Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (10.06.2019)
Advanced course covering RNA molecules and their versatile roles in the eukaryotic cell. In the itroductory lecture unique RNA characteristics enabling the existence of the RNA world and its final transition into current DNA-RNA-protein world will be discussed. Later on, current state of knowledge on various RNA species and their activities within the cellular metabolism, mainly in the hierarchical regulation of gene expression, will be summarised.
The course is primarily taught in Czech. However, in case English-speaking students sign in, the course will be taught in English. The presentations are in English.
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (10.06.2019)
Kurs o RNA a jejích úlohách v eukaryotické buňce pro pokročilé studenty. Tématem úvodní přednášky je pohled na RNA svět, vlastnosti RNA, které umožnily jeho existenci a konečně jeho přerod v současný svět DNA, RNA a bílkovin. Ve druhé, delší části kurz shrnuje současné znalosti o rozmanitých typech molekul RNA a o jejich aktivitách v buněčném metabolismu, zejména v oblasti genové exprese a jednotlivých úrovní její regulace. V průběhu celého cyklu přednášek budou sledovány a porovnávány rostlinné a živočišné systémy.
Doporučuje se předem absolvovat některou z přednášek Fyziologie rostlin, přednášku z Biologie buňky a ze základů molekulární biologie.
Přednášecím jazykem kurzu je čeština. Pokud si kurz zapíší anglicky hovořící studenti, bude předmět přednášen v anglickém jazyce.
The course is primarily taught in Czech. However, in case English-speaking students sign in, the course will be taught in English. The presentations are in English.
Literature -
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (29.10.2019)
Alberts B., et al.: Molecular Biology of the Cell. Garland Science Publishing Inc., 2002, ISBN 0-8153-4072-9. Atkins J.F. et al.: RNA Worlds. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, ISBN 978-0-87969-946-8. Elliott D., Ladomery M.: Molecular Biology of RNA. Oxford University Press, 2011, ISBN 978-0-19-928837-3. Meister G.: RNA Biology. Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, 2011, ISBN 978-3-527-32278-7. Darnell J.: RNA: Life's Indispensable Molecule. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, ISBN 978-1-936113-19-4.
Last update: prof. RNDr. David Honys, Ph.D. (08.03.2019)
Alberts B., et al.: Molecular Biology of the Cell. Garland Science Publishing Inc., 2002, ISBN 0-8153-4072-9. Atkins J.F. et al.: RNA Worlds. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, ISBN 978-0-87969-946-8. Elliott D., Ladomery M.: Molecular Biology of RNA. Oxford University Press, 2011, ISBN 978-0-19-928837-3. Meister G.: RNA Biology. Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, 2011, ISBN 978-3-527-32278-7. Darnell J.: RNA: Life's Indispensable Molecule. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, ISBN 978-1-936113-19-4.
Requirements to the exam - Czech
Last update: prof. RNDr. David Honys, Ph.D. (08.03.2019)
Ústní zkouška
Syllabus -
Last update: prof. RNDr. David Honys, Ph.D. (08.03.2019)
1. Structure and features of RNA. Various RNA species in a cell. Catalytic RNA, ribozymes. Central dogma of the molecular biology. RNA world. Theories of the incorporation of proteins into the RNA world. 2. RNA synthesis. Chromatin structure and organisation. RNA polymerases. rRNA and tRNA transcription. Transcription of pre-mRNA. 3. Transcription regulation. DNA/protein interactions. Transcription factors. 4. Pre-mRNA maturation. hnRNP particles. Processing of 5'- and 3'-ends of pre-mRNA; capping and polyadenylation. Pre-mRNA editing. Types and mechanism of RNA editing. 5. Pre-mRNA splicing. Gene organisation in eukaryotic cells. Exon and intron definition. Group I and II introns; self-splicing. snRNAs, snRNPs and spliceosomes. Trans-splicing and alternative splicing. 