The lecture is based on primary data from original research papers. The lecture illustrates how models of biological processes are derived from experimental data. The aim of the lecture is to stimulate the ability to critically evaluate and interpret experimental results. The lecture expects the knowledge of the basics of molecular biology. However, experimental approaches required for understanding the experiments will be explained. THE FOCUS WILL BE ON LOGICAL THINKING AS OPPOSED TO DATA-MEMORIZING.
Last update: Krásný Libor, doc. Mgr., Ph.D. (25.10.2019)
Přednáška je založena na primárních datech z publikací. Přednáška ilustruje, jak dojde k vytvoření modelů/představ o funkci buňky na základě konkrétních exprimentálních výsledků. Cílem přednášky je prohloubit kritické přemýšlení o experimentech a jejich interpretaci. Přednáška předpokládá základní znalosti molekulární biologie. Nicméně, experimentální přístupy/informace nutné k pochopení budou vysvětleny. DŮRAZ BUDE KLADEN NA LOGIKU MYŠLENÍ A NIKOLI MEMOROVÁNÍ INFORMACÍ.
Last update: Schierová Michaela, RNDr., Ph.D. (26.10.2019)
Literature -
Recommended scientifique papers.
Last update: Schierová Michaela, RNDr., Ph.D. (26.10.2019)
Studenti budou mit k dispozici vybrané experimenty z vybraných odborných článků.
Last update: Lichá Irena, RNDr., CSc. (26.09.2012)
Requirements to the exam -
students will be evaluated on the basis of a written test.
Last update: Lichá Irena, RNDr., CSc. (08.08.2019)
studenti budou hodnoceni na základě písemného testu
Last update: Lichá Irena, RNDr., CSc. (08.08.2019)
Syllabus -
The lecture is based on primary data from original research papers. The lecture illustrates how models of biological processes are derived from experimental data. The aim of the lecture is to stimulate the ability to critically evaluate and interpret experimental results. The lecture expects the knowledge of the basics of molecular biology. However, experimental approaches required for understanding the experiments will be explained. THE FOCUS WILL BE ON LOGICAL THINKING AS OPPOSED TO DATA-MEMORIZING.
Last update: Schierová Michaela, RNDr., Ph.D. (26.10.2019)
1. DNA DNA, genom (anotace genomů), organizace, proteiny vázající genom, replikace - regulace elongace replikace, kolize repl. a transkripce, nukleové kyseliny jako "počítače". 2. RNA I Transkripce: iniciace tnx v detailu-kinetika (např. closed, open complex), malé molekulové effektory (ppGpp, iNTP), elongace, pausing, terminace, prokaryotická "čepička", nanoRNA. 3. RNAII Transkripce, alternativní sigma faktory (sigma K), transkripční faktory,transkriptomické experimenty: microarrays, chip on chip, RNAseq. 4. Regulace genové exprese Riboswitches, phosphoswitches, ribozymes. 5. Malé RNA Malé RNA v bakteriích (6S RNA, tmRNA, porovnání s eukaryoty). 6. Adaptace na nepříznivé podmínky Kaskáda sigma faktorů - kompetence - kanibalismus - sporulace, bistabilita, bet hedging, Deinococcus, systémy toxin-antitoxin. 7. Tvar buňky Buňka jako celek/tvar - MreB, spirály MinCDE, lokalizace, nanotubes. 8. Regulace translace. 9. Proteiny Proteomy a další -omy, přístupy, výsledky, modely / databáze. 10. Syntetická biologie - vznik, přístupy; aplikace základního výzkumu
Last update: Lichá Irena, RNDr., CSc. (13.02.2020)
Learning outcomes - Czech
Po úspěšném absolvování předmětu bude student schopen: 1. Definovat a vysvětlit základní pojmy/principy týkající se struktury DNA, organizace genomu a jeho anotace, interakčních vlastností stavebních jednotek DNA, metod sekvenování DNA.
2. Popsat mechanismy replikace DNA, vysvětlit regulaci elongace replikace a objasnit důsledky kolizí replikační a transkripční mašinérie.
3. Vysvětlit princip transkripční iniciace u prokaryot včetně kinetických aspektů (closed/open complex) a interpretovat vliv malých molekulových efektorů (např. ppGpp, iNTP).
4. Rozlišit a vysvětlit roli alternativních sigma faktorů a transkripčních faktorů v regulaci genové exprese na úrovni transkripce.
5. Vysvětlit a propojit adaptační strategie bakterií na stresové podmínky (kaskády sigma faktorů, bistabilita, bet hedging, toxin–antitoxin systémy) na konkrétních příkladech.
6. Analyzovat průběh elongace, pausingu a terminace transkripce a popsat specifické rysy prokaryotické RNA (např. „čepička“, nanoRNA).
7. Popsat a porovnat principy transkriptomických metod (microarrays, ChIPseq, RNA-seq) a vyhodnotit jejich využití pro studium genové exprese.
8. Popsat a analyzovat funkci malých RNA v bakteriích (např. 6S RNA, tmRNA) a porovnat je s regulačními mechanismy u eukaryot.
9. Popsat molekulární determinanty buněčného tvaru a prostorové organizace bakteriální buňky a vysvětlit jejich význam pro buněčné funkce.
10. Analyzovat mechanismy regulace translace a integrovat je do celkového obrazu regulace genové exprese v buňce.
11. Zhodnotit přístupy proteomiky a dalších „-omických“ disciplín a aplikovat získané poznatky při interpretaci modelů, databází a principů syntetické biologie.
Last update: Marková Hana, RNDr., Ph.D. (05.01.2026)
