Structural Biology of the Cell - MB151P117

• Title: Strukturní biologie buňky
• Czech title: Strukturní biologie buňky
• Guaranteed by: Department of Cell Biology (31-151)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2023 to 2025
• Semester: summer
• E-Credits: 3
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: doc. Ing. Václav Veverka, Ph.D.
• Teacher(s): doc. RNDr. Pavlína Maloy Řezáčová, Ph.D.; Mgr. Marian Novotný, Ph.D.; Mgr. Daniel Rozbeský, Ph.D.; doc. Ing. Václav Veverka, Ph.D.

Annotation

Zdokonalování technik strukturní biologie zásadním způsobem rozšiřuje možnosti studia biomolekul na úrovni rozlišení jednotlivých atomů. V současnosti především cryoelektronová mikroskopie přináší donedávna nepřístupný pohled na komplexní systémy složené z většího počtu podjednotek. Strukturní informace tak otvírá cestu k podrobnému pochopení molekulárních mechanizmů fundamentálních buněčných procesů a jejich regulace. Během jednotlivých přednášek budou diskutovány nejdůležitější procesy v buňce v kontextu biomolekulárních struktur.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (11.04.2018)

Literature

Doporučená literatura:

Anders Liljas et al. (2016) Textbook of Structural Biology

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (11.04.2018)

Requirements to the exam

Podmíkou pro splnění zkoušky je odevzdání zadaného paperu (vysvětlení strukturní podstaty vybraného onemocnění) a absolvování závěrečného testu ziskem nejméně 60ti ze 100 možných bodů.

Last update: Veverka Václav, doc. Ing., Ph.D. (03.06.2019)

Syllabus

Sylabus přednášek

1) Základy biomolekulárních struktur - proteiny, nukleové kyseliny, lipidy a membrány (Novotný)

2) Nástroje strukturní biologie - NMR spektroskopie, hmotnostní spektrometrie a bioinformatika (Veverka)

3) Nástroje strukturní biologie - Rentgenová krystalografie a Cryo-elektronová mikroskopie (Řezáčová)

4) Replikace a rekombinace DNA (Veverka)

5) Enzymy katalyzující buněčné procesy (Řezáčová)

6) Membránové proteiny (Novotný)

7) Transkripce a její regulace (Veverka)

8) Syntéza a degradace proteinů (Řezáčová)

9) Buněčná signalizace (Novotný)

10) Pohybový aparát buněk a architektura mezibuněčných interakcí (Rozbeský)

11) Strukturní imunologie (Rozbeský)

Last update: Veverka Václav, doc. Ing., Ph.D. (25.01.2023)

Learning outcomes

English

Student:

understands the structural organization of biomolecules (proteins, nucleic acids, lipids, and membranes) and explains the relationship between their structure and function in the context of cellular processes.
 

is familiar with the principal methods of structural biology (NMR spectroscopy, mass spectrometry, X-ray crystallography, cryo-electron microscopy, and bioinformatics) and understands their capabilities and limitations in the study of biomolecular complexes.

interprets primary structural and biochemical data presented in the scientific literature and distinguishes between experimental results, authors’ interpretations, and proposed models of molecular mechanisms.

analyzes biomolecular structures in the context of fundamental cellular processes, such as DNA replication and recombination, transcription, protein synthesis and degradation, cellular signaling, and the cellular motility apparatus.

critically evaluates the quality and limitations of structural data and models, particularly in the study of large biomolecular complexes and dynamic systems.

formulates and defends independent interpretations of molecular mechanisms underlying cellular processes based on the integration of structural, bioinformatic, and experimental data during discussions of primary scientific literature.

Last update: Veverka Václav, doc. Ing., Ph.D. (06.02.2026)

Czech

Student:

rozumí strukturní organizaci biomolekul (proteinů, nukleových kyselin, lipidů a membrán) a vysvětluje vztah mezi jejich strukturou a funkcí v kontextu buněčných procesů.

orientuje se v hlavních metodách strukturní biologie (NMR spektroskopie, hmotnostní spektrometrie, rentgenová krystalografie, cryo-elektronová mikroskopie a bioinformatika) a chápe jejich možnosti i limity při studiu biomolekulárních komplexů.

interpretuje primární strukturní a biochemická data prezentovaná v odborné literatuře a rozlišuje mezi experimentálními výsledky, jejich interpretací a navrhovanými modely molekulárních mechanizmů.

analyzuje biomolekulární struktury v kontextu fundamentálních buněčných procesů, jako jsou replikace a rekombinace DNA, transkripce, syntéza a degradace proteinů, buněčná signalizace a pohybový aparát buňky.

kriticky hodnotí kvalitu a omezení strukturních dat a modelů, zejména při studiu velkých biomolekulárních komplexů a dynamických systémů.

formuluje a obhajuje vlastní interpretaci molekulárních mechanizmů buněčných procesů na základě kombinace strukturních, bioinformatických a experimentálních dat při diskusi nad primární odbornou literaturou.

Last update: Veverka Václav, doc. Ing., Ph.D. (06.02.2026)