Molecular Immunology - MB151P146

• Anglický název: Molecular Immunology
• Český název: Molekulární imunologie
• Zajišťuje: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2025
• Semestr: letní
• E-Kredity: 4
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:písemná
• Rozsah, examinace: letní s.:3/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina
• Vysvětlení: nahrazuje MB150P15A
• Poznámka: povolen pro zápis po webu; při zápisu přednost, je-li ve stud. plánu
• Garant: Mgr. Ondřej Štěpánek, Ph.D.
• Vyučující: Mgr. Ondřej Štěpánek, Ph.D.
• Neslučitelnost : MB150P15A
• Je neslučitelnost pro: MB150P15A

Anotace

čeština

Kurs je zaměřen na prohloubení znalostí o molekulárních mechanismech vybraných imunitních dějů, jejichž
základy byly probrány v základní přednášce Imunologie. V zimním semestru probíhá individuální práce studentů na
zadaném projektu, přednášky probíhají v letním semestru.

Poslední úprava: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (09.04.2025)

angličtina

The course is focused on deepening knowledge of the molecular mechanisms of selected immune processes,
the basics of which were covered in the introductory Immunology lectures. In the winter semester, students work
individually on an assigned project, while lectures take place in the summer semester.

Poslední úprava: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (09.04.2025)

Literatura

čeština

• Murphy K.: Janeway's Immunobiology (Immunobiology: The Immune System (Janeway)), 8th Edition, Garland Science Publishing 2011, 888 pages, ISBN-13: 978-0815342434

5. vydání je přístupné k vyhledávání na NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=imm.TOC&depth=2

• A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai: Cellular and Molecular Immunology, 8th Edition, Saunders 2012, 560 pages, ISBN-13: 978-0323222754

http://books.google.cz/books?id=qtJY05rIUKQC

• T. J. Kindt, R. A. Goldsby, B. A. Osborne: Kuby Immunology, 7th Edition, W.H. Freeman, 2013, 574 pages, ISBN-13: 978-1429219198

Poslední úprava: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (09.04.2025)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Studenti mohou získat bonusové body: vstupní test (1. přednáška, max. 5 bonusových bodů), průběžný test (7. přednáška, max. 10 bonusových bodů). Po konci přednášek v letní semestru bude probíhat zkouška formou písemného testu (max. 100 bodů).

Známkování:

90 a více bodů: výborně (1)

80 a více bodů: velmi dobře (2)

60 a více bodů: dobře (3)

Méně než 60 bodů: neprospěl/a (4)

Poslední úprava: Štěpánek Ondřej, Mgr., Ph.D. (13.01.2026)

angličtina

Students can earn bonus points: an entrance test (1st lecture, max. 5 bonus points), a mid-term test (6th lecture, max. 10 bonus points). At the end of the lectures in the summer semester, the exam will be conducted in the form of a written test (max. 100 points).

Grading:

90 or more points: Excellent (1)

80 or more points: Very good (2)

60 or more points: Good (3)

Less than 60 points: Failed (4)

Poslední úprava: Štěpánek Ondřej, Mgr., Ph.D. (13.01.2026)

Sylabus

čeština

* 1. Úvod.�
Modely a experimentální metody. Hlavní signální dráhy - principy a přehled. Vstupní test (max. 5 BONUS bodů).
* 2. Jak buňky vnímají infekci?�
Extracelulární a intracelulární receptory. Hlavní vrozené signální dráhy. Signály nebezpečí. Interferony.
* 3. Hlavní mechanizmy vrozené ochranné mechanizmy.�
Komplement, fagocytóza a oxidativní výbuch, degranulace, NETóza.
* 4. Receptory adaptivní imunity.�
Generace repertoárů B- a T-lymfocytů. Prezentace antigenů. Křížová prezentace. MHCI, MHCII, molekuly podobné MHC. NK receptory.
5. Vývoj a aktivace B-lymfocytů.�
Signální dráhy, izotypy, rozpoznávání protilátek a antigenů, in silico predikce pro vazebné molekuly cílových proteinů.
6. Vývoj a aktivace T-lymfocytů.�
Signální dráhy, vztah mezi sekvencí TCR a specifitou, TCR signální dráhy, specifické vlastnosti TCR, chimérické receptory. Průbežný test (max. 10 BONUS bodů)
7. Rozhraní adaptivní a vrozené imunity�
NK buňky, Fc receptory, imunita typu 1, 2, 3, ILCs, gama-delta T-lymfocyty
* 8. Kostimulace a inhibiční signální dráhy.�
Kostimulační a inhibiční receptory. Cytokinové signální dráhy, regulační okruhy, IL-2 jako modelový cytokin.
* 9. Buněčná smrt.�
Typy buněčné smrti, prozánětlivá a protizánětlivá buněčná smrt, odstranění mrtvých buněk, buněčná smrt zprostředkovaná NK a T-buňkami, indukovaná deplece buněk protilátkami, TNF-zprostředkovaná buněčná smrt, interferony.
* 10. Immunometabolismus.�
Energetický metabolismus. Glykolytický přepínač. Role metabolitů v imunitní regulaci. Syntéza polyaminů.
* 11. Omics v imunologii.�
Systémová imunologie. Transkriptomika na jednobuněčné úrovni, spatial omics, proteomika.

