Bi8870 Mechanismy buněčné smrti

Přírodovědecká fakulta
jaro 2025
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
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
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
Cíle předmětu
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.
Osnova
  • 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.
Literatura
  • bude specifikováno v prubehu vyuky
  • další odkazy na literaturu poskytovány přímo během přednášek
  • Cell death. Edited by Gerry Melino - David Vaux. 1st pub. Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell, 2010, xi, 303. ISBN 9780470715734. info
Výukové metody
přednášky doplněné diskusí
Metody hodnocení
Kurz bude zakončen písemnou zkouškou, obsahem otázek bude látka za celý semestr.
Navazující předměty
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 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/Bi8870