Pokročilé praktikum z biochemie - MC250C17A

• Anglický název: Advanced practical course in Biochemistry I
• Český název: Pokročilé praktikum z biochemie
• Zajišťuje: Katedra biochemie (31-250)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2024
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:0/4, Z [HT]
• Počet míst: 48
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Vysvětlení: in Czech
• Další informace: https://dl2.cuni.cz/course/search.php?search=MC250C17N
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: RNDr. Ondřej Vaněk, Ph.D.; doc. RNDr. Václav Martínek, Ph.D.
• Vyučující: Mgr. Maxmilián Hejl; Mgr. Petr Jeřábek, Ph.D.; doc. RNDr. Václav Martínek, Ph.D.; RNDr. Adam Obr, Ph.D.; RNDr. Ondřej Vaněk, Ph.D.
• Třída: Vysokokapacitní centrifuga s příslušenstvím; Stolní centrifuga s příslušenstvím
• Korekvizity : {Alespoň jeden z předmětů MC250C42N, MC250C31N, MC250C32, MB150C04, MC250C35, MC250C35N, MC250C32N}
• Neslučitelnost : MC250C03, MC250C03E, MC250C17E, MC250C17N
• Je neslučitelnost pro: MC250C17N, MC250C03, MC250C17E, MC250C03E

Anotace

čeština

Praktikum probíhá oba dva dny v týdnu, v pondělí i úterý! Rozpis jednotlivých úloh je přístupný po přihlášení v Moodle po jeho sestavení po úvodní schůzce spojené se školením bezpečnosti práce, rozdělením studentů do pracovních skupin (dvojic). Na úvodní schůzce budou upřesněny informace ohledně organizace, bezpečnosti a absolvování této schůzky je pro vstup do praktika povinné.

Cílem praktika je seznámit studenty s běžnými i pokročilými instrumentálními metodami používanými nejen v biochemii, jako je extrakce látek z přírodního materiálu, UV/VIS absorpční spektrofotometrie, chromatografické techniky (HPLC, FPLC, iontově výměnná, hydrofobní a afinitní chromatografie, reverzní chromatografie na obrácené fázi), elektromigrační metody (agarosová a SDS polyakrylamidová elektroforéza pro separaci a vizualizaci DNA a proteinů, Western blot - elektropřenos proteinů s následnou imunodetekcí), krystalizace proteinů a metody jejich strukturního výzkumu, PCR amplifikace DNA a odvozené techniky práce s DNA (klonování, real-time PCR resp. kvantitativní Q-PCR).
Vedeni snahou o větší přiblížení toto pokročilého praktika k reálné vědecké práci, začleňujeme do některých úloh prvky problémového vyučování, kdy studenti po odpovídající teoretické přípravě sami navrhují postup řešení problému.
Součástí praktika je také praktický kurz práce s programem pro vizualizaci biomolekul (PyMol), praktické základy bioinformatiky, seznámení se s technikou vyhledávání v biochemických informačních zdrojích, práce s odbornou literaturou a vyhodnocování výsledků. Kurz je ukončen seznámením s principy členění textu i formálních náležitostí platných pro vypracovávání odborných prací (např. bakalářské práce či vědeckých publikací) a následným vypracováním "protokolu" z vylosované úlohy ve formě krátké závěrečné odborné práce, jejím včasným odevzdáním a ústní diskuzí ("obhajobou").

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)

angličtina

The practical course runs on both days in one week, i.e. both on Mondays and Tuesdays. The task schedule is available upon registration in Moodle and will be created after the first introductory meeting at the beginning of the course where students pass and sign the safety training and also divide into working groups (two people) - the personal attendance at this meeting is mandatory!

The aim of this practical course is to introduce students to both common and modern instrumental biochemical methods, such as extraction of compounds from natural material, UV/VIS absorption spectrophotometry, chromatographic techniques (HPLC, FPLC, ion exchange, hydrophobic and affinity chromatography, chromatography on reversed phase), electromigration methods (agarose and SDS polyacrylamide electrophoresis for separation and visualization of DNA and proteins, Western blot - electroblotting of proteins with their immunodetection), crystallization of proteins and methods of their structural determination, PCR amplification of DNA and related techniques of work with DNA (cloning, real-time PCR resp. quantitative Q-PCR), as well as practical session in computer room devoted to basics of bioinformatics and work with PyMol software for visualization of the structure of biomacromolecules.
The course is finished by another session on searching in biochemical information sources, work with scientific literature and evaluation of experimental results, introduction to principles of text structuring and formal requirements relevant to scientific literature (i.e. bachelor thesis or scientific publications) and subsequent writing of a final report for one given practical task in a form of small scientific work, its timely submission and oral discussion.

Theoretical introduction to all used techniques, supervision of the exercises and discussion of the obtained results is provided in English to all Erasmus students. The written final report is accepted in English.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)

Literatura

čeština

Doporučená literatura:

Krajhanzl A, Hladík J et al.: Biochemické metody. Návody k praktickým cvičením. UK Praha 1991.