Poslední úprava: Štěpánek Ondřej, Mgr., Ph.D. (20.01.2026)

angličtina

1. Introduction.�
Models and experimental methods. Major signaling pathways - principles and overview. Entry test (max. 5 BONUS points).
* 2. How cells perceive infection?�
Extracellular and intracellular receptors. Major innate signaling pathways. Danger signals. Interferons.
* 3. Major innate protective mechanisms.�
Complement, phagocytosis and oxidative burst, degranulation, NETosis.
* 4. Receptors of adaptive immunity.�
Generation of B- and T-cells repertoires. Antigen presentation. Cross-presentation. MHCI, MHCII, MHC-like molecules. NK receptors.
5. B-cell development and activation.�
BCR signaling, isotypes, antibody-antigen recognition, in silico designed target binders
6. T-cell development and activation.�
TCR signaling, TCR sequence - specificity relationship, TCR signaling, specific features of TCR, chimeric receptors. Mid-term test (max. 10 BONUS points)
* 7. Interplay between adaptive and innate immunity�
NK cells, Fc receptors, type 1/2/3 immunity, ILCs, gamma-delta T cells
* 8. Co-stimulation and inhibitory signaling.�
Costimulation and inhibitory receptors. Cytokine signaling, regulatory circuits, IL-2 as a model cytokine.
* 9. Cell death.�
Types of cell death, pro-inflammatory and anti-inflammatory cell death, removal of dead cells, NK and T-cell mediated cell death, induced depletion of cells by antibodies, TNF-mediated cell death, interferons.
* 10. Immunometabolism.�
Energy metabolism. Glycolytic switch. Role of metabolites in immune regulations. Polyamine synthesis.
* 11. Omics in immunology.�
Systems immunology. Single cell RNAseq, spatial OMICs, proteomics.

Poslední úprava: Štěpánek Ondřej, Mgr., Ph.D. (20.01.2026)

Výsledky učení

1.    Describe key experimental models and major immune signaling pathways used in molecular immunology. (Understand)

2.    Explain how immune cells recognize infection through extracellular and intracellular receptors, including interferon-based danger responses. (Understand)

3.    Identify and compare major innate defense mechanisms such as complement, phagocytosis, oxidative burst, and NETosis. (Understand/Analyze)

4.    Analyze the generation of B- and T-cell receptor repertoires and interpret antigen presentation via MHCI and MHCII pathways. (Apply/Analyze)

5.    Evaluate molecular mechanisms of BCR and TCR signaling, including specificity and engineered receptor concepts. (Analyze/Evaluate)

6.    Assess interactions between innate and adaptive immunity involving NK cells, Fc receptors, ILCs, and unconventional T-cell subsets. (Analyze/Evaluate)

7.    Differentiate co-stimulatory versus inhibitory signaling circuits and predict their effects on immune regulation and cytokine responses. (Apply/Analyze)

8.    Compare immune-related cell death pathways and their roles in inflammatory versus tolerogenic outcomes. (Analyze)

9.    Explain the role of immunometabolism, including glycolytic switching and metabolite-driven immune regulation. (Understand/Analyze)

10. Interpret and critically assess omics-based approaches (scRNA-seq, spatial OMICs, proteomics) in systems immunology research. (Analyze/Evaluate)

11. Design a conceptual experimental strategy integrating molecular signaling or omics tools to address a current immunological question. (Create)

Poslední úprava: Štěpánek Ondřej, Mgr., Ph.D. (03.02.2026)

Vstupní požadavky

čeština

Předpokladem je splnění a znalosti na úrovni některé ze základních imunologických přednášek: Immunology (MB150P14E) nebo Imunologie (MB150P14B).

Poslední úprava: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (09.04.2025)

angličtina

The prerequisite is the completion and knowledge at the level of one of the basic immunology courses: Immunology (MB150P14E) or Imunologie (MB150P14B).

Poslední úprava: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (09.04.2025)