Sylabus zkušební látky

                             z Molekulární a buněčná biologie BLMBO11p

                                       pro šk r. 2005 - 2006



     1. Buněčná organizace živých systémů. Historický vývoj buněčné teorie. Definice pojmu buňka.
   Principy buněčné organizace. Tok látek, energie a informace. Rozdíly mezi buňkou prokaryontní
   a eukaryontní. Archea.

    2. Biopolymery. Struktura a funkce  bílkovin. Primární struktura bílkovinné molekuly.
   Sekundární a terciální struktura bílkovin. Podjednotkové bílkoviny. Funkce bílkovin: bílkoviny
   strukturní, enzymové a informační. Struktura a funkce nukleových  kyselin. Struktura
   polynukleotidového řetězce. Primární struktura DNA a RNA. Konformace molekul nukleových
   kyselin.  Struktura a funkce molekul polysacharidů. Glykoproteiny.

    3. Paměťový systém buňky. Buněčná paměť. Genetická informace a pojem gen. Historie objevu
   funkce DNA v dědičnosti (Griffith, Avery, Hershey) Geny strukturní, geny pro RNA. Negenová
   DNA. Buněčný genom. Genofory. Prokaryontní chromosom. Eukaryontní chromosom. Nukleosomy.
   Struktura chromosomů. Lokalizace strukturních genů v chromosomu. Heterochromatin. Plasmidy.
   Exprese genetické informace. Transkripce. Iniciace, elongace a terminace syntézy RNA. Inhibice
   syntézy RNA. Transkripce v eukaryontní buňce. Reverzní transkripce. Posttranskripční
   modifikace RNA. Sestřih mRNA. Regulace exprese genetické informace u bakterií a eukaryont.
   Operonový model. Regulace exprese genu: úrovně regulace u eukaryont. Metylace DNA, enhancery,
   silencery, transkripční faktory, alternativní sestřih. Translace.  Genetický kód. mRNA.
   Polycistronická mRNA. rRNA. tRNA.  Prokaryontní a eukaryontní ribosomy. Průběh proteosyntézy.
   Iniciace, elongace a terminace. Lokalizace proteosyntézy v buňce. Syntéza proteinů na volných
   ribosomech. Posttranslační modifikace proteinů. Degradace proteinů - proteasomy. Inhibitory
   syntézy DNA, RNA a proteinů.  Zdvojování genetické paměti. Průkaz semikonzervativní replikace
   DNA (Meselson a Stahl). Molekulární mechanismus replikace: iniciace replikace, dynamika
   polymerace. Okazakiho fragmenty. Mechanismy oprav DNA. Telomery a telomeráza. Šum v genetické
   informaci - mutace. Mutagenní faktory. Genové mutace - molekulární podstata. Důsledky mutace
   strukturních genů. Podmíněné mutace. Somatické a gametické mutace. Strukturní aberace
   chromosomů. Numerické aberace chromosomů.

   4. Membrány a funkční organizace buňky. Molekulární struktura biomembrán. Membránové
   fosfolipidy. Membránové proteiny. Uspořádání molekul v biomembránách. Fluidita biomembrán --
   experimentální průkaz. Plasmatická membrána. Transport látek přes membránu. Přenašečový
   transport. Endocytóza: Fagocytóza, pinocytóza, receptorová endocytóza.    Exocytóza.
   Recyklování membrán. Membránové receptory. Endoplasmatické retikulum. Golgiho aparát -
   struktura a metabolické funkce. Sekreční dráha glykoproteinů. Lyzosomy.. Mitochondrie:
   struktura a metabolické funkce. Mitochondriální genom. Chloroplasty - struktura a funkce.
   Struktura buněčného jádra. Buněčné spoje.

    5. Cytoskeletální princip funkční organizace buňky. Struktura mikrotubulů. Dynamická
   nestabilita mikrotubulů. Funkce mikrotubulů. Asociované proteiny mikrotubulů. Mikrotubulární
   struktury buňky. Mikrotubuly a dělení jádra. Struktura mikrofilament. Asociované proteiny
   mikrofilament. Morfogeneze a funkce mikrofilament. Struktura a funkce intermediárních
   filament. Molekulární mechanizmy buněčného pohybu. Molekulární motory. Vnitrobuněčný
   transport. Améboidní pohyb. Pohyb kinocílií. Svalový pohyb. Jaderný skelet. Jaderný obal a
   jaderné póry. Jaderná matrix. Membránový skelet. Extracelulární matrix -- struktura a funkce.
   Buněčná stěna eukaryont.

    6. Reprodukce buněk. Buněčný cyklus a jeho fáze. G1 -fáze. S-fáze, G2-fáze, M-fáze.  Regulace
   buněčného cyklu. Uzlové body buněčného cyklu a jejich experimentální průkaz. Role cyklinů a
   cyklin-dependentních kináz. Regulace buněčného cyklu v mnohobuněčném organismu. Růstové
   faktory. Dráha mitogenního signálu. Mitotický aparát. Cytokineze. Diferenciace buněk. Genová
   kontrola diferenciace. Dediferenciace. Apoptóza. Nekróza. Nádorová transformace buňky. Znaky
   nádorových buněk. Kontaktní inhibice. Protoonkogeny a kontrola buněčného cyklu. Onkogeny.
   Tumor supresorové geny. Mechanizmy aktivace onkogenů. Vznik a vývoj nádorů -- model
   kolorektálního karcinomu.

    7. Buněčná signalizace. Signální proteiny. Receptory. Typy signalizací: parakrinní,
   synaptická,  endokrinní signalizace, přímý kontakt. Receptory s vlastnostmi iontových kanálů.
   G-proteiny. G-proteiny a přenos signálů. Receptory s enzymovou aktivitou. Proteinkinázy. cAMP
   a jeho role v signalizaci.  Signální dráhy v buňce. Jaderné receptory.

   8. Metody studia biologie buňky. Mikroskopické metody zkoumání buňky. Příprava preparátů. 
   Cytochemické metody. Autoradiografie. Imunofluorescenční metody. Nepřímá fluorescence.
   Frakcionace buňky. Genové mutace ve výzkumu buňky. Elektronová mikroskopie. Princip
   elektronového mikroskopu. Preparace buněk pro elektronovou mikroskopii. Metody synchronizace
   buněčného cyklu. Buněčné kultury. Buněčné inženýrství. Fuze buněk. Monoklonální protilátky ve
   studiu biologie buňky.

   10. Prokaryontní buňka. Struktura prokaryontní buňky. Bakteriální buněčná stěna. Bakteriální
   chromosom.

   III. Biologie virů

   Struktura virionů. Virový genom. RNA a DNA viry. Mutace a rekombinace virového genomu.
   Kapsida, vnější obal. Obalené viry.  Reprodukce virů. Bakteriofág. Lytický a lysogenní cyklus
   bakteriofága. Virogenie. Retroviry. Cytopatologie interakce virus - buňka. Onkogenní viry. HIV
   virus.