PředmětyPředměty(verze: 850)
Předmět, akademický rok 2019/2020
   Přihlásit přes CAS
Pokroky v molekulární cytogenetice - MB140P10
Anglický název: Advances in molecular cytogenetics
Český název: Pokroky v molekulární cytogenetice
Zajišťuje: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2018 do 2019
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: 5
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Úroveň: specializační
Garant: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D.
Vyučující: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: RNDr. Irena Lichá, CSc. (10.04.2018)
Přednáškový cyklus navazuje na základní přednášku z cytogenetiky, rozšiřuje a doplňuje témata v ní probíraná o
poznatky nejnovějšího výzkumu, s důrazem na metodologický vývoj a integraci s dalšími přírodovědnými
disciplínami. Tematický rozsah bude průběžně modifikován v závislosti na poptávce studentů. Přednáška je
vhodná spíše pro magisterský stupeň a výše, ale mohou si jí zapsat i studenti bakalářského studia, nejlépe ve
třetím ročníku. Pro snadné pochopení obsahu přednášek doporučuji mít splněný nebo souběžně zapsaný alespoň
jeden z následujících předmětů: Cytogenetika (MB140P05) a Genetika (MB140P17), dále některou ze základních
molekulárně-biologických přednášek (MB140P71, MB140P20 nebo MB140P41), popř. jiné předměty s genetickou
nebo evoluční tématikou.
Literatura -
Poslední úprava: RNDr. Irena Lichá, CSc. (10.04.2018)
Literatura
Studentům budou poskytnuty prezentace a také odkazy na původní články a knihy ke konkrétním tématům.

Sylabus -
Poslední úprava: RNDr. Irena Lichá, CSc. (10.04.2018)
1) Moderní představy o struktuře chromatinu
  • Topologicky asociované domény (TADs), domény asociované s laminou (LADs), chromozómová teritoria, funkční význam

2) Fluorescenční hybridizace in situ (FISH) - princip a základní protokol

  • přímé a nepřímé značení DNA sond pro FISH a jejich detekce (výhody a nevýhody)
  • principy metod pro značení sond (nick translace, random priming, DOP PCR, primed in situ (PRINS) labeling aj.)
  • vliv formamidu na denaturaci DNA, úloha dalších chemikálií základního protokolu FISH
  • rozlišovací schopnost metody FISH, stringence

3) Současné markery a metody molekulární cytogenetiky

  • tandemové repetice, satelitní DNA (satDNA), Cot DNA, mikrosatelity, transponovatelné elementy (TEs), telomery a vnitřní telomerické sekvence (ITSs), multigenové rodiny (histonové geny, snDNA, rDNA) a jejich informační hodnota při analýze karyotypů
  • dynamika a modely evoluce tandemových repetic (concerted evolution, birth-and-death evolution, vliv genové konverze a nerovnoměrného crossing-overu včetně současných poznatcích o mechanizmech těchto jevů)
  • detailnější poziční mapování cytogenetických markerů (fibre-FISH)
  • mapování unikátních sekvencí - tyramidová FISH (TSA FISH) a FISH mapující fragmenty zaklonované v bakteriálních artificiálních chromozómech (BAC FISH)
  • oligo-paint FISH
  • malovací sondy (WCP) a jejich vnitrodruhová i mezidruhová (Zoo-FISH) aplikace
  • celogenomové sondy- genomová in situ hybridizace (GISH) a komparativní genomová hybridizace (CGH)
  • využití moderních metod sekvenování (NGS), informací z již publikovaných genomů a z různých databází pro generování nových cytogenetických markerůpříklady uplatnění molekulární cytogenetiky při řešení mezioborové problematiky (integrace s fylogenetickými analýzami, taxonomií, ekologií, evolucí, genomikou aj.)

4) Využití molekulárně cytogenetických metod při analýze specializovaných chromozómů

  • molekulárně cytogenetické metody vhodné pro analýzu vzniku a evoluce pohlavních/neopohlavních a B chromozómů, se zaměřením na konkrétní příklady (př. (šťovík, octomilky, sarančata, motýli, pavouci, ryby, žáby, plazi, vačnatci)
  • neobvyklé a extrémní příklady diferenciace pohlavních chromozómů
  • detekce a mapování ústředních genů pro determinaci pohlaví (včetně příspěvku moderních sekvenačních a bioinformatických přístupů) a neobvyklý obrat (turnover) těchto genů u studenokrevných obratlovců

5) Molekulárně cytogenetické metody při analýze polyploidie, hybridizace, asexuální/unisexuální reprodukce a eliminace genomu

  • Možnosti molekulární cytogenetiky pro detekci auto- a allopolyploidie u mladších a starších polyploidních událostí, mapování evoluce post-polyploidního genomu, re-diploidizace
  • homoploidní vs. alopolyploidní hybridi, unikátní případ opakované hybridizace u jeseterů
  • gynogeneze, hybridogeneze (zejména na příkladech ryb a obojživelníků - Ambystoma, Cobitis, Pelophylax)
  • eliminace genomu u žab, ryb a hlístic, metody studia

6) Molekulárně cytogenetické metody a problematika karyotypové evoluce

  • mechanizmy karyotypové evoluce (chromozomové přestavby potenciálně významné pro vytváření mezidruhových bariér, karyotypová ortoselekce, centromerický tah)
  • trendy karyotypové evoluce u různých skupin organizmů a příklady
  • fenomén centromerického posunu (centromere repositioning)
  • problematika mikrochromozómů
  • polymorfizmy, karyomorfy chromozomové rasy, kryptické druhy
  • hybridní zóny, introgrese
  • karyotypová konzervativita (stáze)
  • zvlášnosti karyotypové evoluce u polyploidních fylognetických linií a linií s holokinetickými chromozomymapování konzervované syntenie a její význam pro rekonstrukci ancestrálních karyotypů
  • chromothripsis jako potenciální mechanizmus karyotypové evoluce

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK