Kurs práce s modelovým organismem - MB140C78

• Anglický název: Molecular and cellular biology of model organism
• Český název: Kurs práce s modelovým organismem
• Zajišťuje: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2025
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:0/5, Z [HT]; letní s.:0/5, Z [HT]
• Počet míst: 11
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Úroveň: specializační
• Garant: prof. RNDr. Zdena Palková, CSc.
• Vyučující: RNDr. Michal Čáp, Ph.D.; Mgr. Martin Kuthan, Ph.D.; prof. RNDr. Zdena Palková, CSc.; RNDr. Michaela Schierová, Ph.D.

Anotace

čeština

POZOR! - z důvodu omezené kapacity kursu může zápis provést pouze vyučující. V případě zájmu o kurs nás neváhejte kontaktovat ([e-mail], [e-mail], [e-mail]).

Dvousemestrální praktický kurs oxfordského typu zaměřený na práci s modelovým organismem - kvasinkou
Saccharomyces cerevisiae. V rámci kursu bude každý student řešit vlastní miniprojekt, který spočívá v konstrukci
kvasinkového kmene nesoucího v genomu zkoumaný gen fúzovaný se zeleným fluorescenčním proteinem nebo
jiným fluorescenčním proteinem a následné analýze tohoto kmene. Kurs je koncipován jako plné seznámení s
prací v laboratoři na skutečném projektu. Je tak vhodný i pro studenty bez předchozích zkušeností s laboratorní prací. Studenti, pracující jednotlivě, se v každé etapě experimentální práce
nejprve pod odborným vedením seznámí prakticky s potřebnými metodami a následně využijí získané know-how
pro samostatné osvojení jednotlivých kroků přípravy vlastního geneticky modifikovaného kvasinkového kmene.
Kapacita kursu je limitována náročností prováděných metod, avšak nízký počet účastníků kursu dovolí
maximalizovat individuální přístup a poskytuje dostatečný prostor pro diskusi. Studenti jsou do kursu zapsáni na
základě výsledku zájmového testu.

Poslední úprava: Kuthan Martin, Mgr., Ph.D. (16.10.2019)

angličtina

Two-semester Oxford-type practical course is focused on work with model organism - the yeast Saccharomyces
cerevisiae. Each student will solve his own mini-project consisting of construction of a yeast strain carrying gene of
interest fused with green fluorescent protein or other fluorescent protein in the genome and subsequent analysis of
this strain. The course is designed as an introduction to laboratory work with a real project. At each stage of the
experimental work, students will learn the methods used for each step and subsequently will use the new know-
how to get familiar with individual steps of preparing their own genetically modified yeast strain. The course
capacity is limited by the complexity of the methods used, but the low number of course participants allows to
maximize individual approach and provides sufficient opportunities for discussion. Students are enrolled in the
course on the basis of interest assessment test.

Poslední úprava: Lichá Irena, RNDr., CSc. (26.05.2017)

Podmínky zakončení předmětu

Podmínky pro udělení zápočtu jsou následující:

1. aktivní účast na praktiku

2. splnění dílčích experimentálních cílů

3. vypracování protokolů a prezentace získaných výsledků na minikonferenci

Poslední úprava: Lichá Irena, RNDr., CSc. (26.05.2017)

Literatura

čeština

Studijní meteriály budou poskytnuty vyučujícími v průběhu kurzu.

Poslední úprava: Čáp Michal, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

angličtina

Study materials are provided by the teachers in the class.

Poslední úprava: Čáp Michal, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zápočet bude udělen za absolvování kurzu na základě účasti na společných částech, průběžného odevzdávání dílčích výsledků a záverečné prezentace projektu formou "konferenčního příspěvku" na závěrečném setkání.

Poslední úprava: Čáp Michal, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

angličtina

Course credit requirements:

class attendance

results documentation

presentation of results at the end of the course

Poslední úprava: Čáp Michal, RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

Sylabus

čeština

Během první části kursu se studenti nejprve naučí základním laboratorním úkonům, jako jsou příprava a sterilizace roztoků, pufrů a mikrobiologických médií. Dále se seznámí se základy sterilní práce, inokulací a kultivací mikroorganismů na pevných i v tekutých médiích a sledováním růstové křivky.

