikace části genů. 9. Chromozomové aberace: klasifikace, vznik, klastogeny, Delece, amplifikace, inverze, transpozice, translokace, izochromozom. Metody detekce aberací. 10. Genomové mutace (aneuploidie, polyploidie, haploidizace) a jejich evoluční význam, polyploidie u živočichů a rostlin. Agmatoploidie. Metody detekce geonomových mutací. 11. Fenotypové vs. genotypové určení pohlaví. Pohlavní chromozomy, homogametické a heterogametické pohlaví, typ Drosophila a Abraxas. Lidské pohlavní chromozomy. Vznik a další evoluce pohlavních chromozomů. Mullerova rohatka, hitch-hiking, neopohlavní chromozomy. Inaktivace pohlavních chromozomů, kompenzace dávky. 12. Karyotyp člověka a jeho studium. Klinická cytogenetika. Vrozené strukturní změny chromozomů a s nimi spojené syndromy, početní změny autozomů a pohlavních chromozomů, nejčastější syndromy. Translokační formy syndromů. Mozaicismus. Mikrodeleční syndromy. Syndromy se zvýšenou lomivostí chromozomů. Prenatální diagnostika a přínos metod molekulární biologie pro diagnostiku. 13. Nádorová cytogenetika. Úvod do nádorové cytogenetiky, rozdělení získaných chromozomových změn u zhoubných nádorů, klasické metody vyšetřování solidních i hematologických nádorů, cytogenetika jako základ molekulární analýzy nádorových buněk. Onkogeny a recesivní onkogeny a jejich úloha v kancerogenezi, diagnostický a prognostický význam specifických odchylek chromozomů u vybraných typů nádorů. 14. Evoluce genomu, změny velikosti genomu, nukleotypické efekty. Evoluce karyotypu u vybraných skupin organism
|
-
Studentům budou poskytnuty prezentace.
-
Clark M.S., Wall W.J. Chromosomes, the complex code. Chapman & Hall, London 1996.
-
Kočárek E., Pánek M., Novotná D. Klinická cytogenetika I. skriptum UK 2.LF, Karolinum, Praha 2006.
-
Macgregor H.C. An introduction to animal cytogenetics. Chapman & Hall, London 1993.
-
Michalová K. Úvod do lidské cytogenetiky. IDVPZ, Brno 1999.
-
Sumner A.T. Chromosomes: organization and function. Blackwell Publishing. Malden, Oxford 2003.
-
Zima J. a kol. Genetické metody v zoologii. Skriptum PřFUK, Karolinum, Praha 2004.
|