Evoluce buňky - MB120P121

• Anglický název: Evolution of the cell
• Zajišťuje: Katedra botaniky (31-120)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2017
• Semestr: letní
• E-Kredity: 5
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:3/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: zrušen
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. Mgr. Marek Eliáš, Ph.D.

Anotace

Poslední úprava: prof. Mgr. Marek Eliáš, Ph.D. (10.11.2011)

Předmět je určen všem, kdo mají zájem o evoluci a diverzitu života. Na základě nejnovějších poznatků evoluční a buněčné biologie, mikrobiologie, protistologie, srovnávací genomiky a fylogenetiky se kurz snaží podat ucelenou představu o buňce coby ústředním aktéru biologické evoluce. Probírané okruhy zahrnují například přehled rozmanitosti struktury a funkce buněk (i u "nemodelových" organismů), rekonstrukci základních fylogenetických vztahů mezi organismů (zejména jednobuněčných), rozbor evolučních procesů formujících buňky a jejich struktury, včetně endosymbióz, horizontálního genového přenosu atd., nebo hypotézy o původu buňky, o podobě společného předka všeho živého (LUCA), či o vzniku eukaryotické buňky. Vedle přednášky kurz zahrnuje navazující seminář, v rámci něhož probíhá prezentace vybraných tematicky vhodných článků (v angličtině) samotnými studenty spojená s diskusí moderovanou přednášejícím. Podmínkou získání zápočtu ze semináře je alespoň 70% účast a prezentace článku, získání zápočtu je podmínkou pro připuštění ke zkoušce. Zkouška se koná písemnou formou.

Literatura

Poslední úprava: prof. Mgr. Marek Eliáš, Ph.D. (19.04.2012)

1. Recentní články z oborných časopisů dle pokynů vyučujícího.

2. Knihy:

Pagel M, Pomiankowski A, eds (2007) Evolutionary Genomics and Proteomics. Sinauer Associates.

Sapp J (2009) The New Foundations of Evolution: On the Tree of Life. Oxford University Press.

Koonin EV (2011) The Logic of Chance. The Nature and Origin of Biological Evolution. FT Press Science.

Lane N (2012) Síla, pohlaví, sebevražda. Academia.

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: prof. Mgr. Marek Eliáš, Ph.D. (30.11.2011)

Zkouška je písemná, podmínkou k připuštění ke zkoušce je prezentace článku na semináři.

Sylabus

Poslední úprava: MELIAS1/NATUR.CUNI.CZ (30.09.2009)

1. Úvodní zamyšlení: buňka jako ústřední jednotka života a evoluce, základní koncepty

2. Strukturní a fylogenetická rozmanitost buněk, buňka prokaryotická a eukaryotická, současné představy o fylogenezi života, možné pozice kořene fylogenetického stromu života, debata "tree of life" versus "net of life"

3. Globální fylogenetická struktura eubakterií, archebakterií, eukaryot; příklady metod umožňujících rekonstruovat dávné evoluční události.

4. Genom: evoluce genové výbavy - vznik a zánik genů, polyploidizace, horizontální genový transfer, evoluční dynamika intronů, evoluce fyzické podoby genomů

5. Evoluční aspekty replikačního, rekombinačního a reparačního aparátu, dichotomie mezi eubakteriemi a archebakteriemi/eukaryoty, možný virový příspěvek k současné podobě DNA genomu

6. Evoluční aspekty transkripčního a sestřihového aparátu; evoluce transkripční regulace a chromatinu; epigenetické procesy

7. Evoluce translace a translačního aparátu, vznik a proměny genetického kódu

8. Endomembránový systém prokaryot a eukaryot, původ biochemicky odlišných membrán (eubakterie/eukaryota versus archebakterie), vznik a diversifikace molekulárního aparátu eukaryotického endomembránového systému

9. Evoluce cytoskeletu: společný původ cytoskeletu a cytoskeletárních proteinů prokaryot a eukaryot, vznik a evoluce bičíku, evoluce mitózy a cytokineze

10. Endosymbióza: rozmanitost endosymbiotických asociací, obecné rysy evoluce endosymbiontů, endosymbiotický genový transfer

11. Vznik a evoluce mitochondrie a mitochondriálních genomů, reduktivní evoluce - mitosomy a hydrogenosomy

12. Vnik fotosyntézy, evoluce sinic, vznik a evoluce primárního plastidu, "plastid-early" versus "plastid-late" hypotézy

13. Sekundární endosymbiózy a kontroverze ohledně jejich počtu, chromalveolátová hypotéza, evoluce nukleomorfu, terciární endosymbiózy a náhrady plastidů, kleptoplastidy

14. Evoluce signálních a regulačních sítí buňky, mezibuněčná komunikace, evoluce mnohobuněčnosti

15. Vznik eukaryotické buňky, hlavní hypotézy (vodíková, syntrofická, eocytová atd.) a jejich kritické zhodnocení