Anzenbacher P, Kovář J: Metody chemického výzkukmu pro biochemiky, MŠ Praha, 1986

Poslední úprava: Čermáková Michaela, RNDr., Ph.D. (14.03.2019)

angličtina

Manuals for each method and examples of protocols are available in Moodle.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zápočet: úspěšné absolvování zadaných úloh, vypracování přiděleného protokolu v odpovídající kvalitě, jeho včasné odevzdání a diskuse.

Poslední úprava: Čermáková Michaela, RNDr., Ph.D. (14.03.2019)

angličtina

Credit: successful work in the laboratory on all given laboratory tasks, delivery of the final report in required quality and in time, oral discussion of the report.

Poslední úprava: Čermáková Michaela, RNDr., Ph.D. (14.03.2019)

Sylabus

čeština

Úlohy:

• INF/PYM - základy bioinformatiky a vizualizace biomolekul v programu PyMol
• IEX - Separace vybraných proteinů pomocí iontově výměnné chromatografie na přístroji FPLC
• IMAC & WB - Izolace, purifikace, elektropřenos a imunodetekce rekombinantního proteinu (např. TEV proteasy čí zeleného fluorescenčního proteinu)
• X - krystalizace proteinů a metody studia struktury biomakromolekul
• PCR - Polymerasová řetězová reakce DNA
• HPLC - Separace rostlinných pigmentů pomocí chromatografie na reverzní fázi
• LIT - citační manager + práce s odbornou literaturou

Kurz je ukončen vypracováním protokolu z vylosované úlohy ve formě krátké závěrečné odborné práce.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)

angličtina

Tasks:

• INF/PYM - Basics of bioinformatics and Visualization of biomacromolecules in PyMol software
• IEX - Separation of selected proteins by ion exchange chromatography on FPLC
• IMAC & WB - Isolation, purification, electrotransfer and immunodetection of recombinant protein (e.g. TEV protease or green fluorescent protein)
• X - protein crystallization and methods of biomacromolecules' structure determination
• PCR - Polymerase chain reaction of DNA
• HPLC - Separation of plant pigments by reversed phase chromatography
• LIT - Training in work with scientific literature

The course is finished by delivering a short report from one given lab task in a form of short scientific writing.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)

Výsledky učení

čeština

•  Student využívá základní bioinformatické techniky ke studiu biomolekul a provádí vizualizace biomolekul v programu PyMol.
•  Student provádí separaci vybraných proteinů pomocí iontově výměnné chromatografie na přístroji FPLC.
•  Student izoluje a purifikuje rekombinantní proteiny, jako jsou TEV proteasy nebo zelený fluorescenční protein.
•  Student provádí krystalizaci proteinů a má přehled v metodách studia struktury biomakromolekul.
•  Student provádí polymerasovou řetězovou reakci (PCR).
•  Student separuje rostlinné pigmenty pomocí chromatografie na reverzní fázi (HPLC).
•  Student využívá citační manažer a pracuje s odbornou literaturou.
•  Student zpracuje výsledky úlohy do formy krátké závěrečné odborné práce.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2024)

angličtina

•   The student uses basic bioinformatics techniques to study biomolecules and performs visualizations of biomolecules in PyMol.
•   The student performs separation of selected proteins using ion exchange chromatography on an FPLC instrument.
•   The student isolates and purifies recombinant proteins such as TEV proteases or green fluorescent protein.
•   The student performs protein crystallization and is familiar with methods for studying the structure of biomacromolecules.
•   The student performs the polymerase chain reaction (PCR).
•   The student separates plant pigments using reversed-phase chromatography (HPLC).
•   The student uses a citation manager and works with the literature.
•   The student compiles the results of the assignment into a short final research paper.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2024)

Vstupní požadavky

čeština

Praktikum je určeno pro studenty 3. ročníku bakalářského studia biochemie. Vzhledem k tomu, že se zaměřuje na pokročilé instrumentální biochemické metody, předpokládáme, že účastníci jsou kromě teoretické znalosti biochemie vybaveni také znalostmi základních chemických a biochemických metod. Tedy že již úspěšně absolvovali Praktikum z laboratorní techniky a také Biochemické praktikum, popř. ekvivalentní předměty.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)

angličtina

The laboratory course is suitable for students of the 3^rd year of bachelor's studies in biochemistry or molecular biology disciplines. Most tasks are focused on advanced instrumental biochemical methods, so we assume that participants are equipped with knowledge of basic chemical and biochemical techniques in addition to the theoretical understanding of biochemistry. And that they have already successfully completed the introductory "Biochemical Laboratory" courses or equivalent subjects, an entrance test can verify the student's knowledge.

Poslední úprava: Martínek Václav, doc. RNDr., Ph.D. (30.09.2023)