Molekulární biologie 

Molekulární biologie se zabývá studiem buněčných procesů na molekulární úrovni. Hlavní náplní předmětu je popis biologických makromolekul podílejících se na dědičnosti organismů (DNA, RNA, proteinů), jejich vzájemné interakce a regulace jejich funkce. Předmět je doplněn o výklad nejdůležitějších experimentálních molekulárních metodik, základy klinické genetiky a aplikace genového inženýrství v lékařství a farmacii.

Přednášky

• Charakteristika předmětu, modelové organizmy používané v molekulární biologii, definice pojmů – dědičnost, genom, gen, negenová DNA, primární a sekundární struktura DNA, palindromy, denaturace a renaturace DNA
• Prokaryontní a eukaryontní genom – charakteristika a struktura
• Replikace DNA u prokaryot a eukaryot – jednotlivé fáze, přehled enzymů replikačního aparátu
• Buněčný cyklus – molekulární mechanismy regulace, nádorová transformace, buněčná smrt
• Mutace – genové, chromozomové a genomové; spontánní a indukované
• Reparace – rozdělení reparačních mechanismů; obecná (homologní) rekombinace
• Charakteristika RNA, transkripce a posttranskripční úpravy RNA u prokaryot a eukaryot
• Translace a posttranslační úpravy proteinů – proteosyntetický aparát, jednotlivé fáze, typy úprav proteinů
• Regulace genové exprese u prokaryot a eukaryot
• Metody molekulární biologie
• Izolace nukleových kyselin; stanovení koncentrace a čistoty NK; restrikční metody
• Enzymy experimentálně používané v molekulární biologii – polymerázy, exonukleázy, endonukleázy, modifikující enzymy, ligázy
• Polymerázová řetězová reakce (PCR) – princip, jednotlivé fáze, modifikace PCR, kvantifikace nukleových kyselin pomocí PCR
• Gelová elektroforéza – princip, typy gelů
• Sekvenování DNA; hybridizační techniky – principy metod
• Klonování – princip, příprava rekombinantní molekuly DNA, metody přenosu rekombinantních molekul, selekce klonů s rekombinantní DNA
• Komplexní molekulární biologie v postgenomové periodě - genom, transkriptom, proteom, metabolom; DNA čipy; základy proteomiky (2D elektroforéza, hmotnostní spektrometrie)
• Geneticky podmíněná onemocnění - typy dědičnosti, přehled významných monogenních dědičných onemocnění
• Nepřímá a přímá molekulárně genetická diagnostika – principy, přehled metod
• Klinická genetika – vrozené vývojové vady, genetické poradenství
• Genová terapie – definice a klasifikace, genová terapie nádorových onemocnění, genová terapie zprostředkovaná oligonukleotidy, genová (genetická) imunizace

1. Alberts a kol.: Základy buněčné biologie – Úvod do molekulární biologie buňky, Espero Publ., Ústí nad Labem, 2000
2. Rosypal, S.: Úvod do molekulární biologie – Díl první, Brno, 2006
3. Zima, T. a kol: Laboratorní diagnostika, Galén, 2002