Sylabus přednášky
Struktura a vlastnosti RNA. Typy RNA v buňce. Katalytická RNA, ribozymy. Centrální dogma molekulární biologie.
Syntéza RNA. Organizace chromatinu. Telomery a telomeráza. RNA polymerázy. Transkripce rRNA a tRNA. Transkripce pre-mRNA.
Regulace transkripce. Interakce DNA/protein. Transkripční faktory.
Zrání pre-mRNA. hnRNP částice. Formování 5’a 3’-konce pre-mRNA, čepičkování, polyadenylace. Editace pre-mRNA. Typy a mechanismus editace pre-mRNA
Sestřih pre-mRNA. Struktura genů eukaryotických buněk. Definice exonů a intronů. Introny I. a II. skupiny, Samosestřih. snRNA. Spliceosom. Trans-sestřih. Alternativní sestřih.
Transport mRNA v buňce. Export z jádra, transport v cytoplasmě. Struktura jaderných pórů. Import RNA-vazebných bílkovin do jádra. Mezibuněčný transport RNA u rostlin.
Stabilita mRNA. RNP částice. Interakce RNA/protein. RNA-vazebné bílkoviny. Sekvence nestability. RNA-degradační aktivity. Gene silencing.
Základy chemie proteinů. pH a pKa. Vlastnosti aminokyselin. Struktura bílkovin – primární, sekundární, terciérní, kvartérní. Peptidická vazba. Alfa-helix. Beta-skládaný list.
Skládání proteinů, Levinthalův paradox. Metody k určování struktury proteinů. Hydrofóbní kolaps. Choroby způsobené špatným skládáním proteinů. Priony.
Genetický kód, translační aparát. mRNA, tRNA, aminoacyl-tRNA syntetázy, rRNA, ribosomální bílkoviny, vznik ribosomálních podjednotek.
Iniciace translace. Aktivace aminokyselin, tRNA, ribosomálních podjednotek a mRNA. Úloha translačních faktorů, translačních kompartmentů, ER, cytoskeletu a PABP bílkovin. Vznik polysomálních komplexů.
Dekódující, transportní a enzymatická úloha ribosomů. Model skenovací, model ribosomálního filtru, model IRES. Regulace translace za stresu.
Elongace a terminace translace.
Translace prokaryot.
Volné a ER-vázané ribosomy. Nascentní bílkoviny. Cesta od primární struktury k bílkovinným oligomerům, úloha chaperonů, proteindisulfid izomeráz a peptidyl-prolyl cis-trans izomeráz.
Post-translační modifikace bílkovin. Fosforylace, N-glykosylace, O-glykosylace, prenylace, acylace, acetylace, myristoylace, methylace, sestřih bílkovin.
Degradace bílkovin. „N-end rule“. Úloha arginyl-tRNA protein transferázy. Ubiquitinylace. Neddylace. Proteasom a degradace proteinů. Úloha degradace proteinů v buněčné signalizaci. Lytický kompartment.
Metody studia bílkovin. Chromatografické separace. SDS-PAGE. Isoelektrická fokusace. Western blotting. ELISA. Imunoprecipitace. Studium fosforylace. Obohacovací fosfoproteomické techniky. ProQ barvení. Značení fosfoproteinů radioaktivním 32P-ATP
Syntéza RNA. Organizace chromatinu. Telomery a telomeráza. RNA polymerázy. Transkripce rRNA a tRNA. Transkripce pre-mRNA.
Regulace transkripce. Interakce DNA/protein. Transkripční faktory.
Zrání pre-mRNA. hnRNP částice. Formování 5’a 3’-konce pre-mRNA, čepičkování, polyadenylace. Editace pre-mRNA. Typy a mechanismus editace pre-mRNA
Sestřih pre-mRNA. Struktura genů eukaryotických buněk. Definice exonů a intronů. Introny I. a II. skupiny, Samosestřih. snRNA. Spliceosom. Trans-sestřih. Alternativní sestřih.
Transport mRNA v buňce. Export z jádra, transport v cytoplasmě. Struktura jaderných pórů. Import RNA-vazebných bílkovin do jádra. Mezibuněčný transport RNA u rostlin.
Stabilita mRNA. RNP částice. Interakce RNA/protein. RNA-vazebné bílkoviny. Sekvence nestability. RNA-degradační aktivity. Gene silencing.
Základy chemie proteinů. pH a pKa. Vlastnosti aminokyselin. Struktura bílkovin – primární, sekundární, terciérní, kvartérní. Peptidická vazba. Alfa-helix. Beta-skládaný list.
Skládání proteinů, Levinthalův paradox. Metody k určování struktury proteinů. Hydrofóbní kolaps. Choroby způsobené špatným skládáním proteinů. Priony.
Genetický kód, translační aparát. mRNA, tRNA, aminoacyl-tRNA syntetázy, rRNA, ribosomální bílkoviny, vznik ribosomálních podjednotek.
Iniciace translace. Aktivace aminokyselin, tRNA, ribosomálních podjednotek a mRNA. Úloha translačních faktorů, translačních kompartmentů, ER, cytoskeletu a PABP bílkovin. Vznik polysomálních komplexů.
Dekódující, transportní a enzymatická úloha ribosomů. Model skenovací, model ribosomálního filtru, model IRES. Regulace translace za stresu.
Elongace a terminace translace.
Translace prokaryot.
Volné a ER-vázané ribosomy. Nascentní bílkoviny. Cesta od primární struktury k bílkovinným oligomerům, úloha chaperonů, proteindisulfid izomeráz a peptidyl-prolyl cis-trans izomeráz.
Post-translační modifikace bílkovin. Fosforylace, N-glykosylace, O-glykosylace, prenylace, acylace, acetylace, myristoylace, methylace, sestřih bílkovin.
Degradace bílkovin. „N-end rule“. Úloha arginyl-tRNA protein transferázy. Ubiquitinylace. Neddylace. Proteasom a degradace proteinů. Úloha degradace proteinů v buněčné signalizaci. Lytický kompartment.
Metody studia bílkovin. Chromatografické separace. SDS-PAGE. Isoelektrická fokusace. Western blotting. ELISA. Imunoprecipitace. Studium fosforylace. Obohacovací fosfoproteomické techniky. ProQ barvení. Značení fosfoproteinů radioaktivním 32P-ATP
Popsané okruhy svým rozsahem ne vždy odpovídají jednotlivým přednáškám.
Doporučená literatura
Krebs JE, Goldstein ES, Kilpatrick ST: Lewin's Genes X, Oxford University Press, 2009, ISBN 978-0-7-63766-32-0
Buchanan BB, Gruissem W, Jones R: Biochemistry and Molecular Biology of Plants, Courier Companies, Inc., 2000, ISBN 0-943088-40-2
Alberts B et al.: Molecular Biology of the Cell, Garland Science Publishing, 2007, ISBN 978-0-8153-4105-5
Elliot D, Ladomery M: Molecular Biology of RNA, Oxford University Press, 2011, ISBN 978-0-19-928837-3
Atkins JF, Gesteland RF, Cech TR: RNA Worlds, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, ISBN 978-0-87969-946-8
Meister G: RNA Biology, Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, 2011, ISBN 978-3-527-32278-7
Darnell J: RNA: Life's Indispensable Molecule, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, ISBN 978-1-936113-19-4
Voet D, Voet JG: Biochemistry - 4th edition. Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, 2010, ISBN 978-0470917459
Craig N, Green R, Greider C: Molecular Biology: Principles of Genome Function, Oxford University Press, 2014, ISBN 978-0-199658572