PřF:Bi8870 Mechanismy buněčné smrti - Informace o předmětu

Bi8870 Mechanismy buněčné smrti

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 16. 2. až Pá 22. 5. Út 8:00–9:50 B11/305

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.

Jiné omezení: Na předmět se vztahuje povinnost registrace, bez registrace může být znemožněn zápis předmětu!

Mateřské obory/plány

předmět má 16 mateřských oborů, zobrazit

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními harakteristikami bunečné smrti, jejím významem pro mnohobuněčný organismus, s různými typy buněčné smrti, základními signálními drahami buněčné smrti a možnostmi jejich regulace, jejich úloze v rozvoji a léčbě různých typů onemocnění. Studentům budou poskytnuty nové informace o možnostech studia a detekce různých forem buněčné smrti s využitím moderních metod buněčné a molekulární biologie a biochemie.

Výstupy z učení

Po absolvování předmětu budou mít studenti ucelený detailní přehled a významu a základních molekulárních mechanismech regulace buněčné smrti v mnohobuněčném organismu. Porozumí základním signálním drahám zodpovědným za průběh buněčné smrti a možnostem jejich regulace. Získají řadu informací o jednotlivých klíčových molekulách a jejich funkci v modulaci různých typů buněčné smrti. Budou obeznámeni s důležitostí buněčné smrti ve vývoji a léčbě různých typů onemocnění. Získají podrobný přehled o současně dostupných moderních metodách detekce buněčné smrti, možnostech a doporučeních pro jejich aplikaci.

Klíčová témata

1) Úvod do studia buněčné smrti, vymezení, definice, klasifikace jednotlivých forem buněčné smrti, hlavní biochemické a morfologické znaky, fyziologický význam buněčné smrti ve vývoji a udržení homeostázy mnohobuněčného organismu. Modelové organismy ve studiu buněčné smrti, přehled základních signálních drah a hlavních induktorů buněčné smrti. Historie výzkumu buněčné smrti a vývoj názorů, významné objevy a vědci, nové trendy a aktuální novinky z výzkumu.• 2) Proteázy v regulaci buněčné smrti I - kaspázy – definice, charakteristika, struktura, funkce, rozdělení, úloha jednotlivých kaspáz v regulaci buněčné smrti, důležité substráty kaspáz a jejich funkce, endogenní a syntetické inhibitory kaspáz. Regulace aktivity kaspáz u člověka a jiných živočišných druhů (Drosophila, Caenorhabditis elegans atd.) + srovnání. Novinky v oblasti výzkumu kaspáz. 3) Proteázy v regulaci buněčné smrti II - nekaspázové proteázy; lysosomální/nelysosomální; kathepsiny, calpainy, granzymy, jejich funkce a význam. Metakaspázy, jejich struktura, nové substráty, funkce a význam. • 4) Úloha mitochondrií v regulaci buněčné smrti. Oxidativní metabolismus, reaktivní kyslíkové metabolity, permeabilizace mitochondriální membrány, změny mitochondriálného membránového potenciálu, proteiny rodiny Bcl-2, jejich struktura, klasifikace a komplexní úloha v regulaci a dynamice mitochondriálních funkcí. Proapoptotické proteiny uvolňované z mitochondrií (cytochrom c, Smac/DIABLO, OMi/Htra, AIF atd., jejich význam a funkce. Protein p53 jako důležitý regulátor vnitřní dráhy indukce apoptózy, souvislost s regulací buněčného cyklu a poškození DNA. • 5) Vnější dráha indukce apoptózy. Charakteristika nejdůležitějších receptorů smrti a jejich ligandů z rodiny TNF, komplex DISC a související signální dráhy. Fyziologická úloha těchto ligandů a jejich význam ve vývoji a terapii vybraných onemocnění. Důležité molekuly zapojené v regulaci vnější apoptotické dráhy. Vysvětlení a popis signální dráhy ligandů TNF, Fas a TRAIL, jejich fyziologický význam a molekulární mechanismy zodpovědné za modulaci citlivosti/rezistence buněk k jejich působení. Využití TRAILu v protinádorové terapii – nové možnosti. Dependence receptory, signálování a význam v regulaci a léčbě některých onemocnění.• 6) Charakteristika a srovnání různých forem buněčné smrti, jejich definice, popis, regulace, molekulární mechanismy, interakce a význam ve vývoji a léčbě onemocnění. Nekróza, autofagie, nekroptóza atd. • 7) Atypické formy buněčné smrti, související signální dráhy, jejich regulace a význam. Pyroptóza, anoikis, eryptóza, etóza atd. 8) Význam buněčné smrti ve vývoji onemocnění. Příklady onemocnění spojených s deregulovanou buněčnou smrtí (neurodegenerativní, imunitní, alergická, zánětlivá, kardiovaskulární, virová atd.), související mechanismy a důsledky. Nové terapeutické možnosti. 9) Buněčná smrt a nádorová onemocnění - nové poznatky v oblasti výzkumu buněčné smrti a nádorové terapie, nové molekulární cíle a jejich využití. Principy a příklady kombinovaných terapií. • 10 - 12) Metody detekce buněčné smrti – moderní metody buněčné a molekulární biologie a biochemie. Detekce apoptózy na úrovni buněčných populací, buňky, jednotlivých organel (mitochondrie, jádro atd.) a molekul (proteiny, DNA). Detekce in vitro a in vivo. Ucelený přehled současně používaných metod detekce apoptózy. Principy vybraných metod detekce apoptózy, jejich výhody, nevýhody, kritéria výběru jednotlivých metod a jejich aplikace. Interpretace získaných dat. Metody detekce jiných forem buněčné smrti, principy a konkrétní příklady. Diskuse.

Studijní zdroje a literatura

doporučená literatura
• Apoptotic cell death in disease-Current understanding of the NCCD 2023. Vitale et al., Cell Death Differ. 2023 May;30(5):1097-1154.
• Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018. Galluzzi et al., Cell Death Differ. 2018 Mar;25(3):486-541
• Essential versus accessory aspects of cell death: recommendations of the NCCD 2015. Galluzzi et al. Cell Death Differ. 2015 Jan;22(1):58-73
• Molecular definitions of cell death subroutines: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2012. Galluzzi Cell Death Differ . 2012 Jan;19(1):107-20. et al.,
• Cell death. Edited by Gerry Melino - David Vaux. 1st pub. Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2010, xi, 303. ISBN 9780470715734. info
• Means to en End. Green DR. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2011. ISBN 978-0-87969-887-4
• Apoptosis. Physiology and Pathophysiology. Reed JC, Green DR.Cambridge University Press 2011. ISBN 978-0-521-88656-7
• další odkazy na literaturu poskytovány přímo během přednášek
• bude specifikováno v prubehu vyuky

Přístupy, postupy a metody používané ve výuce

přednášky doplněné diskusí

Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení

Kurz bude zakončen písemnou zkouškou, obsahem otázek bude látka za celý semestr.

Navazující předměty

• Bi8870c Mechanismy buněčné smrti - cvičení

Další komentáře

Předmět je vyučován každoročně.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• Bi8870en Mechanisms of Cell Death
  (!Bi8870) && !NOWANY(Bi8870)  

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2026/Bi8870