546-0807/02 – Moderní metody biotechnologie (MMB)
| Garantující katedra | Katedra environmentálního inženýrství | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | doc. Mgr. Hana Vojtková, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Mgr. Hana Vojtková, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | 2019/2020 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílové kompetence v oblasti osvojení nových poznatků a jejich aplikace v oblasti komunikační:
- chápat význam biotechnologie jako multidisciplinární vědní disciplíny, poznat současné směry jejího vývoje se zaměřením na moderní metody genového inženýství; charakterizovat rozdíly v organizaci genomů prokaryontních i eukaryontních buněk; na základě poznání strukturálních změn v genotypu buněk porozumět významu moderních metod založených na DNA-technologiích
- posoudit praktické důsledky určitého jevu z hlediska ekologického, zdravotního i ekonomického a zdůvodnit význam nových poznatků molekulární genetiky a genového inženýrství pro společnost
- porozumět principu základních metod genového inženýrství vedoucích k modifikaci stávajících mikroorganismů a tím k syntéze nových produktů
- schopnost pracovat s odborným textem, zvládnout odbornou terminologii, orientovat se v obsahu nových genetických oborů, seznámit se s aktuálními principy světových databází a sbírek mikroorganismů
Vyučovací metody
Přednášky
Anotace
Předmět obsahově navazuje na získané poznatky z biotechnologií a rozšiřuje znalostní základ v biologických vědách. Samostatná profilace předmětu odráží postavení moderní biotechnologie jako multidisciplinárního oboru na rozhraní technických a biologických věd.
Cílem předmětu je rozšířit znalosti z biotechnologie o nové přístupy v biotechnologické praxi, které jsou v současné době založeny na moderních znalostech z genomiky, proteomiky a dalších oborů genového inženýrství.
Studenti jsou seznámeni s buněčnými procesy na molekulární úrovni a s jejich vzájemnou interakci při vzniku důležitých biologických makromolekul podílejících se na genetických vlastnostech organismů. Náplní přednášek jsou teoretické základy běžných i specializovanějších metodických postupů využívaných v molekulárně-biologickém výzkumu, které doplňují moderní technologie genového inženýrství uplatňované zejména při konstrukci transgenních mikroorganismů pro konkrétní technologické využití v průmyslu i při ochraně životního prostředí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia je vedena formou diskuse k přednášené problematice.
E-learning
Další požadavky na studenta
- vypracování zadaných úkolů
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do genového inženýrství z pohledu moderních biotechnologií
2. Přehled vývoje moderní biotechnologie, vztah biotechnologie a molekulární genetiky, teoretické základy moderních biotechnologií
3. Základy cytogenetiky. Stavba a funkce chromozómů, organizace chromozómů v buněčném jádře, metody identifikace chromozómů, inaktivace chromozómů
4. Mutace. Vznik a význam mutací, vliv mutagenů na buňky, schopnost reparace, přehled významných mutagenů a karcinogenů
5. Mutace. Význam testování mutagenů a karcinogenů, přehled známých metodik testů
6. Molekulární genetika. Molekulární charakteristika genu, metody analýzy DNA, využití hybridizačních technik, FISH metoda a její praktické využití
7. Molekulární genetika. Charakteristika a vlastnosti genetického kódu, proteosyntéza na buněčné úrovni, úloha RNA, exprese genu
8. Základy proteomiky. Tvary a struktura proteinů, význam proteinů v buňkách, úrovně organizace proteinů, vazebná místa, základní metody analýzy proteinů, význam enzymů v moderních biotechnologiích
9. Základy genového inženýrství. Stavba genu, úloha exonů a intronů, organizace genů, regulace genů, zdroje genetických změn, rekombinantní DNA
10. Metody genového inženýrství. Enzymy využívané v molekulární genetice, metody analýzy DNA, polymerázová řetězová reakce, elektroforetická separace DNA, klonování a hybridizace DNA, význam genového inženýrství v biotechnologiích
11. Sekvenace DNA. Základní metody sekvenování, hlavní sekvenční zdroje, přehled nejdůležitějších databází, genomové knihovny a jejich význam, příprava cDNA, nové přístupy ke klasifikaci mikroorganismů, význam ve forenzní praxi
12. Transgenní organismy. Izolace a klonování genů, způsoby přenosu genů. Význam transgenních mikroorganismů v moderních biotechnologiích
13. Základy genomiky. Rozdíly v genomu prokaryotních a eukaryotních organismů, organizace genomů modelových buněk, metody studia genomů, funkční genomika, přehled genomových projektů a jejich význam
14. Základy bioinformatiky. Současný stav genomických studií, nejpoužívanější programy a databáze, fylogenetické profily organismů a evoluční stromy, nejpoužívanější programy bioinformatiky a jejich význam v moderních biotechnologiích
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky