Subjects

Please note, the lectures are given in Czech language only.

Developmental biology is a science about the life cycle including reproduction, embryonic development, regeneration, aging and death of organism. The key question is about cell differentiation resulting in many tissue and organ types. Contemporary research takes advantage of both, methodical approaches of the cellular and molecular biology and classical embryology, morphology, and genetics.

Last update: Krylov Vladimír, doc. RNDr. Ing., Ph.D. (17.02.2021)

Vývojová biologie je věda o životním cyklu organismu. Předmět jejího studia je velice rozsáhlý. Zahrnuje procesy rozmnožování, zárodečného vývoje, dospívání, reprodukce a stárnutí, regenerace a smrti organismu. Základním problémem je proces diferenciace buněk, který je velice výrazný zejména v časných etapách vývoje jedince a v různé míře pokračuje po celou dobu jeho života. Současná vývojová biologie využívá především poznatky a metodickou výbavu buněčné a molekulární biologie a podle konkrétního badatelského problému také výsledky klasické i molekulární embryologie, morfologie a genetiky pro objasnění změn regulace exprese genů. využití jejích produktů, změn mezibuněčných vztahů a chování buněčných komplexů v procesu morfogeneze (zde se stále více uplatňují matematické modely), proliferaci a řízeného odumírání buněk, regeneraci atd. Vývojová biologie je tak zastřešujícím oborem, který formuluje konečný obraz koordinovaného soužití buněčných souborů v mnohobuněčném organismu.

Last update: PUTA (27.05.2005)

DOPORUČENÁ LITERATURA

Gilbert S.F: Developmental Biology. 10 vyd. a dřívější, Sunderland (MA): Sinauer Associates, části kapitol z 10. vyd. jsou dostupné na internetu: http://10e.devbio.com/contents.php?sub=1&art=1&full=1

Wolpert, L.: Principles of Development (2. vydání), Oxford University Press, 2002.

Krylov V. Determinace nebo regulace aneb Jak vytvořit tělo, Vesmír, 2015/2, ročník 94(145), str. 110-113.

Krylov V. Posviťte si na biologii, kapitola " Jak se staví tělo" , Nakladatelství P3K, 2014, str. 9-21 - Monografie není v prodeji. Pdf formát monografie je k dispozici na Google Classroom - Vývojová biologie (viz výše info k organizaci předmětu)

Sládeček F.: Rozmnožování a vývoj živočichů, Academia Praha 1986

Last update: Krylov Vladimír, doc. RNDr. Ing., Ph.D. (17.02.2021)

Organizace předmětu

V letním semestru 2024/2025 budou přednášky z Vývojové biologie zahájeny ve středu 19. února 2025 od 14:50 ve Velké geologické posluchárně, v budově Albertov 6. Přednášky budou vedeny hybridní formou, tzn. prezenčně s možností online připojení v reálném čase přes Google Meet. Z tohoto přenosu bude pořizován záznam, který dostanete k dispozici jako součást výukových materiálů Veškeré studijní materiály budou umístěny na Google Classroom, kurz Vývojová biologie . Vstupní kód je: e6gszsw. Přihlášení je NUTNÉ provést VÝHRADNĚ pod vaším FAKULTNÍM e-mailem. Kromě studijních materiálů je pod záložkou Stream umístěn link na Google Meet. Dále pak zde jsou umístěny zajímavé přehledové články, které budou v průběhu semestru aktualizovány. V Google Classroom pro vás s kolegy postupně připravíme i samostatné bonusové úlohy, které budou bodově ohodnoceny a tyto body se přičtou k výslednému skóre vašeho zkouškového testu. Podrobnosti oznámím na první přednášce. Samotný písemný test bude zadáván a vyhodnocen taktéž přes tuto platformu. Google Classroom by ale neměl být pouze úložištěm souborů, ale měl by sloužit také jako diskuzní fórum mezi námi, vyučujícími, a vámi, studenty. Pokud budete mít jakékoliv problémy s přihlášením, či vám nebude něco jasné, neváhejte se na mě obrátit prostřednictvím e-mailu (vkrylov@natur.cuni.cz).

Zkouška

Forma zkoušky – písemný test skládající se celkem z 20 otázek. 12 otázek je typu ABCD, přičemž jen jedna odpověď je správná, zbývajících 8 otázek je popisných.

