PředmětyPředměty(verze: 806)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Struktura a vlastnosti inf. biopolymerů - MB140P37
Anglický název: Structure and Properties of Biopolymers
Zajišťuje: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2015
Semestr: letní
E-Kredity: 5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: letní s.:3/2 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: 220
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Úroveň: základní
Vysvětlení: Přihlašovací údaje do Moodle se dozvíte na první přednášce.
Další informace: http://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=260
Garant: RNDr. Radovan Fišer, Ph.D.
Atributy: Modul Buněčná a molekulární biologie
Anotace -
Poslední úprava: RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (08.02.2016)

Přednáška se zaměřuje na konformaci informačních biopolymerů (proteinů a nukleových kyselin) včetně konformačního a sekvenčního polymorfizmu DNA, anomálií ve struktuře molekul a modifikací a topologie DNA. Popisuje vlastnosti biopolymerů, které jsou důležité pro jejich funkci, identifikaci, stanovení koncentrace, separaci, izolaci, sekvenování, deneturaci, reasociaci, degradaci, modifikaci a sledování jejich vzájemných interakcí. Dále jsou popsány separační a analytické metody důležité pro genové inženýrství, genomiku, transkriptomiku a proteomiku. Přednáška navazuje na Molekulární biologii a je doplňkem Genového inženýrství.
Literatura
Poslední úprava: RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (07.02.2017)

Materiály k předmětu budou aktualizovány v prostředí Moodle https://dl2.cuni.cz/

Základní literatura:
Voet P. a Voet J.G. (překlad Kotyk et al 1994) Biochemie, nakladatelství AVČR ACADEMIA, Praha
(Vybrané kapitoly týkající se NA+proteinů a jejich stavebních jednotek)

Vondrejs et al. Genové inženýrství I. II. III. IV.
(Vybrané kapitoly týkající se metod pro separaci a analýzu NA+ proteinů založených na vlastnostech biopolymerů)

Doplňující literatura:
Vacík a kol. : Přehled středoškolské chemie SPN 1999 str. 64-106


Doporučený software:
PyMOL http://www.pymol.org/

On-line zdroje:
http://www.umass.edu/molvis/workshop/ 
http://www.proteopedia.org/
https://fold.it 

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (07.02.2017)

Zkouška se koná formou testu z následujích témat:

1) Vzorce, názvy a zkratky podjednotek a prekurzorů nukleových kyselin odvozených od majoritních bází (+ pseudouridin, dideoxyNTP). Prostorové uspořádání a vlastnosti těchto struktur, keto-enol, amino-imino tautomery, číslování atomů a značení torzních úhlů, analogy bází, mutabilita, hydratace, vodíkové můstky, Watson-Crickovy páry bází, způsoby záznamu oligonukleotidů.

2) Kódované aminokyseliny-názvy, třípísmenové zkratky, vzorce disociace a asociace, přibližné hodnoty pKa skupin a jejich názvy, kyselé, bázické neutrální aminokyseliny, polární a nepolární, aromatické, obsahující S, -OH a různé další skupiny. Chiralita, vodíkové můstky a hydratace, peptidická a isopeptidická vazba- mesomerie.

3) Základní pojmy, vzorce a drobné úlohy k řešení okolo struktury a vlastností biopolymerů.

4) Drobné úlohy okolo využití a aplikace metod pro analýzu a separaci biopolymerů.

 

Během cvičení se píší celkem 3 nepovinné testy, jejichž výsledky se projeví na výsledné známce. Výsledné známky "výborně" lze dosáhnout i bez průběžných testů. Termíny testů budou sděleny při první přednášce. Náhradní termíny nejsou. 
Výuka je doplněna úlohami průběžně zadávanými v prostředí Moodle. Řešení těchto úloh není nutné, ale je vhodné. Některé otázky u zkoušky budou na úlohy z Moodlu navazovat. 

Na výsledné známce se projeví následující výsledky:

A = 1. průběžný test   -> max. 7  bodů
B = 2. průběžný test   -> max. 7  bodů
C = 3. průběžný test   -> max. 7 bodů
Z = Výsledek zkoušky -> 0 - 100 bodů          

Pokud je Z > 60, pak platí:
Součet bodů X = A+B+C+Z

Pokud je Z < 60, pak platí:
Součet bodů X = Z

Známky:

X > 90        => známka 1
X ∊ (75-90) => známka 2
X ∊ (60-75) => známka 3
X <  60       => neprospěl

Znamená to tedy, že kdo neprojde testem při zkoušce, průběžné testy mu nepomohou. Ostatním se může zlepšit známka vlivem průběžných testů. 

Sylabus
Poslední úprava: RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (07.02.2017)

Přednáška bude nahrávána vyučujícím (zvuk + promítaný obraz). Tyto materiály budou přístupné on-line. 

TÉMATA:

Struktura a vlastnosti DNA, RNA a jejich stavebních podjednotek

Konformační polymorfismus, sekvenční polymorfismus, strukturní anomálie a topologie DNA
Elektronová mikroskopie nukleových kyselin
Denaturace a reasociační analýza nukleových kyselin, reasociační sondy a matrice (microarrays)


Struktura a vlastnosti proteinů a jejich podjednotek

Sanovení molární hmotnosti proteinových molekul
Hmotnostní spektrometrie proteinů

Přehled separačních a purifikačních technik

Sedimentační analýza biopolymerů, metoda pohyblivého rozhraní, diferenciální, izokinetická a izopyknická centrifugace
Elektroforetická analýza a separace biopolymerů včetně pulzní elektroforézy
Chromatografie

Stanovení koncentrace informačních biopolymerů (spektrofotometrie, fluorimetrie a kolorimetrie)

Sekvenování DNA, RNA a proteinů

Určování struktury a interakcí DNA, RNA a proteinů (základy využítí MS, NMR, RTG-difrakce)

Metody sledování genové exprese, resp. zastoupení různých RNA nebo proteinů v biologických objektech

Velká část praktických cvičení využívá program PyMOL. Je vhodné nosit s sebou na cvičení vlastní notebook (vyučující ohlásí předem, kdy to bude potřeba). 

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK