Genetika I

Sylabus

Obsah přednášek: Genetická informace: struktura a funkce DNA a RNA, struktura a exprese genu, chromosomy, struktura genomu, mobilní elementy a jejich funkce v evoluci genomu Variabilita: typy a mechanismy vzniku mutací, mutageny, mechanismy reparace DNA Proteiny: funkce proteinů, alely, homozygot, heterozygot, dominance, recesivita, pleiotropie, penetrance, expresivita Mitóza, meióza a buněčný cyklus: průběh a funkce mitózy a meiózy, tvorba gamet u rostlin a živočichů, průběh buněčného cyklu, náhodná segregace chromosomů, crossing-over, nondisjunkce. Genetická analýza: Mendelovo dílo - objev segregace a kombinace, kombinační čtverec, rozvětvovací metoda, X2 test, rodokmeny, test na alelismus Genové interakce: reciproká interakce, recesivní a dominantní epistáze, inhibice, komplementarita, kompenzace, duplicita nekumulativní a kumulativní.

Genetika kvantitativních znaků: genetická vs. environmentální složka, variance, heritabilita, odpověď na selekci, QWAS, SNP, heterózní efekt Vazba genů: síla vazby, Morganovo číslo, fyzická vs. genetická mapa, absolutní vazba, vazbová fáze, interference, genová konverze Dědičnost a pohlaví: environmentální vs. genetické určení pohlaví, pohlavní chromosomy, evoluce pohlavních chromosomů, dědičnost Y haplotypů, SRY, znaky vázané na Y a na X, znaky pohlavně ovládané a ovlivněné, kompenzace genové dávky, haplodiploidie Genetika populací: výpočet frekvence alel a genotypů, Hardy-Weinbergova rovnováha (definice, podmínky), inbreeding, efekt hrdla láhve, efekt zakladatele, typy selekce, genetický drift, efektivní velikost populace, dynamická rovnováha Evoluce genomu: paradox hodnoty C, struktura genomu, mobilní elementy (typy a role v evoluci), hybridní dysgeneze, strukturní a početní chromosomální aberace a jejich role ve zdraví člověka, v evoluci a zemědělství, nerovnoměrný crosing-over, genové rodiny, horizontální přenos genů, modifikace cizího genomu Epigenetika: euchromatin, heterochromatin, histony, modifikace histonů, metylace DNA, nekódující RNA, genomový imprinting, teorie rodičovského konfliktu, paramutace Genetika organel, bakterií a virů: cytoplazmatická dědičnost: genom mitochondrií, dědičné choroby mtDNA, mitochondriální Eva, genetický barcoding, chloroplastová DNA, velikosti a uspořádání bakteriálních genomů, regulace genové exprese, operony, plazmidy, konjugace, transformace, transdukce, genetika bakteriofágů

Anotace

Genetika jakožto nauka o dědičnosti a proměnlivosti organizmů se stala nepostradatelnou součástí téměř všech moderních biologických a medicínských disciplín. Této pozice dosáhla díky dynamickému spojení klasických a molekulárních přístupů.

Cílem tohoto kurzu je seznámit studenty se základy obou uvedených přístupů při analýze dědičné informace a odhalit tak základní genetické principy v jednotlivých oborech genetiky. Kurz by měl poskytnout základní znalosti z oboru a přesvědčit všechny ty, kteří se seriózně chtějí zabývat biologií, ať už mikroorganizmy, živočichy nebo rostlinami, že porozumění zákonům genetiky je pro ně nezbytné.