Bi8870 Mechanismy buněčné smrti, význam, metody

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012 - akreditace

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Alena Hyršlová Vaculová, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Alois Kozubík, CSc.
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
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
předmět má 8 mateřských oborů, zobrazit
Anotace
Po absolvování předmětu budou mít studenti ucelený detailní přehled a významu a základních molekulárních mechanismech regulace buněčné smrti, především apoptózy, v mnohobuněčném organismu. Porozumí základním signálním drahám zodpovědným za průběh buněčné smrti/apoptózy a možnostem jejich regulace. Získají řadu informací o jednotlivých klíčových molekulách a jejich funkci v modulaci buněčné smrti. Budou obeznámeni s důležitostí apoptózy ve vývoji a léčbě onemocnění, zejména nádorových. 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 apoptózy, přehled základních signálních drah apoptózy a hlavních induktorů apoptózy, historie výzkumu apoptózy a vývoj názorů, významné objevy a vědci ve výzkumu apoptózy.
  • 2) Proteázy v regulaci buněčné smrti (kaspázy, nekaspázové proteázy, metakaspázy). Kaspázy – definice, charakteristika, struktura, funkce, rozdělení, úloha jednotlivých kaspáz v regulaci apoptózy, důležité substráty kaspáz a jejich funkce, inhibitory kaspáz. Nekaspázové proteázy – katepsiny, kalpainy, granzymy – a jejich funkce. Metakaspázy, jejich struktura a funkce.
  • 3) Úloha mitochondrií a jádra v regulaci apoptózy. Mitochondrie: funkce mitochondrií v průběhu apoptózy, oxidativní metabolismus, reaktivní kyslíkové metabolity a apoptóza, permeabilizace mitochondriální membrány, změny mitochondriálného membránového potenciálu, pro- a antiapoptotické proteiny rodiny Bcl-2, jejich struktura a funkce, proapoptotické proteiny uvolňované z mitochondrií. Jádro: biochemické a strukturní změny v jádře, charakteristické pro průběh apoptózy. Komunikace mezi organelami v průběhu apoptózy.
  • 4) Vnitřní dráha indukce apoptózy. Indukce a regulace apoptózy po působení látek poškozujících DNA. Úloha specifických kináz v odpovědi buňky na poškození DNA. Úloha proteinu p53 v regulaci apoptózy. Apoptóza a změny buněčného cyklu.
  • 5) Vnější dráha indukce apoptózy. Základní popis a pochopení apoptotické signální dráhy zprostředkované přes povrchové receptory smrti. Charakteristika nejdůležitějších receptorů smrti a jejich ligandů (z rodiny TNF). Fyziologická úloha těchto ligandů a jejich význam v terapii onemocnění. Důležité molekuly zapojené v regulaci vnější apoptotické dráhy.
  • 6) TRAIL – modelový induktor vnější dráhy indukce apoptózy a slibná molekula v protinádorové terapii. Vysvětlení a popis signální dráhy TRAILu. Fyziologický význam TRAILu. Molekulární mechanismy zodpovědné za modulaci citlivosti/rezistence buněk k působení TRAILu. Využití TRAILu v protinádorové terapii – nové možnosti.
  • 7) Interakce vnější a vnitřní signální dráhy indukce apoptózy. Charakteristika jednotlivých úrovní interakce a jejich význam. Využití těchto interakcí v terapii nádorů. Význam, možnosti a principy kombinované terapie. Nové možnosti a současný výzkum v této oblasti.
  • 8) Význam apoptózy ve vývoji onemocnění. Příklady onemocnění spojených s deregulovanou apoptózou a důsledky této deregulace. Nové terapeutické možnosti regulace apoptózy. Apoptóza a nádorová onemocnění - nové poznatky v oblasti výzkumu apoptózy a nádorové terapie.
  • 9) Charakteristika a srovnání různých forem buněčné smrti, jejich definice, popis, regulace, význam. Nekróza, autofagie, anoikis, mitotická katastrofa atd.
  • 10) Metody detekce apoptózy – 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.
  • 11) 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.
  • 12) Budoucnost a nové trendy v oblasti výzkumu buněčné smrti/apoptózy. Aktuální témata z oblasti výzkumu apoptózy. Diskuse.
Studijní zdroje a literatura
  • bude specifikováno v prubehu vyuky
Přístupy, postupy a metody používané ve výuce
přednášky doplněné diskusí
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
Písemná zkouška.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2011 - akreditace, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025, jaro 2026, jaro 2027.