V druhé části kursu se studenti naučí metody potřebné pro práci s DNA, jako jsou elektroporace plasmidové DNA do bakterií, její namnožení a preparace z bakterií a elektroforetické ověření izolované plasmidové DNA včetně restrikční analýzy. Takto získaná plasmidová DNA bude použita jako templát pro in-vitro klonování transformační kazety pomocí PCR s primery podle vlastního návrhu. Transformačními kazetami bude poté transformován kvasinkový kmen a úspěšnost připravené genové fúze bude ověřena opět pomocí PCR s primery podle vlastního návrhu.

Třetí část kursu je věnována analýze připravených kmenů. Geneticky modifikované kvasinkové kmeny budou analyzovány pomocí fluorescenčního mikroskopu, spektrofluorimetru a průtokové cytometrie. Pro tyto analýzy bude použito přístrojové vybavení v BIOCEVu ve Vestci u Prahy.

Poslední úprava: Lichá Irena, RNDr., CSc. (26.05.2017)

angličtina

During the first part of the course, students will first learn basic laboratory tasks such as preparation and sterilization of solutions, buffers and microbiological media. It also introduces the basics of sterile work, inoculation and cultivation of microorganisms on solid and liquid media and monitoring of the growth curve.

In the second part of the course, students will learn the methods needed to work with DNA, such as plasmid DNA electroporation into bacteria, its growth and preparation of bacteria, and electrophoretic verification of isolated plasmid DNA including restriction analysis. Plasmid DNA thus obtained will be used as a template for in-vitro cloning of the transformation cartridge using PCR with primers according to its own design. The transformation cartridges will then be transformed into a yeast strain and the success of the prepared gene fusion will be verified again using PCR with primers according to their own design.

The third part of the course is devoted to analyzing prepared strains. Genetically modified yeast strains will be analyzed using a fluorescent microscope, spectrofluorimeter and flow cytometry. For these analyses will be used instrumentation in BIOCEVu in Vestci near Prague.

Poslední úprava: Schierová Michaela, RNDr., Ph.D. (23.10.2019)

Výsledky učení

1. Bioinformatika a design experimentu: Po absolvování kurzu student:

• Pracuje s databázemi: Vyhledává sekvence genů a biologická data v relevantních databázích pro účely plánování experimentu.
• Navrhuje primery: Samostatně designuje oligonukleotidy pro PCR amplifikaci.

2. Laboratorní techniky a manipulace: Student prokazuje manuální zručnost a dodržuje sterilitu, konkrétně:

• Připravuje média: Vypočítává složení, míchá a sterilizuje komplexní média, roztoky a pufry.
• Klonuje DNA:
• Vnáší plazmidy do bakterií pomocí elektroporace.
• Izoluje plazmidovou DNA a ověřuje její identitu restrikčním štěpením.
• Analyzuje čistotu a velikost fragmentů pomocí DNA elektroforézy.
• Nastavuje PCR reakci s vlastnoručně navrženými primery.
• Pracuje s kvasinkou:
• Zvládá sterilní pasážování a kultivaci kvasinkových kmenů.
• Stanovuje přesnou koncentraci buněk.
• Vytváří GFP-značený kmen pomocí transformace kvasinek.

3. Analýza dat a mikroskopie: Student získává z buněk relevantní data:

• Mikroskopuje: Obsluhuje fluorescenční mikroskop, lokalizuje sledovaný protein v subcelulárních strukturách a pořizuje kvalitní snímky.
• Měří cytometrem: Připravuje vzorky pro průtokovou cytometrii a analyzuje distribuci fluorescence v buněčné populaci.

4. Projektový management a komunikace: Student řídí svůj miniprojekt a prezentuje výsledky:

• Pracuje samostatně: Plánuje si experimenty v rámci otevřené laboratoře, koordinuje časovou návaznost metod.
• Vede laboratorní deník: Zapisuje precizně postupy a vzorky.
• Prezentuje: Zpracovává výsledky do formy prezentace, obhajuje své závěry, diskutuje limity práce a zasazuje data do kontextu.

Absolvováním tohoto kurzu student získává představu o vedení vědeckého experimentu od návrhu primeru až po obhajobu dat.

 

Poslední úprava: Čáp Michal, RNDr., Ph.D. (16.01.2026)