Maximální bodové ohodnocení testu - 100 bodů

Z toho otázky typu ABCD jsou hodnoceny buď 3 body (správná odpověď) nebo 0 bodů (špatná odpověď)

Popisné otázky jsou hodnoceny max. 8 body (vše je správně), 4 body (část odpovědi není správně) nebo 0 bodů (celá odpověď je špatně)

Klasifikace na základě dosaženého počtu bodů

výborně = 90-100 bodů (popř. i více bodů na základě vypracovaných samostatných úloh v průběhu semestru)
velmi dobře = 80-89 bodů
dobře = 60-79 bodů

nedostatečně = 59–0 bodů

Zkouška trvá 60 minut

V průběhu semestru může student získat až 10 bodů za vypracování samostatných úloh přes rozhraní Google Classroom. Tyto body se mu poté započítají do výsledku zkouškového testu.

V případě, že student je nespokojen se svou známkou a nemá z testu "neprospěl" má právo písemně e-mailem požádat o ústní přezkoušení (vkrylov@natur.cuni.cz). Do klasifikace se poté započítá pouze výsledek z ústního přezkoušení a to bez ohledu na známku z písemného testu.

Last update: Krylov Vladimír, doc. RNDr. Ing., Ph.D. (18.01.2025)

1. Fertilization. Regulation of the sperm penetration, block to polyspermy, cortical reaction, activation of gamete metabolism, fusion of the genetic material, fertilization ways, etc.

2. Early embryonic development: Sea urchin, C. elegans, Xenopus laevis, chicken, mouse, etc. Structure and organization of the oocyte from the nutrition point of view.

3. Stability and variability of the genetic information. Principles of the cell differentiation.

4. Gastrulation, formation of the neural tube, somitogenesis. Inductive interaction (neurulation, formation of the eye), important genes and their regulation.

5. Embryonic development of birds and mammals and their comparation. Extraembryonic membranes. Cloning and tissue reparation. Embryonic stem cells.

6. Genetics and morphogenesis of Drosophila melanogaster.

7. Cell differentiation and morphogenesis in the later development and in adulthood. Metamorphosis, regeneration, aging, death.

8. Stem cells, ageing and death.

9. Developmental biology of plants I.

10. Developmental biology of plants II.

11. Experimental approaches in Developmental biology.

Last update: Krylov Vladimír, doc. RNDr. Ing., Ph.D. (22.01.2025)

Sylabus:

1. Oplození. Struktura gamet u mnohobuněčných živočichů - příprava na oplození, Regulace vniku spermie, oplozovací reakce, Aktivace metabolismu vajíčka, Fúze genetického materiálu, typy oplození, atd.

2. Časný zárodečný vývoj (stručný přehled časného vývoje na modelech). Modely pro morfologii: ježovka, hlístice C. elegans, obojživelník, pták, savec aj. Význam různých způsobů stavby vajíček pro zajištění výživy zárodku, pro další vývoj a pro přežití jedince (počet vajíček, žloutek, jiná výživa, informační vklad a jeho uspořádání, rodičovská ochrana zárodku atd.).

3. Stabilita a proměnlivost genetické výbavy v procesu diferenciace. Regulace využití genetické výbavy a produktů její exprese.

4. Gastrulace, neurulace, vznik základního morfologického obrazu těla. Somitogeneze. Embryonální induktivní interakce (neurulace, oko), experimentální důkazy, zúčastněné geny a jejich interakce.

5. Vývoj zárodku ptáka a savce. Srovnání. Zárodečné obaly. Využití poznatků pro klonování, tvorbu chimér, tkáňové náhrady a kmenové buňky atd.

6. Genetika morfogeneze na příkladu drozofily a aplikace na jiné modely.

7. Diferenciace a morfogeneze v pozdním vývoji a dospělosti. Metamorfóza, regenerace.

8. Kmenové buňky, stárnutí a smrt.

9. Vývojová biologie rostlin I.

10. Vývojová biologie rostlin II

11. Experimentální přístupy ve vývojové biologii.

Last update: Krylov Vladimír, doc. RNDr. Ing., Ph.D. (22.01.2025)