6. mRNA transport in the cell. Nucleocytoplasmic export, mRNA transport in the cytoplasm. Structure of nuclear pores. Import of RNA-binding proteins into the nucleus. Intercellular transport in plants. 7. mRNA stability. RNP particles. RNA/protein interactions. RNA-binding proteins. Instability sequences. RNA-degrading activities. Gene silencing. 8. Translation machinery. Ribosome - structure, shape and evolution. rRNA maturation, snoRNAs and snoRNPs. tRNA structure, features and processing. Aminoacyl-tRNA synthetases. Ribosomal proteins. Translation in vitro. 9. mRNA translatability. Role of cis- and trans-elements, organisation of 5'-UTR and 3'-UTR regions, poly(A)-tail, mRNA-binding proteins. Stored RNA. Interactions of mRNA with the ribosome. Regulation of translation at the level of pre-initiation complex. Role of ER, cytoskeleton and ribosomal proteins. 10. Translation initiation. Initiation factors, 43S ribosomal complex; structure and function of 48S and 80S initiation complexes. 11. Translation elongation and termination. Elongation factors, elongation regions, termination. 12. Translation regulation. Autoregulation, developmental and physiological regulation. Ferritin and tubulin models. Availability of aminoacids, Ca++ ions and hormones. Post-translational modifications of proteins. Protein phosphorylation, glycosylation, prenylation, acylation. Protein splicing, inteins. 13. Minor RNA species in a cell. Telomerase, RNase P, 7SL RNA etc. RNA world in organelles. Transcription and translation in mitochondria. Transcription and translation in plastids of plants.
Last update: prof. RNDr. David Honys, Ph.D. (08.03.2019)
1. Struktura a vlastnosti RNA. Typy RNA v buňce. Katalytická RNA, ribozymy. Centrální dogma molekulární biologie. RNA svět. Teorie inkorporace bílkovin do RNA světa. 2. Syntéza RNA. Organizace chromatinu. RNA polymerázy. Transkripce rRNA a tRNA. Transkripce pre-mRNA. 3. Regulace transkripce. Interakce DNA/protein. Transkripční faktory. 4. Zrání pre-mRNA. hnRNP částice. Formování 5'a 3'-konce pre-mRNA, čepičkování, polyadenylace. Editace pre-mRNA. Typy a mechanismus editace pre-mRNA 5. Sestřih pre-mRNA. Struktura genů eukaryotických buněk. Definice exonů a intronů. Introny I. a II. skupiny, Samosestřih. snRNA. Spliceosom. Trans-sestřih. Alternativní sestřih. 6. Transport mRNA v buňce. Export z jádra, transport v cytoplasmě. Struktura jaderných pórů. Import RNA-vazebných bílkovin do jádra. Mezibuněčný transport RNA u rostlin. 7. Stabilita mRNA. RNP částice. Interakce RNA/protein. RNA-vazebné bílkoviny. Sekvence nestability. RNA-degradační aktivity. Gene silencing. 8. Translační aparát. Ribosom - struktura, tvar a evoluce. Zrání rRNA, snoRNA, snoRNP. Struktura, vlastnosti a zrání tRNA. Aminoacyl-tRNA syntetázy. Ribosomální bílkoviny. Translace in vitro. 9. Translatabilita mRNA. Úloha cis- a trans- elementů, organizace 5'-UTR a 3'-UTR oblasti, poly(A) řetězce, mRNA-vazebných bílkovin. Zásobní skladovaná mRNA. Interakce mRNA s ribosomem. Regulace translace na úrovni preiniciačního komplexu. Úloha ER, cytoskeletu a ribosomálních bílkovin. 10. Iniciace translace. Iniciační faktory, 43S ribosomální komplex, struktura a funkce 48S a 80S iniciačních komplexů. 11. Elongace a terminace translace. Elongační faktory, elongační oblasti, terminace. 12. Regulace translace. Autoregulace, vývojová a fyziologická regulace, modely feritin a tubulin, dostupnost aminokyselin, Ca iontů a hormonů. Post-translační modifikace bílkovin. Fosforylace, glykosylace, prenylace, acylace, sestřih bílkovin, inteiny. 13. Minoritní typy RNA v buňce. Telomerasa, RNAsa P, 7SL RNA, apod. RNA svět v organelách. Transkripce a translace v mitochondriích. Transkripce a translace v plastidech rostlin.
