Bi6721c Speciální metody analýzy mikroorganizmů - cvičení

Přírodovědecká fakulta
jaro 2026
Rozsah
0/3/0. 3 kr. Ukončení: z.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. Pavel Dvořák, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Barbora Jankovičová (cvičící)
Mgr. Matúš Pešta (cvičící)
Garance
doc. Mgr. Pavel Dvořák, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Ing. Jiřina Kučerová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
NOW( Bi6721 Spec. met. an. mikroorg. )
Předpokladem pro zapsání cvičení je paralelní zápis předmětu Speciální metody analýzy mikroorganismů (Bi6721).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 10 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/10, pouze zareg.: 10/10, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/10
Jiné omezení: Přednost mají posluchači specializace mikrobiologie.
Mateřské obory/plány
předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem praktického kurzu je seznámit studenty skrze dva na sebe navazující bloky 3 + 3 cvičení (jednotlivá cvičení jsou organizována 1x za 14 dní v průběhu celého semestru) s postupy při: 

(A) identifikaci a charakterizaci mikroorganismů pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) a souvisejících bioinformatických (design primerů, analýza sekvenčních dat) a experimentálních metod (vlastní PCR, separace a přečištění DNA molekul, příprava sekvenace) a 

(B) klonování mikrobiálního genu pomocí PCR a restrikčního štěpení do plasmidu, jeho heterologní expresi v náhradním hostiteli a purifikaci získaného nadprodukovaného proteinu metodou afinitní chromatografie. 

Výstupy z učení
Studenti prokáží v průběhu kurzu praktickou schopnost provádět identifikaci neznámých mikroorganismů molekulárně biologickými a bioinformatickými metodami, znalost klonování mikrobiálních genů, jejich exprese a purifikace získaných proteinů. Hlavními výstupy ze cvičení jsou dva detailní protokoly s popisem metod, výsledků, závěry a diskusí, ke kterým dostanou studenti kvalitní zpětnou vazbu od vyučujících s individuálním lidským přístupem.
Osnova
  • Cvičení č. 1: Příprava bakteriálních lyzátů z kultur bakterie Escherichia coli a neznámé bakterie určené k identifikaci, design PCR a provedení end-point PCR -  Amplifikace dvou specifických genů vč. genu pro 16SrRNA.
  • Cvičení č. 2: Elektroforéza a purifikace PCR produktů, vyhodnocení úspěšnosti PCR, příprava purifikované DNA k sekvenaci.
  • Cvičení č. 3: Teoretické cvičení bioinformatických metod - Počítačová analýza výsledku sekvenování v programu Benchling, ukázka designu primerů pro amplifikaci druhově-specifického genu (cvičení č. 1) a pro klonování genu do plasmidového vektoru (cvičení č. 4). 
  • Cvičení č. 4: Amplifikace vybraného genu pomocí PCR s primery ze cvičení 3, restrikční štěpení PCR produktu a plasmidového vektoru, ligace PCR produktu do plasmidu.
  • Cvičení č. 5: Ověření úspěšného klonování PCR fragmentu do plasmidu, transformace bakterie Escherichia coli BL21 (DE3) plasmidovým konstruktem a ověření úspěšné transformace.
  • Cvičení č. 6: Kultivace transformované E. coli v tekutém médiu, exprese klonovaného genu a purifikace rekombinantního proteinu metodou afinitní chromatografie
Literatura
  • Green, M.R., Sambrook, F. Molecular Cloning. A Laboratory Manual. 4th ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2012

    ​Kopecká, J., Bartoš, M. Speciální metody analýzy mikroorganizmů I, návody ke cvičení​, 2014

Výukové metody
Cvičení probíhá v jarním semestru 1x za 14 dní dvojnásobný počet hodin. První tři cvičení proběhnou v českém jazyce, druhá tři cvičení v jazyce anglickém. Studenti tak budou mít možnost absolvovat část výuky v cizím jazyce a vylepšit si znalosti odborné angličtiny. Při výuce pracují studenti ve dvojicích a každá dvojice zpracovává svůj vzorek. Textové zadání každého cvičení s postupem je studentům k dispozici s předstihem. Výsledky svých experimentů studenti shrnou a vyhodnotí jasnou a výstižnou formou v protokolech. Protokoly jsou vypracovány dle instrukcí (informace v prvním cvičení a na přednášce). V každém protokolu student popisuje, srovnává, analyzuje, vyhodnocuje a diskutuje svoje vlastní výsledky.
Metody hodnocení
Předmět je ukončen zápočtem, který studenti obdrží za aktivní účast ve cvičeních, za odevzdání správně vypracovaných protokolů a na základě krátkých diskusí s vyučujícím nad vyhodnocenými protokoly .
Navazující předměty
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět se doporučuje zapsat ve 2. semestru společně s přednáškou, případně pak ve 4. semestru.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012 - akreditace, jaro 2014, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2024, jaro 2025.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2026/Bi6721c