PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2023/2024
   Přihlásit přes CAS
Pokroky v molekulární cytogenetice - MB140P10
Anglický název: Advances in molecular cytogenetics
Český název: Pokroky v molekulární cytogenetice
Zajišťuje: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2020
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: 5
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Úroveň: specializační
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D.
Vyučující: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D. (31.08.2022)
Přednáškový cyklus navazuje na základní přednášku z cytogenetiky, rozšiřuje a doplňuje témata v ní probíraná o
poznatky nejnovějšího výzkumu, s důrazem na metodologický vývoj a integraci s dalšími přírodovědnými
disciplínami. Tematický rozsah bude průběžně modifikován v závislosti na poptávce studentů. Přednáška je
vhodná spíše pro magisterský stupeň a výše, ale mohou si jí zapsat i studenti bakalářského studia, nejlépe ve
třetím ročníku. Pro snadné pochopení obsahu přednášek doporučuji mít splněný nebo souběžně zapsaný alespoň
jeden z následujících předmětů: Cytogenetika (MB140P05) a Genetika (MB140P17), dále některou ze základních
molekulárně-biologických přednášek (MB140P71, MB140P20 nebo MB140P41), popř. jiné předměty s genetickou
nebo evoluční tématikou.
Literatura -
Poslední úprava: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D. (31.08.2022)

* Literatura
Studentům budou poskytnuty prezentace a také odkazy na původní články a knihy ke konkrétním tématům.

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D. (31.08.2022)

Přednášky proběhnou prezenčně, každé pondělí od 14:50 v oranžové posluchárně B312 na V7.

Zkouška je písemná, test je složen z deseti otázek obsahově odpovídajícím výhradně přednášené látce a
materiálům. Odpovědi jsou rozepisovací. Maximální počet dosažitelných bodů je 50, přičemž studentovi se
mohou započítat navíc body za referát a/nebo soutěžní otázku pokládanou cca 2x za semestr na přednášce.
Klasifikace je následující: od 42 bodů = výborně, od 33 bodů = velmi dobře, od 25 bodů = dobře. Důraz při
hodnocení je kladen na logické souvislosti. Na test jsou vyhrazeny celé dvě vyučovací hodiny.

Kontantní email: alexandr.sember@natur.cuni.cz

Sylabus -
Poslední úprava: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D. (31.08.2022)

* 1) Moderní představy o struktuře chromatinu
- Topologicky asociované domény (TADs), domény asociované s laminou (LADs), chromozómová teritoria, funkční význam

* 2) Fluorescenční hybridizace in situ (FISH) - princip a základní protokol
- přímé a nepřímé značení DNA sond pro FISH a jejich detekce (výhody a nevýhody)
- principy metod pro značení sond (nick translace, random priming, DOP PCR, primed in situ (PRINS) labeling aj.)
- vliv formamidu na denaturaci DNA, úloha dalších chemikálií základního protokolu FISH
- rozlišovací schopnost metody FISH, stringence

* 3) Současné markery a metody molekulární cytogenetiky
- tandemové repetice, satelitní DNA (satDNA), Cot DNA, mikrosatelity, transponovatelné elementy (TEs), telomery a vnitřní telomerické sekvence (ITSs), multigenové rodiny (histonové geny, snDNA, rDNA) a jejich informační hodnota při analýze karyotypů
- dynamika a modely evoluce tandemových repetic (concerted evolution, birth-and-death evolution, vliv genové konverze a nerovnoměrného crossing-overu)
- detailnější poziční mapování cytogenetických markerů (fibre-FISH)
- mapování unikátních sekvencí - tyramidová FISH (TSA FISH) a FISH mapující fragmenty zaklonované v bakteriálních artificiálních chromozómech (BAC FISH)
- oligo-paint FISH (příprava sond ke v podstatě jakémukoliv úseku genomu se známou sekvencí)
- malovací sondy (WCP) a jejich vnitrodruhová i mezidruhová (Zoo-FISH) aplikace
- celogenomové sondy- genomová in situ hybridizace (GISH) a komparativní genomová hybridizace (CGH) a jejich využití pro analýzu hybridů, eliminace genomu a pohlavních chromozómů
- využití moderních metod sekvenování (NGS), informací z již publikovaných genomů a z různých databází pro generování nových cytogenetických markerů

- příklady uplatnění molekulární cytogenetiky při řešení mezioborové problematiky (integrace s fylogenetickými analýzami, taxonomií, ekologií, evolucí, genomikou aj.)


* 4) Využití molekulárně cytogenetických metod při analýze pohlavních a B chromozómů
- současné představy o evoluci pohlavních chromozomů; molekulárně cytogenetické metody vhodné pro analýzu vzniku a evoluce pohlavních/neopohlavních a B chromozómů
- neobvyklé a extrémní příklady diferenciace pohlavních chromozómů
- analýza různých fází diferenciace pohlavních chromozomů, detekce a mapování ústředních genů pro determinaci pohlaví (cytogenetické i genomické metody), přechody (turnover) mezi systémy determinace pohlaví

- vznik a evoluce B chromozomů a jejich možné fuknce v organizmu; GRC (germline restricted chromosome)


* 5) Molekulárně cytogenetické metody při analýze polyploidie, hybridizace, asexuální/unisexuální reprodukce a eliminace genomu
- Možnosti molekulární cytogenetiky pro detekci auto- a allopolyploidie u mladších a starších polyploidních událostí, mapování evoluce post-polyploidního genomu, re-diploidizace
- homoploidní vs. alopolyploidní hybridi, unikátní případ opakované hybridizace u jeseterů
- gynogeneze, hybridogeneze (zejména na příkladech ryb a obojživelníků - Ambystoma, Cobitis, Pelophylax)
- eliminace genomu u žab, ryb a hlístic, metody studia

* 6) Molekulárně cytogenetické metody a problematika karyotypové evoluce
- mechanizmy karyotypové evoluce (chromozomové přestavby včetně jejich významu pro vytváření mezidruhových bariér, adaptaci, radiaci; meiotický/centromerický tah)
- trendy karyotypové evoluce u různých skupin organizmů a příklady
- fenomén centromerického posunu (centromere repositioning)
- problematika mikrochromozómů
- polymorfizmy, karyomorfy chromozomové rasy, kryptické druhy
- hybridní zóny, introgrese
- karyotypová konzervativita (stáze)
- zvlášnosti karyotypové evoluce u polyploidních fylognetických linií a linií s holokinetickými chromozomy; mapování konzervované syntenie a její význam pro rekonstrukci ancestrálních karyotypů
- chromothripsis jako potenciální mechanizmus karyotypové evoluce

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK