Advances in developmental biology - MB151P117E

• Anglický název: Advances in developmental biology
• Český název: Pokroky ve vývojové biologii
• Zajišťuje: Katedra buněčné biologie (31-151)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2019 do 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: 4
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D.
• Vyučující: doc. Mgr. Robert Černý, Ph.D.; doc. RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D.; Mgr. Marie Macůrková, Ph.D.; Mgr. Jan Mašek, Ph.D.; Mgr. Jiří Pergner, Ph.D.; Mgr. Vladimír Soukup, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: RNDr. Nataša Šebková, Ph.D. (20.02.2018)

Cílem kurzu je rozšířit znalosti studentů o vývojově biologických procesech probíraných v rámci bakalářského studia. Stejně významným aspektem je vedení studentů ke kritickému pohledu na publikovaná fakta a jejich schopnost analyticky rozebrat odborný text a jeho obsah prezentovat vědecky orientovanému publiku.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D. (27.05.2019)

The course put emphasis on the broadening the student´s knowledge regarding the advances in the developmental processes gained during bachelor study. Very important aspect is the leading the students toward critical thinking about published data and the ability to analyse the scientific text and present the data in front of the informed audience.

Literatura

čeština

Poslední úprava: RNDr. Nataša Šebková, Ph.D. (20.02.2018)

Kurz je postaven na základě recentních přehledných článků (review) aktuálních primárních vědeckých publikacích a světově uznávaných učebních textech (Gilbert et al., Developmental biology).

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D. (27.05.2019)

The course is based on the up to date reviews, primary scientific papers and world textbooks such as Gilbert et al., Developmental biology. 

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D. (29.01.2021)

Zápočet bude udělen za zpracování a prezentaci eseje na vybrané téma týkající se současného výzkumu na poli vývojové biologie.  Zkouška je formou online písemného testu obsahujícího 20 otázek (A,B,C nebo D) s jednou správnou odpovědí - dvě otázky na přednášku. Správně zodpovězená otázka je hodnocena 5-ti body. Nejvíce lze tedy získat 100 bodů. 

100 - 90 bodů = 1

89 - 80 bodů = 2
79 - 60 bodů = 3

59 - 0 bodů = 4 (nedostatečně)

 

V případě, že se nebudete moci na test dostavit osobně (pobyt v zahraničí,  COVID, atd), dejte mi, prosím vědět a test budete moci vypracovat vzdálenou formou z vašeho počítače. Budete vyzváni, abyste sdíleli svou pracovní plochu a váš obličej musí být snímán kamerou po celou dobu testu. Pokud bodové hodnocení písemného testu bude méně jak 60 bodů (nedostatečně) pak všechny opravné termíny budou ve formě ústního přezkoušení buď online formou nebo osobně. 

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D. (29.01.2021)

Requirements to the exam

Credits are given for the working out and presentation of essay focused on some selected topic regarding the recent research in the field of developmental biology. The exam is online writting test containig 20 single-option questions (A,B,C or D), two questions per lecture. One question = 5 points (100 points maximum in total). 

100 - 90 points = 1

89 - 80 points = 2
79 - 60 points = 3

59 - 0 points = 4 (not pass)

 

In the case you can´t work out the test at the faculty (foreign students, COVID issue etc), please let me know and I arrange the distant form for you. You will be invited to share your desktop and your face must be monitored by camera. If you don´t pass the writting test, the subsequent correction terms will be arranged via online or personal oral examination.  

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. Mgr. Robert Černý, Ph.D. (08.11.2023)

1) Jiří Pergner - Od genotypu k fenotypu – vývojové informace uložené v DNA mimo protein kódující sekvence

V přednášce budou připomenuty známé poznatky o informaci uložené mimo protein-kódující sekvence jaderné DNA, konkrétně informace o struktuře promotorových sekvencí, miRNA a dlouhých nekódujících RNA. Tyto poznatky budou rozšířeny o recentní informace o vztahu těchto protein-nekódujících sekvencí k vývojovým procesům. Dále budou probrány aktuální pohledy na sekvence uložené v primární struktuře jaderné DNA nutné pro její organizaci v 3D prostoru a důležitost tohoto prostorového uspořádání k vývojovým procesům.

2) Vladimír Soukup - Genové regulační sítě a jejich vlastnosti

Genové regulační sítě (GRN) během vývoje, jejich vlastnosti, logika, hierarchie a prostorová a časová souslednost. Komponenty GRN a vztahy mezi nimi, příklady modulů, nódy, jejich zesíťování, inputy a outputy, cis-regulace. GRN během embryonálního vývoje a specifikace buněčných linií na příkladu ježovky. Modifikace GRN a evoluce tělních plánů, evoluční stabilita kernelů a plasticita periferních částí. Evoluce nových znaků modifikací stávající GRN nebo koopcí GRN pro nové funkce.

3) Marie Macůrková - Časná embryogeneze bezobratlých 

Nové pohledy na mozaikový a regulační vývoj, ustavení asymetrie, vliv stochastické genové exprese, srovnání časného vývoje zavedených a méně známých modelů bezobratlých

Aktuální pohled na roli 3D struktury genomu ve vztahu k transkripční regulaci - Topologically associated domains (TADs). Vlastnosti TADs, jejich změny v evoluci a v průběhu ontogeneze. Nekódující RNA regulující genovou expresi.

