Transposable elements: from junk DNA toad to Prince Major Driver of biodiversity - MB120P186

• Anglický název: Transposable elements: from junk DNA toad to Prince Major Driver of biodiversity
• Zajišťuje: Katedra botaniky (31-120)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2025
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 6
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: 20
• Minimální obsazenost: 5
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. Dr. Clément Lafon Placette
• Vyučující: Mgr. Vojtěch Čermák, Ph.D.; RNDr. Lukáš Fischer, Ph.D.; doc. Dr. Clément Lafon Placette
• Neslučitelnost : MB120P177

Anotace

This course will be held in English.
Transposable elements (TEs), since their discovery, have been considered either as useless pieces of DNA, as
selfish parasitic genes or as major elements driving biodiversity. The aim of this course is to bring a holistic
knowledge of TEs, from the molecular mechanisms underlying their function to their impact on populations and
species in eukaryotes. It will involve lectures gathering current research issues as well as practicals involving
modern tools used in current research.

Poslední úprava: Štefánek Michal, Mgr. (24.05.2023)

Literatura

Bourque G, Burns KH, Gehring M, et al. Ten things you should know about transposable elements. Genome Biol. 2018;19:199.

Bousios A, Gaut BS. Mechanistic and evolutionary questions about epigenetic conflicts between transposable elements and their plant hosts. Curr Opin Plant Biol. 2016;30:123–133.

Cosby RL, Chang N-C, Feschotte C. Host–transposon interactions: conflict, cooperation, and cooption. Genes Dev. 2019;33:1098–1116.

Blumenstiel JP. Birth, school, work, death, and resurrection: the life stages and dynamics of transposable element proliferation. Genes (Basel). 2019;10:336.

Poslední úprava: Lafon Placette Clément, doc. Dr. (21.06.2023)

Požadavky ke zkoušce

The theory part will be assessed with a written essay.

The practical part exam will consist in lab reports.

Poslední úprava: Lafon Placette Clément, doc. Dr. (21.06.2023)

Sylabus

Preliminary schedule:

Block 1: molecular aspects and developmental roles of TEs

· Week 1. Lecture: Introduction [CLP].

· Week 2. Lecture: TE families, modes of actions and evolution [CLP].

· Week 3. Lecture: Epigenetic silencing of TEs by host genomes [LF].

· Week 4. Lecture: TEs and sexual reproduction [CLP].

· Week 5. Homework.

· Week 6. Knowledge consolidation. Presentations. Essay practice [CLP].


Block 2: evolutionary implications of TEs

· Week 7. Lecture: Natural selection and TEs [CLP].

· Week 8. Lecture: Stress impact on TE activity [CLP].

· Week 9. Lecture: Molecular domestication of TEs [RB].

· Week 10. Lecture: TEs and biodiversity [CLP].

· Week 11. Knowledge consolidation. Presentations. Essay practice [CLP].



Block 3: hands on TEs! (practical classes)

One week in January. Teachers: VC and CLP. Detailed program TBA.

· Day 1. Profiling the epigenetics of TEs 1.

· Day 2. Profiling the epigenetics of TEs 2.

· Day 3. Profiling the epigenetics of TEs 3.

· Day 4. Identify and annotate TEs in genomes with RepeatExplorer 1.

· Day 5. Identify and annotate TEs in genomes with RepeatExplorer 2.

Poslední úprava: Lafon Placette Clément, doc. Dr. (21.06.2023)

Výsledky učení

čeština

Na konci kurzu se od studenta očekává, že bude schopen:
- Vyjmenovat hlavní procesy, na kterých se podílejí TE;
- Vyjmenovat hlavní skupiny TE;
- Uvést hlavní epigenetické dráhy vedoucí k umlčování TE;
- Vysvětlit, jak fungují různé mechanismy transpozice;
- Vysvětlit, jak mohou být TE umlčeny u rostlin a živočichů;
- Vysvětlit, jak mohou TE ovlivňovat procesy, jako je pohlavní rozmnožování, adaptace, speciace nebo evoluce chromozomů.
- Vyvodit závěry z obrázku nebo dat z vědecké studie, která zahrnuje koncept probraný v konkrétní přednášce;
- Vyvodit závěry z několika obrázků vědecké studie o TE, která zahrnuje několik konceptů nebo metodologií probraných v průběhu kurzu;
- Logicky srozumitelně propojit každý z těchto obrázků a formulovat zastřešující otázku podpořenou těmito daty;
- Diskutovat o výzkumné práci zahrnující studium TE nebo najít omezení;
- Extrahovat výsledky, které jsou pro konkrétní závěr nejdůležitější, a ignorovat nepodstatné informace v takové studii.
- V ústní nebo písemné formě a na základě souboru dat/obrázků navrhnout nové hypotézy, interpretace, perspektivy nebo experimentální návrhy k prozkoumání role TE; taková práce by měla být strukturovaná (výchozí pozorování - hypotéza k testování - experimentální návrh k jeho provedení - výsledky - interpretace) a hierarchizovaná (důležitost informací).

Poslední úprava: Lafon Placette Clément, doc. Dr. (20.01.2026)

angličtina

At the end of the course, the student is expected to be able to:

- Name the main processes in which TEs are involved;

- Name the main families of TEs;

- Give the main epigenetic pathways leading to TE silencing;

- Explain how the different mechanisms of transposition work;

- Explain how TEs can be silenced in plants and animals;

- Explain how TEs can affect processes such as sexual reproduction, adaptation, speciation, or chromosome evolution.

- Draw conclusions from a figure or data from a scientific study that involves a concept learnt in a particular lecture;

- Draw conclusions from several figures of a scientific study on TEs that involve several concepts or methodologies learnt across the course;

- Make logical sense from and connect each of these figures in order to state the overarching question supported by these data;

- Debate or find limitations to a research work involving the study of TEs;

- Extract the results that are most important for a particular conclusion and disregard the non-essential information in such study.

- In an oral or written form, and based on a set of data/figures, propose new hypotheses, interpretations, perspectives or experimental designs to explore the role of TEs; such work should be structured (starting observation - hypothesis to test – experimental design to do so – results – interpretations) and hierarchized (importance of information).

Poslední úprava: Lafon Placette Clément, doc. Dr. (20.01.2026)