Course details

Molecular Biology

MPA-MOL FEKT MPA-MOL Acad. year 2022/2023 Winter semester 6 credits

Current academic year

Course is conceived as an introduction into molecular biology. It gives the explanation of processes on molecular level in relation to the basic functions of living systems (procaryotic as well as eucaryotic organisms and viruses). On the whole, the general molecular processes occuring in living systems are emphasized with respect to the specificities characteristic of the main groups of living systems (bacteria, archea, plants, animals and viruses).

Guarantor

Babula Petr, prof. Pharm.Dr., Ph.D.

Course coordinator

Čejková Darina, Mgr. Bc., Ph.D. (UBMI)
Steinbauer Miloslav, doc. Ing., Ph.D. (UTEE)

Language of instruction

English

Completion

Credit+Examination

Time span

  • 26 hrs lectures
  • 39 hrs laboratories

Department

Department of Biomedical Engineering (UBMI)

Lecturer

Čejková Darina, Mgr. Bc., Ph.D. (UBMI)

Instructor

Čejková Darina, Mgr. Bc., Ph.D. (UBMI)
Ezati Masoumeh (UBMI)
Jakubíčková Markéta, Ing., Ph.D. (UBMI)

Subject specific learning outcomes and competences

The student will be able to:
- describe principles of processes in living organisms on molecular level,
- explain gene expression,
- describe principle of cell signalling,
- discus changes of genetic information.

Learning objectives

The aim of the course is to provide knowledge of differences of eukaryots, prokaryots and viruses in molecular biology.

Prerequisite knowledge and skills

The student should be able to explain fundamental principles of genetics, should know basic terms and laws of molecular biology. Generally, knowledge on the level of Bachelor study is required.

Study literature

  • Šmarda J. a kol.. Metody molekulární biologie, Brno, 2005.
  • Alberts et al.: Molecular biology of the cell. Garland Publ. 2004.
  • Alberts a kol: Základy buněčné biologie, Espero, 2000, 2005.

Fundamental literature

  • Rosypal S. a kol. : Úvod do molekulární biologie. I.-IVdíl. Brno 1999-2002 (třetí vydání). 2006 - I. díl (čtvrté vydání)
  • Relichová, J. Praktická cvičení z genetiky. Masarykova univerzita v Brně, 1997, ISBN 80- 210-1484-9 (96 stran) Relichová, J. (1997): Praktická cvičení z genetiky. Masarykova univerzita v Brně, 1997, ISBN 80- 210-1484-9

Syllabus of lectures

1. Introduction to study of molecular biology, genesis and development. Cell, chemical composition, chemical energy, proteins: structure and function, structure and function of nucleic acid.
2. Genetic information, genetic code, definition of gene, types of genes, structure and information content of genomes.
3. Replication of DNA (enzymes and mechanism).
4. Transcription of prokaryotes and eukaryotes, posttranscription of RNA.
5. Translation, transfer RNA, ribosomes, cotranslation and posttranslation processes.
6. Regulace genové exprese u prokaryot, struktura a vlastnosti promotoru, pozitivní a negativní regulace operonu, atenuace.
7. Regulace genové exprese u eukaryot, transkripční faktory, zesilovače transkripce. Buněčné dělení, kontrola buněčného cyklu
8. Molekulární základ tvorby imunitních molekul.
9. Buněčné signalizace (signální molekuly, receptory, signální dráhy). Struktura membrán, přenos látek přes membrány, komunikace mezi buňkami.
10. Změny genetické informace, mutace, obecná a místně specifická rekombinace, reparace mutačně poškozené DNA.
11. Mobilní elementy (prokaryotické a eukaryotické transpozony, retrotranspozony). Tkáně.
12. Základy genového inženýrství, příprava transgenních organismů a jejich využití, mutageneze in vitro, příprava biopreparátů metodami GI, genové terapie.
13. Základy použití biochemických metod v molekulární biologii.

Syllabus of laboratory exercises

1. Izolace DNA (kultivace a charakterizace buněčných kultur), příprava pro izolaci, izolační techniky a postupy
2. Gelová elektroforéza (metody založené na separaci nukleových kyselin na agarózových a polyakrylamidových gelech)
3. Restrikční štěpení (endonukleásové enzymy štěpící nukleové kyselin na fragmenty, praktické možnosti, RFLP)
4. Automatická čipová elektroforéza (hybridizační techniky, interakce nukleových kyselin s membránami, vizualizace).

Progress assessment

up to 40 points from computer exercises (2 tests, 1 homework, and activity in labs)
up to 60 points from finel written exam
The exam is oriented to verification of orientation in advanced terms of molecular biology.

Teaching methods and criteria

Teaching methods depend on the type of course unit as specified in the article 7 of BUT Rules for Studies and Examinations.

Controlled instruction

Computer exercises are obligatory. Excused absence can be substituted.

Course inclusion in study plans

  • Programme MITAI, field NBIO, any year of study, Elective
Back to top