4) Jan Mašek - Pokroky v časné embryogenezi obratlovců

Embryonální kmenové buňky, iPSCs, organoidy, gastruloidy a embrya ze zkumavky

5) Marie Macůrková - Regulace genové exprese v organogenezi

Signální dráhy regulující vývoj vybraných orgánových soustav, rozdíly a podobnosti mezi různými skupinami živočichů, transkriptomika na úrovni orgánů

6) Robert Černý - Advances in Epithelial Developmental Biology: Ectoderm-endoderm interactions in developing vertebrate head 

Pokroky v pochopení biologie epitelů na rozhraní ektodermu-endodermu. 

7) Robert Černý - Advances in Mesenchyme Developmental Biology: Neural crest-derived mesenchyme as the prime example of developmental biology of mesenchymal cells

Pokroky v biologii mesenchymatických buněk - "starý" mezodermální mesenchym vs. "nový" mesenchym původu neurální lišty. 

8) Vladimír Krylov - Embryonální vývoj končetin u obratlovců 

Vznik končetinového pupene, polarizace vyvíjejících se končetin, role HOX genů a jejich genových produktů včetně podřízených signálních drah. Poruchy při vývoji končetin, evoluční porovnání vývoje končetin napříč obratlovci

9) Vladimír Krylov - Embryonální vývoj orgánových základů u obratlovců 

Embryonální vývoj základů srdce, trávicí a dýchací soustavy, primárních pohlavních orgánů a ledvin. Evoluční srovnání

10) Vladimír Soukup - Regenerace

Regenerace vs. hojení. Příklady regenerujících tkání v živočišné říši, regenerace u obratlovců. Ocasatí obojživelníci coby mistři regenerace. Regenerace ocasu a končetiny. Dediferenciace, transdiferenciace a buněčné procesy během regenerace. Regenerace coby repetice vývoje?7) 

 

 

Předmět je vyučován za podpory projektu Zvýšení kvality vzdělávání na UK a jeho relevance pro potřeby trhu práce, reg.č. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002362.

angličtina

Poslední úprava: Mgr. Jan Mašek, Ph.D. (29.09.2023)

1) From genotype to phenotype – Developmental information stored in DNA outside of protein-coding sequences - Jiri Pergner

The lecture will start with a reminder of textbook knowledge about non-protein coding information stored in DNA, particularly the structure of promoter sequences, miRNAs, and long non-coding RNAs. This knowledge will be broadened with recent information about their relationship to the Developmental processes. Next, the lecture will provide an overview of recent views on primary nuclear DNA sequences necessary for its organization in 3D space and the importance of such spatial distribution to the Developmental processes.

2) Gene regulatory networks and their features - Vladimir Soukup

Gene regulatory networks (GRN) during development, their features, logic, hierarchy, and spatial and temporal sequence. GRN components and mutual relationships, module examples, nods and their networking, inputs and outputs, cis-regulation. GRN during embryonic development and cell line specification in sea urchin model. GRN modifications and the evolution of body plans, evolutionary stability of Kernels, and plasticity of periphery parts. Evolution of new characters by modifying existing GRNs or co-opting GRNs for new features.

3) Early embryogenesis of non-vertebrates - Marie Macurkova

New views on the mosaic and regulatory development, asymmetry, the effect of the stochastic gene expression, and comparison of the early embryonic development regarding well-established and new non-vertebrate model organisms.

4) Jan Mašek - Advances in Early Vertebrate Embryogenesis

Embryonic stem cells, iPSCs, organoids, gastruloids, and in vitro embryos

5) Regulation of gene expression in organogenesis - Marie Macurkova

Signalling pathways regulating the development of selected organ systems, differences, and similarities among various animal groups, transcriptomics on the organ level.

6) Advances in Epithelial Developmental Biology - Robert Černý

Ectoderm-endoderm interactions in developing vertebrate head

7) Advances in Mesenchyme Developmental Biology - Robert Černý

Neural crest-derived mesenchyme as a prime example of developmental biology of mesenchymal cells

8) Limb development in vertebrates - Vladimír Krylov

Emergence of the limb bud, polarization of the developing limbs, the role of hox genes and their gene products including downstream signalling pathways. Failures during limb development, evolutionary comparison of the limb development among vertebrates.

9) Embryonic development of the organs basis in vertebrates - Vladimír Krylov

Embryonic development of the heart, digestive and respiratory tract, primary gonads and kidney. Evolutionary comparison.

10) Regeneration - Vladimir Soukup

Regeneration vs. healing. Examples of regenerating tissues in the animal kingdom, regeneration in vertebrates. Tailed amphibians as masters of regeneration. Tail and limb regeneration. Dedifferentiation, transdifferentiation and cellular processes during regeneration. Regeneration as a repetition of development?)

 The course is taught with the support of the project reg. number CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002362

Vstupní požadavky

Poslední úprava: RNDr. Nataša Šebková, Ph.D. (12.09.2019)

Zvládnout výuku v anglickém jazyce.