PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2023/2024
   Přihlásit přes CAS
Struktura a vlastnosti inf. biopolymerů - MB140P37
Anglický název: Structure and Properties of Biopolymers
Český název: Struktura a vlastnosti inf. biopolymerů
Zajišťuje: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2022 do 2023
Semestr: letní
E-Kredity: 5
Způsob provedení zkoušky: letní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: letní s.:3/2, Zk [HT]
Počet míst: 250
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Úroveň: základní
Vysvětlení: Přihlašovací údaje do Moodle se dozvíte na první přednášce.Pokud bude výuka probíhat online, bude využit systém Zoomhttps://cuni-cz.zoom.us/j/97168520616
Další informace: http://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=260
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D.
Vyučující: doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (14.02.2024)
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, denaturaci, 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. Výuka bude probíhat prezenčně/distančně dle aktuálně platných nařízení. Každopádně budou sdíleny nahrávky (starších) přednášek. Odkaz pro případnou distanční výuku bude rozeslán zapsaným studentům mailem.
Literatura -
Poslední úprava: doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (02.02.2021)

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

Online přednášky a cvičení budou probíhat pomocí systému Zoom. Studenti budou mít k dispozici nahrávky přednášek.

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: doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (14.02.2024)

Průběžné testy

Během cvičení se vyplňují online celkem 3 průběžné testy (A, B, C), jejichž výsledky se projeví na výsledné známce.

Rozpis výuky:

--     21.02.2024 << výuka zrušena !!
01    28.02.2024
02    06.03.2024
03    13.03.2024
04    20.03.2024 odpoledne TEST A (místo cvičení)
05    27.03.2024
06    03.04.2024
07    10.04.2024 odpoledne TEST B (místo cvičení)
08    17.04.2024
09    24.04.2024
--     01.05.2024 STÁTNÍ SVÁTEK
--     08.05.2024 STÁTNÍ SVÁTEK
10    15.05.2024 odpoledne TEST C (místo cvičení)
11    22.05.2023 asi předtermín zkoušky (bude upřesněno)

 

Student má povinnost absolvovat alespoň jeden průběžný test! Na "výsledku" průběžného testu nezáleží, alespoň jedna účast je však povinná. 

 Průběžné testy online proběhnou vždy od 13:10 (nebo od 18:30, časy budou předem nahlášeny). Jiné náhradní termíny pro průběžné testy nejsou možné. Výsledné známky "výborně" lze dosáhnout i bez průběžných testů. Průběžný test má stejnou strukturu, jako zkouška. Jen probíhá výhradně online.

 

 

Zkouška se koná formou testu z následujích dvou částí:

1) V online části zkoušky bude zadána jednoduchá práce s modely ve formátu PDB (program PyMOL, prostředí Moodle).

2) V prezenční části zkoušky se bude vyplňovat test z následujících témat:

Vzorce, názvy a zkratky podjednotek a prekurzorů nukleových kyselin odvozených od majoritních bází. 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. Kódované aminokyseliny - názvy, třípísmenové zkratky, strukturní 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.  Základní pojmy, vzorce a drobné úlohy k řešení okolo struktury a vlastností biopolymerů, metody pro analýzu a separaci biopolymerů.

Načasování této hybridní zkoušky (například):
9:00-9:45 hod [část 1] online,
přestávka, 10:15-11:00 hod [část 2] v posluchárně.

Na 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 (X<60), průběžné testy mu nepomohou. Ostatním se může zlepšit známka vlivem průběžných testů. 

Cvičení

Účast na cvičení není povinná, s výjimkou vyplnění alespoň jednoho průběžného testu. Výuka je doplněna úlohami zadávanými během cvičení v prostředí Moodle. Řešení těchto úloh (mimo testy) není nutné, ale je vhodné. Některé otázky u zkoušky budou na úlohy z Moodlu přímo navazovat.

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Radovan Fišer, Ph.D. (16.01.2023)

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)

Detaily kvantitativní polymerázové řetězové reakce (Real-time PCR neboli qPCR)

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 ne/bude potřeba). 

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK